金属材料弯曲试验方法

金属材料 弯曲试验方法

金属材料的弯曲试验方法分为静弯试验和动弯试验。

静弯试验是将金属材料制作成一定尺寸和形状的试样，在测试机上施加静态加载作用力，使其在跨度中弯曲，测量与控制加载力和试样变形，从而得到金属材料的抗弯强度、弯曲模量等力学性能指标。

动弯试验则是在金属材料试样上施加动态加载，如冲击加载或疲劳加载，使材料在动态载荷作用下发生弯曲，通过测量与控制加载力、位移、时间等参数反映材料的弯曲行为和耐久性能，如材料的动态弯曲寿命、断裂韧性等。

常用的金属材料弯曲试验方法有以下几种：

1. 三点弯曲试验：将试样放在两个支座上，施加力在试样中间点进行弯曲，常用于测量材料的弯曲强度和弯曲模量。

2. 四点弯曲试验：将试样放在四个支座上，施加力在试样两个中间点进行弯曲，可以获得更准确的材料弯曲性能指标。

3. 悬臂梁弯曲试验：将试样一端固定在支座上，施加力在另一端进行弯曲，适用于测量材料的断裂韧性和弯曲寿命。

以上是常见的金属材料弯曲试验方法，根据具体需要选择合适的试验方法进行金属材料的力学性能分析和评估。

金属弯曲实验

计划学时：2学时

本实验按照国标《金属弯曲力学性能试验方法》（GB/T 14452--93)，用INSTRON5582万能试验机测矩形试样三点弯曲的弹性模量和最大弯曲应力。

【实验目的】

（1） 采用三点弯曲对矩形横截面试件施加弯曲力，测定其弯曲力学性能；

（2） 学习、掌握INSTRON5582万能试验机的使用方法及工作原理；

（3） 掌握弯曲弹性模量Eb和最大弯曲应力σbb的测量方法。

【实验原理】

当一个矩形截面的金属承受弯曲载荷，其截面就出现应力。该应力可以分解为垂直于截面的正应力和平行于截面的切应力。如果梁上的载荷都处于同一平面内且垂直于梁的中轴，则截面各个点的正应力合成为一个力偶，其力矩即所谓的弯矩M，已知截面上任一点的正应力与该点至中截面的垂距以及截面上的弯矩成正比，与截面的惯矩成反比。若截面上的弯矩为正，则中截面以上各点受压应力，中截面以下各点受张应力；若截面上的弯矩为负，情况正好相反。

1. 三点弯曲试验装置

图1所示为三点弯曲试验的示意图。其中，F为所施加的弯曲力，Ls为跨距，f为挠度。

图1 三点弯曲试验示意图

2.弯曲弹性模量Eb的测定（图解法）： 通过配套软件自动记录弯曲力-挠度曲线（见图2）。在曲线上读取弹性直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量，按式（1）计算弯曲弹性模量。

fFIELsb483 （1）

其中，I为试件截面对中性轴的惯性矩，123bhI。

图2 图解法测定弯曲弹性模量

3.最大弯曲应力σbb的测定：

WLFsbbbb4 （2）

其中，bb为最大弯曲应力，bbF为最大弯曲力，W为试件的抗弯截面系数，62bhW

建筑工程常用钢材的伸长率试验和弯曲试验的方法

一、钢筋伸长率试验

(一) 试验依据

(1)《钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备》(GB/T2975—1998)。

(2)《金属材料室温拉伸试验方法》(GB/T228—2002)。

(3)《金属材料弯曲试验方法》(GB/T232—1999)。

(二) 一般规定

(1) 同一截面尺寸和同一炉号组成的钢筋分批验收时，每批质量不大于60t。

(2)钢筋应有出厂证明书或试验报告单。验收时应抽样做机械性能试验，包括拉伸试验和冷弯试验两个项目。两个项目中如有一个项目不合格，该批钢筋即为不合格品。

(3)钢筋在使用中如有脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常时，应进行化学成分分析，或其他专项试验。

(4)取样方法和结果评定规定，自每批钢筋中任意抽取两根，于每根距端部50mm处各取一套试样(两根试件)，在每套试样中取一根做拉伸试验，另一根做冷弯试验。在拉伸试验的两根试件中，如其中一根试件的屈服强度、抗拉强度和伸长率三个指标中有一个达不到标准中规定的数值，应再抽取双倍(4根)钢筋，制取双倍(4根)试件重做试验，如仍有一根试件的一个指标达不到标准要求，则不论这个指标在第一次试验中是否达到指标要求，拉伸试验项目也不合格。在冷弯试验中，如有一根试件不符合标准要求，应同样抽取双倍钢筋，制成双倍试件重做试验，如仍有一根试件不符合标准要求，冷弯试验项目即为不合格。

(5)试验一般在10〜35°C的室温范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为(23±5)C。

(三) 拉伸试验

1. 试验目的

测定钢材的力学性能，评定钢材质量。

2. 主要仪器设备 (1)试验机。应按照《拉力试验机的检验》(GB/T16825—1997)进行检验，并应为I级或优于I级准确度。

(2) 引伸计。其准确度应符合《单轴试验引伸计的标定》(GB/T12160—2002)的要求。

(3) 试样尺寸的量具。按截面尺寸不同，选用不同精度的量具。

ISO 5173：2009 +A1：2011

金属材料焊缝的破坏性试验—弯曲试验

狮子十之八九 译

目录

前言（略）

1 范围

2 名词和术语

3 原理

4 符号和略缩语

4.1 符号

4.2 略缩语

4.3 略缩语对应的图

5 试样制备

5.1 概述

5.2 取样位置

5.3 标记

5.4 热处理和/或时效

5.5 截取

5.6 试样尺寸

6 试验条件

6.1 腐蚀

6.2 试验

6.3 压头和辊筒直径

6.4 辊筒间距离

6.5 弯曲角度

6.6 弯曲延长率

7 试验结果

8 试验报告

附录A （信息） 试验报告格式示例

前言

（略）

1 范围

本标准规定了焊接接头弯曲试验的方法。

本国际标准规定了从对接接头、带堆焊层的对接接头（细分为复合板焊缝和堆焊层焊缝）和堆焊焊

缝（非对接焊缝）中截取试样进行横向背弯、正弯和侧面弯曲试验的方法，以评估试样表面或其附

近的延展性和/或无缺陷。它还给出了试样的尺寸。

此外，本国际标准还规定了当母材和/或填充金属在与弯曲相关的物理和机械性能方面存在显著差

异时，对非均质部件进行纵向背弯和正弯的试验方法，以代替横向弯曲试验。

本国际标准适用于所有形式的金属材料产品，焊接接头由任何熔焊工艺制成。

2 名词和术语

下列名词和术语适用于本标准：

2.1

对接接头横向正弯试样 transverse face bend test specimen for a butt weld

TFBB

受拉表面为焊缝宽度较大一侧或首次施焊一侧的试样，可作为横向对接接头试样

见图1。

2.2

对接接头横向背弯试样 transverse root bend test specimen for a butt weld

TRBB

受拉表面为与对接接头面弯试样相反一侧的试样，可作为横向对接接头试样

见图2。

2.3

对接接头横向侧弯试样 transverse side bend test specimen for a butt weld