金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素分析
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金属材料拉伸试验影响因素及应对措施张文杰【期刊名称】《《铸造设备与工艺》》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P43-47)【关键词】金属材料; 拉伸试验; 影响因素; 控制要求【作者】张文杰【作者单位】东风商用车有限公司铸造二厂湖北十堰442013【正文语种】中文【中图分类】TG115.52金属材料力学性能试验方法是检测和评定金属材料产品质量的最重要手段,其中拉伸试验则是应用最广泛的试验方法,拉伸性能指标是金属材料的研发、生产和检验最主要的测试项目之一,拉伸试验过程中的各项强度和塑性指标是反映金属材料力学性能的重要参数。
影响拉伸实验结果准确性的因素包括:材料固有属性的影响以及材料固有属性以外影响。
如材料的屈服极限、强度极限和弹性模量等都属于材料的固有属性;而产品的取样以及试样的制备、试验设备和测试仪器的状况、夹具的磨损及夹持方法、试验环境温度湿度的影响、拉伸速度及引伸计的标定等影响因素都属于材料固有属性以外的影响因素。
材料的固有属性影响无法在试验过程中通过改善来降低,但是材料固有属性以外的影响因素都是在实验过程中产生的,可以通过改善来减少这些因素的影响。
本论文主要从GBT228-2010标准的把握、产品的取样以及试样的制备、试验设备和测试方法、夹具的磨损及夹持方法、拉伸速度及引伸计的标定等五个方面对金属材料拉伸试验的控制进行阐述。
1 GBT228-2010标准的把握金属材料室温拉伸试验方法标准规定了试验方法的原理、定义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、要求、性能测定、测定结果数值修约等。
适用于金属材料室温拉伸性能的测定,试样界面小于0.1 mm的金属产品,例如金属箔、毛细管等的拉伸试验需要双方协议。
试验一般在室温10℃~35℃范围进行。
对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±5℃.试样原始截面积应根据测量试样原始尺寸来计算。
使用量具或测量装置应符合表1所示分辨率。
力学性能测试中各因素的影响金属力学性能试验方法是检测和评定金属材料产品质量的重要手段之一。
其中拉伸试验则是应用最广泛的力学性能试验方法。
拉伸试验过程中的各项强度和塑性性能指标是反映金属材料力学性能的重要参数。
结合国家标准、工作中出现的问题及查阅相关资料,现对影响拉伸试验结果准确度的因素,如试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、夹持器具及周围环境等做一次总结。
1样品的制备1. 1样品制备对拉伸曲线和测试数据有影响样品制备是很关键,准确的制样是获得准确实验数据的前提,GB /T2975 – 1998和GB/T 228.1-2010对试样的取材、形状、尺寸、加工精度和方法等都作了统一的规定。
实际工作中,对于板材和管材的试样是平板和圆管弧板带肩试样,一是制样时一般采用铣削加工,在过渡圆处会停止进刀,如果最后一刀给尽量较大,在加工抗力的作用下,使平行段铣削时就有较多的让刀,到达过渡圆弧与平行段衔接处的截面积减小;二是过渡圆有应力集中的影响,拉伸中试样的标距外部分先进入屈服状态。
对于圆管弧板带肩试样在夹紧时,展平夹紧部分使得试样产生弯曲应力,其最大值集中在过渡圆处,拉伸时也会产生曲线异常的现象,会影响测试数据。
1. 2样品制备要求首先,根据要检验样品,按GB /T228.1 - 2010制备标准样品。
国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验的手段和方法以及数据的处理等都作了统一的规定。
其次,对破坏性试验,如材料强度指标的测定,考虑到材料质地的不均匀性,为使实验结果能相互比较,获得准确可靠的数据,应制备多个试样,得出材料的性能指标,然后综合评定结果,对非破坏性试验,试样弹性模量、变形量等的测定,因为要借助于变形放大仪表,为减小测量系统引入的误差,一般也要采用多次重复,然后综合评定结果。
第三,样品制备时,应尽量使过渡圆衔接处面积相等,提高加工精度,修磨光滑,不要有加工刀痕,减小应力集中,以减少试验结果误差。
金属材料拉伸试验试样标距的确定金属材料的拉伸试验是材料性能测定的最为常用的试验,然而拉伸试验所用试样的尺寸有很多种。
有比例试验、非比例试样,标距有50mm、80mm、100mm、200mm,钢材的形状又有很多种,从截面上来说有矩形、方形、圆形、管形以及各种型材等。
标距对试验结果,尤其是延伸率有较大的影响,那么这个标距该如何确定呢?由于金属材料的塑性变形由线性和非线性两部分组成,所以材料的延伸率在横截面积一定的情况下随着标距的不同而不同,因此要测定钢材的延伸率,试样的标距一定要按照标准规定,这样测出的结果才有可比性。
有专家研究,同样的材料在相同的截面积下,将试样加工成不同的标距进行拉伸试验,结果表明原始标距越长,断后伸长率越小,反之则越大。
下图为材料的标距与断面伸长率的关系。
断后伸长率变化曲线图关于拉伸试验国内外相关的标准如下:GB/T 228.1:2010;ASTM E 8:2013;JIS Z 2241:2011;ISO 6892-1:2009。
其中我国现行的GB/T 228.1:2010是等效采用了ISO 6892:1998《金属材料-室温拉伸试验》的基础上历经几次修订后形成的。
我国标准GB/T 228.1:2010关于试样的具体要求分别有4个规范性附录,具体如下:附录编号附录名称附录B 厚度0.1mm~<3mm薄板和薄带使用的试样类型附录C 直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型附录D 厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等于或大于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型附录E 管材使用的试样类型下面以板材为例进行说明。
我国标准GB/T 228.1:2010中关于矩形截面形状试样标距的规定按钢板厚度分为小于3mm(附录B)和大于等于3mm(附录D)两种要求,总结如下:1、矩形截面非比例试样(常用)见表1,单位为mm2、厚度3mm以下的薄板比例试样见表2,单位为mm3、厚度3mm以上的薄板比例试样见表3,单位为mm表1:矩形截面非比例(常用)试样试样平行部分宽度试样R角部分曲率半径原始标距L0试样平行长度Lc试样编号试样厚度12.525~405075P5 <3mm2080120P6/P13 不限255060P14 ≥3mm表2:厚度小于3mm的矩形截面比例试样试样平行部分宽度试样R角部分曲率半径原始标距L0试样平行长度Lc试样编号10≥20mm k0S≥L0+b0/2P1(P01)12.5 P2(P02) 15 P3(P03)20 P4(P04)注:优先采用比例系数k=5.65,。
金属拉伸过程中的拉伸应力及影响因素 在日常生活中,金属是一种常见物质。本文主要研究金属的拉应力及其影响因素。为了使实验更可靠,在室温下测量金属的拉力是最有效的方法。然而,金属的拉伸性能由其材料的化学组成和组成决定。在不同的环境中,相同材料的金属的拉力可以产生不同的实验结果,最后进行讨论。
标签:金属;拉伸;拉伸应力;影响因素 在六十年代,美国基础工程研究中就已经得出结论,金属材料的应力与加载时的应变率有着密切的关系。在近代材料研究中,表明一切固体都存在着流变现象,金属材料在屈服阶段,会呈现出粘弹性,材料的粘弹性还取决于时间和应变率。金属材料在一定的弹性范围内,其应力和应变成比例关系。金属的屈服强度分为上屈服强度和下屈服强度,程序编制过程中,采用比较指令获得屈服前的最大应力,屈服阶段会遍历每个采样点的值,不要初始瞬时效应的最小应力即可得到下屈服强度。延伸率的测量和计算的准确程度非常重要,因为这会涉及到试样断裂判断的准确程度,在金属拉伸试验中,通过反复试验,设定了一个科学的标准,即当载荷下降到试样所承受的最大载荷的百分之七十时,认为这样的金属试样易被拉断。金属材料的拉伸试验的影响因素取决于拉伸速率、测量仪器及设备、温度和工作人员操作水平,还有夹持方法等。根据以往的经验,当在室温下测量拉应力时,不同的实验条件将得出不同的结论。实验应在给定的条件和参数范围内进行,以达到最合理的结论。由于材料不同,金属的拉应力也会不同。对于材料,可以通过样品方法测试材料,并且可以选择合适的采样方法。为了测量可靠的拉应力数据,本文进行了如下的讨论。
1金属材料拉伸性能试验相关要求 金属材料的拉伸性能测试是在室温下测定黑色和有色金属的拉伸性能的方法。通常,所测量的物体的横截面半径为0.1mm,但分辨率非常小并且不满足横截面材料的要求。因此,在实验过程中必须有严格的规定。高标准的实验态度,在实验完成后,应选择最合理的数据作为参考。实验中所有部件的选择极为严格,如采样位置,采样方向,严格计算,标准设备等需要制定相应的标准。只有选择合适的组件,才能大大提高实验的质量和效率,提高数据的真实性和实验结果的可靠性。
金属材料是工程领域中广泛应用的材料之一,其性能对于工程结构的安全性和稳定性有着重要的影响。
而金属材料的表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法是评定金属材料韧性能的重要手段之一。
本文将介绍金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法的具体步骤和注意事项。
一、试验目的金属材料的表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验旨在评定金属材料在受力状态下的抗拉性能和韧性能,为工程结构设计和材料选用提供参考依据。
二、试验样品的准备1. 样品的选择:一般选用金属材料的板材作为试验样品,尺寸一般为200mm*50mm*10mm。
2. 表面处理:样品的表面应保持平整,无凹凸不平或者明显的划痕。
三、试验步骤1. 样品标记:在样品上标注好试验样品的编号和方向。
2. 制作缺口:在样品上制作缺口,缺口长度为10mm,宽度为0.5mm。
3. 夹具安装:将样品安装在试验机的夹具上,夹具的张合长度为100mm。
4. 载荷施加:在试验机上施加加载,载荷速度控制在1mm/min。
5. 记录数据:在试验过程中,记录载荷和位移的数据,以便后续分析。
四、试验注意事项1. 缺口制作:缺口的制作应该尽量避免产生裂纹,可以使用慢速切割或者加工。
2. 夹具安装:夹具的安装要稳固,保证试验过程中的样品不会出现偏移或者松动。
3. 载荷施加:载荷的施加速度要均匀,避免过快或者过慢导致试验结果的偏差。
4. 安全防护:在试验过程中,要保证操作人员的安全,并严格遵守安全操作规程。
五、试验结果分析根据试验数据,可以得到金属材料在受拉状态下的应力-应变曲线,并据此分析金属材料的屈服强度、最大应力、断裂韧性等性能指标。
通过以上试验方法,我们可以准确评定金属材料在受拉状态下的韧性能,并为工程设计和材料选用提供科学依据。
试验过程中需要特别注意安全事项,确保工作人员的安全。
希望本文对金属材料表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法有所帮助。
六、试验结果分析通过表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验得到的金属材料在受拉状态下的应力-应变曲线,可以为工程设计和材料选择提供重要参考信息。
钢板取样方向对力学性能(拉伸、夏比冲击)检测结果的影响摘要:随着我国经济建设的不断深入,制造业有了巨大的发展,不同牌号的钢板作为造船、造桥、造车、制造压力容器甚至军工产业的重要材料,其质量的好坏不仅关系到创造经济价值的多少,甚至影响到了安全生产。
对于钢板质量的检测显得尤为重要,在实际检测过程中,由于部分企业管理不到位,工程监理对钢板取样标准不了解,以及钢板定尺寸采购等原因,未能按国家标准规定的轧制方向截取试验样坏,导致试验结果产生差异。
本文就将介绍拉伸和夏比冲击试验中,钢板的不同取样方向对于力学性能(拉伸、夏比冲击)检测结果的影响。
关键词:钢板;拉伸试验;夏比冲击试验;检测结果;取样方向引言:对于钢板质量的检验包括力学性能检验和化学成分检验。
钢板的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、冲击韧性以及疲劳强度等,这些力学性能决定了此种钢板的使用性能。
钢板的强度是最重要的质量指标,强度依据拉伸试验得到的应力应变曲线进行表征。
钢板的另一重要力学性能指标-冲击韧性通过夏比冲击冲击试验取得。
对钢板这种金属材料进行取样检测时,由于材料内部结构的差异,导致不同取样方向对力学性能(拉伸、夏比冲击)检测结果有一定的影响,本文就将此问题进行研究。
一、力学性能试验简介力学性能试验是对材料的各种力学性能指标进行测定的一门科学,其测试的对象称为试样。
钢板的力学性能试验主要进行以下两方面试验:①拉伸试验:拉伸试验可测定钢板的强度指标和塑性指标。
强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。
材料在承受拉伸载荷时,当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。
产生屈服时的应力,称屈服点或称物理屈服强度,屈服强度分上屈服强度reh(mpa)和下屈服强度rel(mpa),工程上通常采用下屈服强度rel(mpa);另外工程上有许多金属材料没有明显的屈服点,通常把该种材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度,称条件屈服极限或条件屈服强度,用rp0.2 (mpa)表示。
第1篇一、实验目的1. 思考:本次拉伸实验的主要目的是什么?如何通过实验来验证或测定相关物理定律和材料性能?2. 思考:在实验过程中,如何确保实验数据的准确性和可靠性?3. 思考:实验结果与理论值之间存在差异时,可能的原因有哪些?二、实验原理1. 思考:请简述胡可定律的内容,并说明其在本次实验中的应用。
2. 思考:在实验过程中,如何根据胡可定律计算出材料的弹性模量?3. 思考:在实验过程中,如何测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力Rel 和抗拉强度Rm?4. 思考:在实验过程中,如何测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率A和断面收缩率Z?5. 思考:在实验过程中,如何测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度Rm?6. 思考:在实验过程中,如何绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图,并比较它们的力学性能和破坏形式?三、实验设备和仪器1. 思考:万能试验机在实验中的作用是什么?如何正确使用万能试验机?2. 思考:游标卡尺在实验中的作用是什么?如何正确使用游标卡尺?3. 思考:引伸仪在实验中的作用是什么?如何正确使用引伸仪?四、实验试样1. 思考:在实验中,选择试样时应考虑哪些因素?2. 思考:在实验过程中,如何确保试样尺寸的准确性?3. 思考:在实验过程中,如何避免试样发生变形或损坏?五、实验步骤1. 思考:在实验过程中,如何确保实验步骤的正确性和规范性?2. 思考:在实验过程中,如何控制拉伸速度,以确保实验数据的准确性?3. 思考:在实验过程中,如何观察和记录实验现象?六、实验数据处理1. 思考:在实验数据处理过程中,如何确保数据的准确性和可靠性?2. 思考:在实验数据处理过程中,如何进行误差分析?3. 思考:在实验数据处理过程中,如何进行结果对比和分析?七、实验结果与分析1. 思考:根据实验结果,分析低碳钢和灰铸铁的力学性能差异。
2. 思考:根据实验结果,分析实验过程中可能存在的误差来源。
3. 思考:根据实验结果,提出改进实验方法和提高实验精度的建议。
试分析金属材料检测中常见问题[摘要]近年来,随着我国经济的发展,各行各业都取得了进步。
在金属材料的检测中,随着金属材料种类的增加,给材料的检测带来了一定的困难。
而且材料检查的工作也受到许多因素的影响,这使得其检查中经常出现各种问题。
本文讨论了金属材料测试中的常见问题,并在介绍这些问题的基础上提出了具体的对策,以供参考。
[关键词]金属材料;检测工作;拉伸试验一、现阶段在金属材料检测过程中常见的问题1.1检测材料受尺寸,形状等影响,会影响检测结果的准确性在金属材料测试过程中,测试结果会受到测试材料的影响。
首先,金属材料的形状会影响结果。
这是因为金属材料的形状会影响良率,进而会影响测试结果。
其次,金属材料的粗糙度也会影响测试结果。
如果金属材料比较光滑,它将增加材料的可塑性。
此时,非比例拉伸力和断裂后的伸长率不会溶解。
如果金属材料的质量较差,则会影响材料的高成品率,从而影响测试结果。
最后,金属材料的尺寸也会影响测试结果的准确性。
如果金属材料的尺寸较小,则随着样品直径的减小,其抗拉强度和面积减小将增加。
1.2受自然环境影响,金属材料的变化在金属材料测试过程中,外部自然环境将直接影响测试结果。
首先,对于金属材料,它极容易发生化学反应。
当空气中的水分增加时,金属材料将变湿并生锈。
金属材料的这种变化将对测试结果产生很大的影响。
其次,在金属材料的检测过程中,如果遇到其他溶液,则会发生一些反应,甚至会形成一些新的物质。
最后,金属材料容易受温度影响,并会发生自然反应,例如热膨胀和收缩。
当发生变化时,它们将影响金属材料的拉伸和收缩。
因此,在金属材料的检测过程中,相关人员需要考虑环境因素,以避免金属材料的某些变化。
1.3受拉伸速度的影响,测试结果不准确在金属材料的拉伸试验中,拉伸速度将对金属材料产生很大的影响。
因此,在测试金属材料时,应注意拉伸速度的影响。
如果金属材料的拉伸速度太大并超过相关标准的要求,则材料测试中测得的屈服和伸长率将没有参考值,并且这些参数也会变大。
金属材料检测中存在的问题及解决办法摘要:科学技术的飞速发展,金属已经被广泛应用于工业生产、日常生活等多个领域,其重要性无可替代,成为重工业的核心和基础材料。
然而,由于金属材料的质量直接关系到最终产品的质量,因此,对金属材料的检测变得至关重要。
在材料检测过程中,我们必须认真对待所有挑战并寻找有效的解决方案。
关键词:金属材料检测;问题;解决办法1金属材料检测的影响因素金属材料作为国家经济发展的基础,其物理机能检测和化学元素检测都至关重要,以确保产品质量,并开发出满足特定需求和应用条件的新型金属材料。
影响金属材料物理机能检测和化学元素检测的几个因素包括:第一,测试方法,根据金属材料的独特性,采取科学合理的测试方式,以获得准确可靠的结果。
第二,拥有高质量、高精度的检测仪器设备,是实现准确检测的关键因素。
第三点,样品的选择、测量、抽取、样本量、机械加工和热处理等都将对最终的检测结果产生重大影响。
第四点,检测人员的专业知识和技能是决定最终检测结果的关键因素,这一点不容忽视。
2金属材料检测常见问题2.1检测过程中检测人员操作的失误检测金属材料时,为确保准确性、可靠性和稳定性,必须使用先进的仪器设备和专业的工装夹具,并且要求测量结果能够追溯到国际SI单位,以确保检测的准确性和可靠性。
由于设备校准的精度不够、环境条件超出规定的范围、操作者技能的缺乏、检测流程的疏忽、操作者的失误以及分析结果的不准确,都可能导致检测结果的不可靠。
2.2化学元素检测通过化学元素检测,可以准确地评估金属材料的化学成分和元素含量是否符合标准及制造的要求。
为获得更准确的测试结果,化学元素检测样品在制备时,应该尽可能地避免样品在制备过程中因过热而被氧化。
在检测过程中应选取多个相同状态的样品进行测试,然后对检测结果取平均值,也是保证检测结果准确的有效方法。
2.3金属材料易受外部影响因为金属材料的性能受到外部环境的影响,因此,在进行检测时,必须先确保外部环境的稳定性,以减少其对实验结果的不利影响。
金属材料断后伸长率影响因素的试验研究陈佳雯(宝钢工业检测公司宝山分公司,上海 200431)摘要随着汽车越来越成为日常生活中不可或缺的一部分,汽车外板质量是驾车安全系数的首要保证。
室温单向静拉伸试验可以揭示金属材料在室温环境中静载荷作用下常见的力学行为,其中断后伸长率作为金属材料的最基本力学性能指标之一,对汽车板在实际生产和加工过程中提供评定依据。
在Zwick Z050全自动拉伸试验机上研究了常用汽车板室温拉伸性能,总结得出影响其断后伸长率的因素有三:一是拉伸试样平行长度;二是拉伸试验试样断裂点判定参数设置;三是拉伸试样原始标距的选择。
关键词断后伸长率金属材料拉伸试验Factors of Metallic Materials’ PercentageElongation after FractureChen Jiawen(Baosteel Industry Inspection Corp., Baoshan Branch, Shanghai,200431)Abstract As the car is increasingly becoming an integral part of daily life, automobile outer panel quality is the primary driving factor of safety assurance. One-way static tensile test at room temperature to reveal metallic materials at room temperature under static loading in the mechanical behavior of the common, including rear extension rate as the metal one of the most basic mechanical properties of automotive sheet in the actual process of production and processing provide assessment basis. In the Zwick Z050 tensile testing machine automatic study room temperature tensile properties used car board, summed up the rear of the elongation obtained the factors are threefold: First, the parallel part of the length of the tensile samples. Second, point of tensile test specimen fracture determine the parameters. Third, the original tensile specimen gauge.Key words percentage elongation after fracture, metallic materials, tensile testing choice1 引言近年来,随着居民生活水平的不断提高,汽车已然成为日常出行最常用的代步工具之一,百姓生活中不可或缺的一部分。
材料科学与工程学院金属材料拉伸性能测定实验实习名称:专业班级:姓名:学号:指导教师:评定成绩:教师评语:指导老师签名:2015年 7 月 17 日一、实验目的及要求1.加深对强度、塑性、拉伸曲线、断裂的理解;2.掌握金属弹性模量E、规定非比例伸长应力σp0.05、弹性极限σe、弹性比功a e 、屈服强度σs、抗拉强度σb、拉伸伸长率δ、断面收缩率ψ、静力韧度等力学性能的测试方法。
3.对断口形貌进行宏观和微观分析,判断材料的失效形式,培养对工程结构材料断裂失效分析的综合能力。
二、实验设备(环境)及要求1.万能材料试验机2.金相显微镜3.照相手机4.游标卡尺,划线笔5.碳钢、合金钢和铸铁等拉伸试样,L0=10d0三、实验内容与步骤1)实验原理拉伸实验是用拉力拉伸试样,一般拉至断裂,以测定材料的一项或几项力学性能的实验方法。
常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验,可用以测定弹性模量、屈服强度、规定非比例伸长应力、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等,这些力学性能指标都是工程设计的重要依据。
工程结构材料的失效形式通常为断裂、腐蚀和磨损,其中断裂是常见的失效形式之一。
材料的断裂按照断裂前有无产生明显宏观塑性变形,可划分韧性断裂和脆性断裂;按照断裂微观机理,可分为剪切断裂和解理断裂。
韧性断裂断口用肉眼或放大镜观察时往往呈暗灰色、纤维状。
脆性断裂断口一般与正应力垂直,宏观上比较齐平光亮。
韧性断裂断口一般呈杯锥状,由纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成。
脆性断裂断口纤维区很小,剪切唇几乎没有。
三个区域的形态、大小、相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及实验温度、加载速率和受力状态不同而变化。
一般来说,材料强度提高、塑性降低,则放射区比例增大;试样尺寸加大,放射区明显增大,而纤维区变化不大。
根据宏、微观的断口分析,可以真实了解材料断裂时裂纹产生和扩展的起因、经历及方式,有助于对断裂的原因、条件及影响因素作出正确判断。
拉伸试验测定结果的数据处理和分析拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法,用于确定材料在拉伸过程中的力学性能。
拉伸试验测定结果的数据处理和分析是评估材料力学性能的关键步骤,对于材料的性能研究和应用具有重要意义。
以下是拉伸试验测定结果数据处理和分析的主要内容。
数据处理部分包括数据收集和整理,数据验证和数据统计三个步骤。
首先是数据收集和整理。
在拉伸试验中,通过测量材料在不同力和位移下的应力-应变关系,得到应力和应变的实验数据。
在进行数据处理之前,需要对实验数据进行整理,确保数据的准确性和可靠性。
包括检查数据是否完整,数据是否存在异常等。
其次是数据验证。
通过数据验证的方式,确定实验数据的有效性和可信度。
数据验证可以采用多种方法,如对比不同试样的测定结果,通过金属材料的线性弹性模量进行验证等。
数据验证的目的是确定实验数据是否存在异常或错误。
最后是数据统计。
数据统计是对实验数据进行分析和处理的关键步骤。
一般包括计算平均值、方差、标准差等统计指标,来描述数据的中心趋势和离散程度。
此外,还可以绘制应力-应变曲线和应力-位移曲线,并计算弹性模量、屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。
数据分析部分主要包括理论分析和实验分析两个方面。
理论分析是对拉伸试验结果进行理论解释和分析。
根据材料的力学行为和宏观力学模型,可以推导材料力学性能与实验结果之间的数学关系。
通过理论分析,可以深入理解材料的力学行为,为进一步材料设计和工程应用提供理论依据。
实验分析是实验数据的详细分析和比较。
根据实验目的和需求,对实验数据进行进一步分析和解释。
可以对不同试验条件下的实验结果进行比较,寻找影响材料性能的因素。
此外,还可以通过实验分析确定材料的断裂韧性、延伸性和断裂模式等。
在进行拉伸试验测定结果的数据处理和分析时需要注意以下几点:1.数据的准确性和可靠性。
在进行拉伸试验时,要求严格控制试验条件,包括拉伸速度、温度、湿度等。
确保实验数据的准确性和可靠性。
金属拉伸试验不确定度分析一、 概 述 1.1 目 的评定金属材料抗拉强度R m 测量结果的不确定度。
1.2 检测依据的标准GB/T228—2010《金属材料 室温拉伸试验方法》。
1.3 检测使用的仪器设备电子万能试验机,型号:LDS-50,允差:±1%; 千分尺,型号:0-25mm ,允差:±0.01mm ; 游标卡尺,型号:0-150mm ,允差:±0.02mm 。
1.4 检测程序金属材料的室温拉伸试验抗拉强度检测时,首先根据试样横截面的种类不同测量厚度、宽度,计算截面积A ;然后用LDS-50电子万能试验机以规定速率施加拉力,直至试样断裂,读取断裂过程中的最大力F m ,使用R m =F m /A 计算出抗拉强度(R m ),在同一试验条件下,试验共进行2次。
二、数学模型表1 金属材料抗拉强度R m 检测原始数据Rm=17220/1.94/20.09=442试验中的影响因素包括厚度测量,宽度测量,拉力测量,温湿度,夹具滑动,试件的同轴度,加载速率等。
考虑厚度测量,宽度测量,拉力测量和加载速率的影响,忽略温湿度,夹具滑动,试件的同轴度影响,建立数学模型如下:ba Ff A F f R m .11== 式中:R m —拉伸强度; f 1—加载速率影响系数;A — 试件横截面积;a —试件厚度;b —试件宽度F —试件断裂时的拉力。
由于数学模型中仅包含输入量的积和商,则被测量R m 的合成方差为 u crel 2(R m )=u rel 2(f 1)+ u rel 2(F)+u rel 2(a)+u rel 2(b) 三、测量不确定度分量 (1)厚度测量,u rel (a)被测试件标称厚度为2.0mm 。
厚度测量的不确定度由两部分组成:千分尺的示值误差导致的不确定度和操作者所引入的测量不确定度。
a ) 千分尺示值误差导致的不确定度,u 1(a)千分尺的允差为±0.01mm ,估计其为矩形分布(均匀分布),则u 1(a)=301.0mm=0.0058mm b)由操作者所引入的测量不确定度,u 2(a)根据经验估计,由操作者引入的测量误差在±0.01mm 范围内,估计其为矩形分布(均匀分布),则u 2(a)=301.0mm=0.0058mm 两者合并后,得直径测量的标准不确定度为 u(a)=220058.00058.0 mm=0.0082mm 若以相对不确定度表示,则为 u rel (a)=0.0082/1.94=0.4227% (2)宽度测量,u rel (b)被测试件标称宽度为20mm 。
astm e21-2020金属材料的高温拉伸试验方法ASTM E21-2020标准是关于金属材料在高温下进行拉伸试验的方法。
高温拉伸试验是一种常用的测试方法,用于评估材料在高温环境下的性能和可靠性。
本文将简要介绍ASTM E21-2020标准的背景、目的和试验过程,并简要介绍一些与高温拉伸试验相关的考虑因素。
首先,让我们来了解ASTM E21-2020标准的背景和目的。
这个标准是由美国材料与试验协会(ASTM International)制定的,旨在提供一种标准化的方法来测量金属材料在高温下的拉伸性能。
高温拉伸测试是金属材料研究和应用中非常重要的一部分,因为许多金属材料在高温环境下会发生变形、破裂或失去性能。
ASTM E21-2020标准主要包括以下几个方面的内容。
首先是试样的选择和制备。
试样的选择要考虑到材料类型、尺寸、形状等因素,以及试验过程中受到的应力和温度。
试样的制备要符合标准中给出的要求,确保试样的准确性和可重复性。
其次是试验设备和条件的设置。
ASTM E21-2020标准详细描述了拉伸试验设备的要求,包括拉伸机、温度控制系统、试样夹具等。
试验条件的设置包括试样的初始长度、加载速率、试验温度等。
这些条件设计要符合要求,以确保试验结果的准确性和可比性。
接下来是试验过程的描述。
ASTM E21-2020标准规定了在高温下进行拉伸试验的步骤和要点。
首先,试样被夹持在拉伸机上,然后通过加载系统施加拉力。
试验过程中需要记录试样的变形、载荷和温度等数据。
试验结束后,可以根据这些数据计算和评估材料的力学性能,如强度、延伸率、模量等。
最后,ASTM E21-2020标准还提供了试验结果的分析和报告要求。
试验结果可以通过统计分析和图表展示,以便更好地理解材料的性能。
试验报告需要包括试验的目的、方法、结果和结论等内容,以便他人能够理解和评估试验过程和结果。
在进行高温拉伸试验时,还需要考虑一些其他因素。
首先是温度控制。
金属哑铃拉伸试样标准一、引言金属哑铃是一种常见的健身器材,它由金属材料制成,用于锻炼肌肉力量和增加身体的灵活性。
为了确保金属哑铃的质量和安全性能,需要进行拉伸试验来评估其材料的强度和变形行为。
本文将介绍金属哑铃拉伸试样的标准,以确保测试结果的准确性和可比性。
二、试样准备1. 材料选择:金属哑铃的主要材料应符合相关的标准和规范要求,常见的材料包括铁、钢等。
选择材料时应考虑其强度、耐腐蚀性和可加工性等因素。
2. 试样形状:金属哑铃的拉伸试样应具有一定的几何形状,以便于测试机的夹持和加载。
常见的试样形状包括圆柱形、矩形等,其尺寸应符合相应的标准要求。
3. 试样制备:根据所选材料和试样形状,利用适当的加工方法制备金属哑铃的拉伸试样。
制备过程中应注意保持试样的平整度和表面质量,以避免对测试结果的影响。
三、试验条件1. 试验设备:金属哑铃拉伸试样的测试需要使用拉伸试验机,其选型应符合相关标准的要求。
试验机的额定载荷和位移速度等参数应根据试样的尺寸和材料特性进行选择。
2. 环境条件:试验过程中应控制好环境温度和湿度等因素,以保证测试结果的可靠性和可比性。
3. 预加载:在进行正式的拉伸试验之前,需要对试样进行适当的预加载,以保证试样处于线性弹性阶段。
预加载时应控制加载速度和加载力,避免试样过度变形或破坏。
四、试验步骤1. 夹持试样:将金属哑铃拉伸试样的两端夹持在拉伸试验机上,夹具的选择应符合相关标准的要求。
夹持时应确保试样与夹具接触良好,避免试样在加载过程中滑动或发生局部集中变形。
2. 施加载荷:根据所选的试验条件,在试验机上施加适当的加载力,以产生拉伸变形。
加载过程中应控制加载速度和加载力的稳定性,避免试样瞬时破坏或过度变形。
3. 记录数据:在试验过程中,应及时记录试验机的加载力和试样的位移等数据。
可以利用计算机软件或数据采集设备进行实时监测和记录,以确保数据的准确性和可靠性。
4. 试验结束:当试样达到破坏或预定的拉伸变形时,停止加载并记录相应的试验结果。
金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素分析摘要在实际的工作当中所遇到的可以影响材料拉伸试验的检测报告的重要内容进行研究分析,并且提出了如何降低在检验过程当中存在影响因素的发生,从而进一步提高其数据的准确性。
关键词金属;材料;拉伸;检测;结果
中图分类号tg1 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)80-0119-02
所谓金属力学的性能试验主要指的就是在评定和检测金属材料的产品质量时的一种重要方法。
而其中的拉伸试验也得到了最为广泛的应用,也是作为力学试验的主要方法。
作为拉伸的性能指标主要指的就是对于金属材料在研制和生产以及在检验过程当中是最为重要的一个测试项目,并且在该试验的过程当中,所测试的强度以及塑性的主要性能指标也是反映出金属材料性能的参数。
但是,能够影响其拉伸试验的结果也会存在很多因素,例如,有强度的极限、弹性、屈服极限等,这些虽然只是材料的一些固有属性,然而也会影响到试样的尺寸、形状,与加载的速度、加工的精度以及影响到周围的环境等。
1 试样制作的影响
由于在取样时,所存在的方向差异则会影响到在金属拉伸试验时的断后伸长率以及抗拉强度和屈服强度的性能指标,尤其在断后的伸长率方面则会受到很大的影响。
比如说,当横向进行取样时,
必须要按照相关的要求标准,如果在试验后的伸长率没有达标,那么平行在轧制方向,其表现是金属力学的性能则是良好,相反,如果是垂直于轧制方向,其性能可能不会达到要求标准。
在切取样坯时应预防受热、变形以及加工硬化等特点从而影响到力学的性能。
如果在切取样坯时必须要留有一定的加工余量,并且不能小于钢材的厚度以及直径,不能小于20mm,在机加工试样时,可以通过把受热或者是冷加工的一部分硬化程度除掉,从而避免影响测定的性能。
一旦把样坯机加工为试样,主要是通过车、铣、刨、磨等几个步骤加工而成的。
2 测试仪器和设备的影响
对于尺寸测量的仪器以及量具在进行测量时,其准确度必须要达到测量的要求标准,在进行对尺寸测量时,主要是包括对原始的横截面尺寸以及对断后的横截面尺寸,而分辨力也是对其影响是否准确的重要条件之一,所以,应用的量具和仪器必须要根据国家标准的计量检测部门通过后方使用。
3 对于夹持法的作用影响
在一般情况下,如果在进行实验时,我们会通过应用夹持的方法对其进行拉伸试验,是尤为重要的一方面,如果出现在夹试样不稳妥的情况下,会无法进行试验,如果出现夹持不够稳妥时,出现误差的可能性就极大。
在进行拉伸试验时,一旦试样上出现问题,对应力集中造成一定的影响,从而就会出现断裂现象,从而导致实
验不能正常的操作。
假设当加载轴线应与试样的中心没有达成一致时,在偏心加载方面就会造成弯曲的问题,但是在一般的状态下,试样是不允许存在偏心力的现象的,极易会促使力的偏心造成明显偏移。
如果选用不适合的拉伸夹则会给试样造成一定的附加弯曲应力,对结果产生一定的误差,此外,如果拉伸夹在选择时不得当也会给拉伸试样造成打滑以及断裂等,从而致使得不到准确的数据以及数据偏低等后果。
在进行加载系统以及试样的几何形状,或者是非均质试样时一般都会出现偏心加载,因此必须要降低存在的偏心效应,严格根据标准进行操作。
4 受温度的影响
影响材料性能的另一个重要因素就是温度。
由于一般的金属材料会随着温度不断的升高,而测量的强度指标则会出现下降,而温度所造成的影响则可以不用计算,但应用高精度荷载的传感器时,对于特殊材料,就必须要考虑到是否受到了温度的影响,应及时修正。
5 受拉伸速率作用
由于拉伸的速率是作为在拉伸试验当中必须要控制的一个参数,所以拉伸的速率就会影响到金属材料的应力。
通过在常温下,其拉伸的速率必须会给试验结果造成影响,如果拉伸的速率较大,其屈服的强度以及规定的延伸强度必定会存在一定程度的提高。
然而也会因不同材料也会对速度产生不同的影响,其拉伸的速率强度
也会对材料产生不同的影响效果。
如果强度较低,并且塑性较好的材料对其的影响就是非常大,同时对屈服强度也会造成很大的影响。
因此,必须要把规定标准作为参考值,在规定测量的非比例当中,其延伸强度以及上屈服强度和屈服强度必须要按照规定标准规定进行。
在对下屈服强度进行测定时,其平行的长度必须要达到一定的变速率标准,并且其平行的长度也应保持在恒定之内。
如果是在在塑性的范围到规定的强度应变率也是不能超过规定范围之内的。
当试验机无能力再进行测量以及无力再控制应变速率时,其主要的拉伸率必须要控制在试验机的两夹头,并且通过在力的影响下分离其应力的速率。
如果测定的抗拉强度达到标准时,而它的塑性范围平行长度的应变速率就应≤0.008/s。
6 人为因素的影响
由于拉伸试样的横截面积是作为非常关键的一个重要问题,而检测人员在对其进行试验时的依据主要包括在两方面,一方面就是对其金属的拉伸试验。
而另一个方面则是对材料产品的规定标准,在一些产品的标准说明上则会明确规定其拉伸的试验横截面积,并且要按照名义尺寸的横截面积规定要求,但是,在产品的标准当中如果没有特殊的规定,就必须要遵循国家标准要求,对其实际尺寸进行测量。
但是如果都是按照名义的尺寸去计算其横截面积,所测试的得出的结果则会受到一定的影响,甚至把合格强度的测为不合
格的,存在把不合格测定为合格的情况。
在拉伸试样时必须要按照直径的大小来选择外径的千分尺以及游标卡尺等。
一旦应用的测量方法不够精准,则会影响到人为的尺寸在进行测量时出偏大,甚至给强度测试出现偏低的测量结果。
如果当量具的测量面和试样轴线出现垂直时,所测量得到的结果就是d1>d0。
在测量试样的尺寸时,如果把数据看错,例如,把游标卡尺或者是把外径千分尺看错,甚至对于在光圆拉伸试验外径以及在薄板的矩形拉伸试样,极易把外径千分尺测量时的数据读成0.5mm,因为外径千分尺测量同一圈就0.5mm,如果不注意的话就很容易看错一圈,所测量的结果出现不准确的现象。
在一般情况下,如果操作的技术以及在主观因素下出现不同情况时,则会给测量的结果造成一定的误差。
在相同条件下,不同人员进行拉伸试验操作,实验结果也或多或少的存在差异。
7结论
在上述的因素中,对于金属材料试验的拉伸结果其影响是不同的。
在现实的检测当中,应尽量确定这些所存在的因素,从而对产生的各种因素进行制定各种操作流程,在进行试验时必须要选用正确的方向,从而加强它的准确度。
如果是在对其检定时,则必须要通过应用检测仪器,尽量要应用拉伸速率测试以及应用夹持的方法,促使试验的温度达到规定标准要求。
此外,要控制在试验当中
的过程,以确保在进行操作进达到一定的要求标准,确保实验数据的准确度。
参考文献
[1]熊丽霞,吴庆华.材料力学实验[m].北京:科学出版社,2006.
[2]gb/t?228.1-2010金属材料室温拉伸试验方法.。