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拉伸試驗指標(biāo)及試驗方法
2018-1-19 閱讀(806)
拉伸試驗指標(biāo)及試驗方法
拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標(biāo)和塑性指標(biāo)。強度通常是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當(dāng)載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服。產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力，稱屈服點或稱物理屈服強度，用σS（帕）表示。工程上有許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 0.2％時的應(yīng)力值作為屈服強度，稱條件屈服極限或條件屈服強度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達(dá)到的zui大應(yīng)力值，稱抗拉強度或強度極限，用σb（帕）表示。
塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力，常用的塑性指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率。延伸率又叫伸長率,是指材料試樣受拉伸載荷折斷后,總伸長度同原始長度比值的百分?jǐn)?shù),用δ表示。斷面收縮率是指材料試樣在受拉伸載荷拉斷后，斷面縮小的面積同原截面面積比值的百分?jǐn)?shù)，用ψ表示。
條件屈服極限σ0.2、強度極限σb、伸長率 δ和斷面收縮率ψ是拉伸試驗經(jīng)常要測定的四項性能指標(biāo)。此外還可測定材料的彈性模量E、比例極限σp、彈性極限σe等。
試驗方法拉伸試驗在材料試驗機上進(jìn)行。試驗機有機械式、液壓式、電液或電子伺服式等型式。試樣型式可以是材料全截面的，也可以加工成圓形或矩形的標(biāo)準(zhǔn)試樣。鋼筋、線材等一些實物樣品一般不需要加工而保持其全截面進(jìn)行試驗。試樣制備時應(yīng)避免材料組織受冷、熱加工的影響，并保證一定的光潔度。
試驗時，試驗機以規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣，試驗機可自動繪制出拉伸曲線圖。對于低碳鋼等塑性好的材料，在試樣拉伸到屈服點時，測力指針有明顯的抖動，可分出上、下屈服點（ 和），在計算時,常取。材料的 δ和ψ可將試驗斷裂后的試樣拼合，測量其伸長和斷面縮小而計算出來。
拉伸曲線圖 :由試驗機繪出的拉伸曲線，實際上是載荷－伸長曲線，如將載荷坐標(biāo)值
和伸長坐標(biāo)值分別除以試樣原截面積和試樣標(biāo)距，就可得到應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖。圖中op部分呈直線，此時應(yīng)力與應(yīng)變成正比，其比值為彈性模量，Pp是呈正比時的zui大載荷，p點應(yīng)力為比例極限σp。繼續(xù)加載時，曲線偏離op，直到 e點，這時如卸去載荷，試樣仍可恢復(fù)到原始狀態(tài)，若過e點試樣便不能恢復(fù)原始狀態(tài)。e點應(yīng)力為彈性極限σe。工程上由于很難測得真正的σe,常取試樣殘余伸長達(dá)到原始標(biāo)距的0.01％時的應(yīng)力為彈性極限,以σ0.01 表示。繼續(xù)加載荷，試樣沿es曲線變形達(dá)到s點，此點應(yīng)力為屈服點σS或殘余伸長為 0.2％的條件屈服強度σ0.2。過s點繼續(xù)增加載荷到拉斷前的zui大載荷b點,這時的載荷除以原始截面積即為強度極限σb。在 b點以后，試樣繼續(xù)伸長，而橫截面積減小,承載能力開始下降,直到 k點斷裂。斷裂瞬間的載荷與斷裂處的截面的比值稱斷裂強度
