1 材料的拉伸性能的检测
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钢筋进场检验中的拉伸性能测试方法与要求钢筋是建筑工程中常用的一种重要材料,用于加固混凝土结构,提升结构的强度和稳定性。
为了确保钢筋的质量符合标准要求,在钢筋进场检验中进行拉伸性能测试显得尤为重要。
本文将介绍钢筋拉伸性能测试的方法和要求。
一、拉伸性能测试的目的拉伸性能测试旨在评估钢筋的强度、延伸量和伸长率等性能指标,以确保钢筋在实际使用中的可靠性和稳定性。
拉伸性能测试可以检测钢筋的屈服强度、抗拉强度和断裂强度等参数,为施工单位提供准确的材料性能数据。
二、拉伸性能测试的方法1. 标准试样的制备为了保证测试结果的可靠性和比较性,拉伸试验需要使用符合标准要求的试样进行测试。
一般情况下,使用Φ10mm直径的钢筋作为试样进行拉伸性能测试。
试样的制备需要注意以下几点:- 试样的长度应适当,通常为200mm以上,使得试样在拉伸过程中能够充分发挥材料的力学性能;- 试样的制备要避免损伤,确保试样的表面光滑并且不得有明显裂纹或变形;- 试样的两端应切割平整,以确保在试验过程中的正常加载和固定。
2. 拉伸试验设备拉伸试验设备是进行钢筋拉伸性能测试的关键工具。
一般而言,拉伸试验设备包括拉力机、取力装置以及测力传感器等。
拉力机通常采用电子伺服拉力机,能够提供精确的加载控制和测试数据记录系统。
3. 拉伸性能测试流程进行拉伸性能测试需要按照以下流程进行操作:- 将试样放入拉力机夹持设备之中,确保试样的位置正确,并通过夹具紧固住试样两端;- 设置合适的加载速率,通常为每秒0.5mm至1.0mm;- 开始加载试样,持续进行直至试样发生断裂;- 记录试样在不同加载阶段的应力-应变曲线;- 测量试样断裂时的最大拉力。
4. 测试结果的评估根据拉伸试验的结果,可以对试样进行强度参数的评估和计算。
常见的参数包括屈服强度、抗拉强度、断裂强度以及伸长率等。
根据标准要求,钢筋的屈服强度不应低于标称屈服强度的0.2倍,抗拉强度不应低于标称抗拉强度的0.95倍,并且应满足一定的伸长率要求。
拉伸性能的测定修改号0页数第 1 页共12 页拉伸性能的测定1.原理沿试样纵向主轴恒速拉伸,直到断裂或应力(负荷)或应变(伸长)达到某一预定值,测量这一过程中试样承受的负荷及其伸长。
2.术语和定义2.1标距()试样中间部分两标线之间的初始距离,以mm为单位。
2.2实验速度()在实验过程中,实验机夹具分离速度,以mm/min为单位。
2.3拉伸应力tensil e stress σ在试样标距长度内任何给定时刻每单位原始横截面积上所受的拉伸力以MPa为单位。
2.3.1拉伸屈服应力, 屈服应力tensile stress at yield yield stress σy发生应力不增加而应变增加时的最初应力以MPa为单位该应力值可能小于材料的最大应力(见图1中的曲线b和曲线c)。
2.3.2拉伸断裂应力tensile stress at break σB试样断裂时的拉伸应力(见图1)以MPa为单位。
2.3.3拉伸强度tensile strength σM在拉伸试验过程中试样承受的最大拉伸应力(见图1)以MPa为单位。
2.3.4 x%应变拉伸应力(见4.4) tensile stress at x% strain σx应变达到规定值x%时的应力以MPa为单位。
适用于既无屈服点又不易拉断的软而韧的材料应力-应变曲线上无明显屈服点的情况见图1中的曲线d)x 值应按有关产品标准规定或由相关方商定。
但在任何情况下x 都必须小于拉伸强度所对应的应变。
如土工格栅产品中的2%、5%拉伸力。
此条用于取代92版的“偏置屈服应力”2.4拉伸应变tensile strain ε标距原始单位长度的增量用无量纲的比值或百分数(%)表示。
适用于脆性材料活韧性材料在屈服点以前的应变超过屈服点后的应变则以“拉伸标称应变”代替。
2.4.1拉伸屈服应变tensile strain at yield εy屈服应力时的拉伸应变见4.3.1和图1中的曲线b和曲线c用无量纲的比值或百分数%拉伸性能的测定修改号0页数第 2 页共12 页表示。
材料力学性能拉伸试验报告材化08李文迪40860044. . .[试验目的]1. 测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能。
2. 测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数。
[试验材料]通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作,测试过程执行GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法:1.1试验材料:退火低碳钢,正火低碳钢,淬火低碳钢的R4标准试样各一个。
1.2热处理状态及组织性能特点简述:1.2.1退火低碳钢:将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50℃,保温一段时间后,缓慢而均匀的冷却称为退火。
特点:退火可以降低硬度,使材料便于切削加工,并使钢的晶粒细化,消除应力。
1.2.2正火低碳钢:将钢加热到Ac3或Accm以上30-50℃,保温后在空气中冷却称为正火。
特点:许多碳素钢和合金钢正火后,各项机械性能均较好,可以细化晶粒。
1.2.3淬火低碳钢:对于亚共析钢,即低碳钢和中碳钢加热到Ac3以上30-50℃,在此温度下保持一段时间,使钢的组织全部变成奥氏体,然后快速冷却(水冷或油冷),使奥氏体来不及分解而形成马氏体组织,称为淬火。
特点:硬度大,适合对硬度有特殊要求的部件。
1.3试样规格尺寸:采用R4试样。
参数如下:1.4公差要求[试验原理].. ..1.原理简介:材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的,由试验可知弹性阶段卸荷后,试样变形立即消失,这种变形是弹性变形。
当负荷增加到一定值时,测力度盘的指针停止转动或来回摆动,拉伸图上出现了锯齿平台,即荷载不增加的情况。
当屈服到一定下,试样继续伸长,材料处在屈服阶段。
此时可记录下屈服强度ReL 程度后,材料又重新具有了抵抗变形的能力,材料处在强化阶段。
此阶段:强化后的材料就产生了残余应变,卸载后再重新加载,具有和原材料不同的性质,材料的强度提高了。
但是断裂后的残余变形比原来降低了。
这种常温下经塑性变形后,材料强度提高,塑性降低的现象称为冷作硬化。
材料拉力试验
材料拉力试验是一种常见的材料力学性能测试方法,通过施加拉力来测试材料
的抗拉强度、屈服强度、断裂强度等参数,是评价材料性能的重要手段之一。
首先,进行材料拉力试验前,需要准备好试验样品。
样品的准备应符合相关标
准要求,如样品的尺寸、形状、表面状态等。
在样品准备完成后,需要对试验设备进行检查和校准,确保试验设备的正常运行。
在进行拉力试验时,需要将试验样品固定在拉力试验机上,并施加一定的拉力。
在施加拉力的过程中,需要记录下拉力与变形的关系曲线。
通过这条曲线,可以得到材料的应力-应变曲线,从而分析材料的力学性能。
在试验过程中,需要注意保持试验环境的稳定,避免外界因素对试验结果的影响。
同时,也要注意保护好试验人员的安全,避免发生意外事故。
拉力试验的结果可以用来评价材料的强度、韧性、延展性等性能指标。
通过对
不同材料的拉力试验结果进行比较分析,可以为材料的选择和设计提供参考依据。
总的来说,材料拉力试验是一种重要的材料力学性能测试方法,通过对材料的
拉伸性能进行评价,为材料的选择和设计提供了重要的参考依据。
在进行拉力试验时,需要严格按照相关标准和规范进行操作,确保试验结果的准确性和可靠性。
拉力试验结果对于材料的工程应用具有重要的指导意义,对于提高材料的质量和性能具有重要的意义。
材料强度和断裂特性测试方法概述材料强度和断裂特性是评估材料性能和可靠性的重要指标。
在工程领域中,如果材料无法经受住所需的力量或无法在适当的载荷条件下延展,可能导致结构和功能的失败。
因此,了解材料的强度和断裂特性对于设计和制造过程至关重要。
本文将概述几种常见的材料强度和断裂特性测试方法。
一、材料强度测试方法1. 拉伸测试:拉伸测试是最常见和基础的材料强度测试方法之一。
这种测试方法通过将材料置于拉伸设备中,施加一个持续增加的拉伸载荷,直到材料发生断裂。
拉伸测试可以确定材料的拉伸强度、屈服强度、断裂强度等力学性能。
2. 压缩测试:压缩测试是另一种常见的材料强度测试方法,它与拉伸测试相反。
在压缩测试中,材料被放置在压缩设备中,施加一个持续增加的压缩载荷,直到材料发生压缩变形或破坏。
压缩测试可以评估材料的压缩强度、屈服强度以及抗压性能。
3. 弯曲测试:弯曲测试常用于评估材料在受弯曲载荷下的性能。
在弯曲测试中,材料被放置在一个弯曲设备中,施加一个持续增加的弯曲载荷,直到材料产生弯曲或破坏。
弯曲测试可以测量材料的弯曲强度、弯曲刚度以及抗弯刚性。
二、材料断裂特性测试方法1. 断裂韧性测试:断裂韧性是评估材料在受到撞击或快速载荷下承载能力的能力。
常见的断裂韧性测试方法包括冲击试验和拉伸试验。
- 冲击试验:冲击试验通过施加一个快速、高能量的外力来模拟撞击条件。
常用的冲击试验方法有冲击强度试验和冲击韧性试验。
这些试验可以评估材料在受到冲击载荷时的断裂特性。
- 拉伸试验:拉伸试验用于评估材料在肯尼迪构面的韧性。
这种试验方法会施加一个快速增加的拉伸载荷,以模拟材料在快速载荷下的响应。
拉伸试验可以通过测量材料断口面积的增加和断口延伸来评估材料的断裂韧性。
2. 断裂韧性测试:断裂韧性是评估材料在受到撞击或快速载荷下承载能力的能力。
常见的断裂韧性测试方法包括冲击试验和拉伸试验。
- 冲击试验:冲击试验通过施加一个快速、高能量的外力来模拟撞击条件。
五大建筑材料检测在建筑工程中,材料的质量直接关系到建筑物的安全性、耐久性和功能性。
为了确保建筑质量,对建筑材料进行严格的检测是必不可少的环节。
以下将详细介绍五大常见建筑材料的检测方法和重要性。
一、水泥水泥是建筑中最常用的胶凝材料之一,其质量对混凝土和砂浆的性能有着至关重要的影响。
1、强度检测水泥的强度是其重要的性能指标之一。
通过制作标准尺寸的水泥试件,并在规定的养护条件下养护一定时间,然后进行抗压和抗折强度测试。
强度不达标可能导致建筑物结构强度不足,存在安全隐患。
2、凝结时间检测包括初凝时间和终凝时间。
初凝时间是指水泥从加水开始到失去塑性的时间,终凝时间则是指水泥从加水到完全失去塑性并开始产生强度的时间。
凝结时间过长或过短都会影响施工进度和工程质量。
3、安定性检测这主要是检测水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。
如果安定性不合格,水泥硬化后可能会产生裂缝、变形等问题。
4、化学成分分析检测水泥中的主要化学成分,如氧化钙、氧化镁、三氧化硫等的含量,以判断其是否符合标准要求。
二、钢材钢材在建筑结构中广泛应用,如钢筋、钢梁等。
1、拉伸试验通过拉伸试验机对钢材试样进行拉伸,测定其屈服强度、抗拉强度和伸长率等指标。
屈服强度和抗拉强度反映了钢材的承载能力,伸长率则表示钢材的塑性变形能力。
2、弯曲试验检验钢材在弯曲作用下的性能,观察是否出现裂纹或断裂,以评估其韧性。
3、化学成分分析检测钢材中的碳、硅、锰、磷、硫等元素的含量,确保钢材的化学成分符合相应的标准。
4、冲击试验用于测定钢材在冲击载荷下的抗冲击性能,这对于在寒冷地区或承受动荷载的建筑结构尤为重要。
三、混凝土混凝土是建筑中用量最大的结构材料之一。
1、抗压强度检测制作标准立方体或圆柱体试件,在标准养护条件下养护一定龄期后进行抗压试验。
抗压强度是混凝土最重要的性能指标,直接关系到建筑物的承载能力。
2、坍落度检测用于评估混凝土的流动性和和易性,以确保其在施工过程中能够顺利浇筑。
试验一金属材料的拉伸与压缩试验1.1概述拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。
任何一种材料受力后都要产生变形,变形到一定程度就可能发生断裂破坏。
材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中,不仅有一定的变形能力,而且对变形和断裂有一定的抵抗能力,这些能力称为材料的力学机械性能。
通过拉伸实验,可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。
例如:弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。
除此而外,通过拉伸实验的结果,往往还可以大致判定某种其它机械性能,如硬度等。
我们以两种材料——低碳钢,铸铁做拉伸试验,以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。
这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。
利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图,及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。
试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响,就是同一材料由于试件的计算长度不同,其延伸率变动的范围就很大。
例如:对45#钢:当L 0=10d 0时(L 0为试件计算长度,d 0为直径),延伸率A 10=24~29%,当L 0=5d 0时,A 5=23~25%。
为了能够准确的比较材料的性质,对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。
按国标GB/T228-2002、GB/P7314-1987的要求,拉伸试件一般采用下面两种形式:图1.11. 10倍试件;圆形截面时,L 0=10d 0 矩形截面时,L 0=11.30S2. 5倍试件圆形截面时,L 0=5d 矩形截面时, L0=5.650S = π045S d 0——试验前试件计算部分的直径;S 0——试验前试件计算部分断面面积。
此外,试件的表面要求一定的光洁度。
光洁度对屈服点有影响。
因此,试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。
1.2拉伸实验一、实验目的:1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
2.确定低碳钢在拉伸时的机械性能(比例极限R p 、下屈服强度R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、断面收缩率Z 等等)。
实验1 材料的拉伸性能的检测
一、实验目的
1.观察分析低碳钢拉伸过程及实验现象; 2.掌握材料力学性能测试的基本实验方法;
3.测定低碳钢拉伸时的弹性模量、屈服极限σs ,强度极限σb ,延伸率δ和截面收缩率ψ;
4.掌握万能材料试验机的基本操作;
二、实验设备及原理 1.概述
材料的拉伸试验指材料的单向静拉伸试验,该试验通常是在室温下按照常规的试验标准,采用光滑圆柱试样在缓慢加载和低的变形速率下进行的,其试样方法和试样尺寸都有相应的明确规定。
在材料的常规力学性能试验中,拉伸试验虽然简单,但却是工业生产和材料研究中最重要和应用最为广泛的试验方法。
通过拉伸试验可以揭示材料在静载荷作用下的应力和应变关系以及过量弹性变形、塑性变形、断裂三种失效形式的特点和基本规律,检测材料的弹性、强度、塑性、应变硬化、韧性等重要的力学性能指标:弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断面收缩率、伸长率等。
通过拉伸试验得到的拉伸性能可以预测材料的其他力学性能如抗疲劳、断裂性能等。
因此,研究新材料或者合理使用现有的材料改善其力学性能都需要测定材料的拉伸性能。
2.拉伸试验原理
常温下的拉伸试验是测定材料力学性能的基本试验。
可用以测定弹性常数E ,比例极限σp ,屈服极限σs (或非比例伸长应力σP 0.2),强度极限σb ,延伸率δ和截面收缩率ψ等。
这些指标都是工程设计的主要依据。
(1)弹性模量的测定
由材料力学可知,弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值,即
ε
σ
=
E (1) 因为A
P
=
σ,0L L ∆=ε,所以弹性模量E 又可以表示为
L
A PL E ∆=
(2) 以上公式中:
E —材料的弹性模量;-应变应力,εσ-,
P —实验时所施加的荷载,A -以试件直径的平均值计算的横截面面积, L 0——引伸仪标距,-∆L 试件在载荷P 作用下,标距L 0段的伸长量。
可见,在弹性变形范围内,对试件作用拉力P ,并量出拉力P 引起的标距内伸长L ∆,即可求得弹性模量E ,实验时,拉力P 值由试验机读数盘示出,标距L 0=50㎜(不同的引伸仪标距不同),试件横截面面积A 可算出,只要测出标距段的伸长量L ∆,就可得到弹性模量E 。
在弹性变形阶段内试件的变形很小,标距段的变形(伸长量L ∆)需用放大倍数为200倍的球铰式引伸仪来测量。
为检验荷载与变形之间的关系是否符合胡克定律,并减少测量误差,实验时一般用等增量法加载,每次递加同样大小的载荷增量F ∆(可选kN 2=∆F ),在引伸仪上读取相应的变形量。
若每次的变形增量大致相等,则说明载荷与变形成正比关系,即验证了胡克定律。
弹性模量E 可按下式算出,
()
L A L P E ∆∆⋅⋅∆⨯
=-
0200 (3)
其中:()()∑=-
∆∆=∆∆n
i i L n L 1
1为变形增量的平均值;200为测量变形时的放大系数。
(2)强度性能指标
屈服强度(屈服点)σs :试样在拉伸过程中载荷不增加而试样仍能继续产生变形时的载荷(即屈服载荷)F s 除以原始横截面面积A 所得的应力值,即
A
F s
s =
σ 抗拉强度σb :试样在拉断前所承受的最大载荷F b 除以原始横截面面积A 所得的应力值,即
A
F b
b =
σ 低碳钢是具有明显屈服现象的塑性材料,在均匀缓慢的加载过程中,当万能试验机测力盘上的主动指针发生回转时所指示的最小载荷(下屈服载荷)即为屈
服载荷。
试样超过屈服载荷后,再继续缓慢加载直至试样被拉断,万能试验机的从动指针所指示的最大载荷即为极限载荷。
当载荷达到最大载荷后,主动指针将缓慢退回,此时可以看到,在试样的某一部位局部变形加快,出现颈缩现象,随后试样很快被拉断。
(2)塑性性能指标
伸长率δ—拉断后的试样标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比,即
%1001⨯-=
l
l
l δ 式中:l 为试样的原始标距;1l 为将拉断的试样对接起来后两标点之间的距离。
断面收缩率ψ——拉断后的试样在断裂处的最小横截面面积的缩减量与原始横截面面积的百分比,即
%1001
⨯-=
A
A A ψ 式中:A 为试样的原始横截面面积;1A 为拉断后的试样在断口处的最小横截面面积。
试样的塑性变形集中产生在颈缩处,并向两边逐渐减小。
因此,断口的位置不同,标距l 部分的塑性伸长也不同。
若断口在试样的中部,发生严重塑性变形的颈缩段全部在标距长度内,标距长度就有较大的塑性伸长量;若断口距标距端很近,则发生严重塑性变形的颈缩段只有一部分在标距长度内,另一部分在标距长度外,在这种情况下,标距长度的塑性伸长量就小。
因此,断口的位置对所测得的伸长率有影响。
为了避免这种影响,国家标准GB228—87对L 1的测定作了如下规定。
试验前,将试样的标距分成十等分。
若断口到邻近标距端的距离大于L/3,则可直接测量标距两端点之间的距离作为L 1。
若断口到邻近标距端的距离小于或等于L/3,则应采用移位法(亦称为补偿法或断口移中法)测定:在长段上从断口O 点起,取长度基本上等于短段格数的一段,得到B 点,再由B 点起,取等于长段剩余格数(偶数)的一半得到C 点(见图6(a ));或取剩余格数(奇数)减1与加1的一半分别得到C 点与C 1点(见图6(b ))。
移位后的L 1分别为:
BC OB AO l 21++=或11BC BC OB AO l +++=。
测量时,两段在断口处应紧密对接,尽量使两段的轴线在一条直线上。
若在断口处形成缝隙,则此缝隙应计入1l 内。
如果断口在标距以外,或者虽在标距之内,但距标距端点的距离小于d 2,则试验无效。
(a )
(b ) 图1 测1l 的移位法
3拉伸试样要求
国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》对拉伸试样的规格进行了详细的规定,依据材料、产品规格、试验目的可以将金属拉伸试样的形状分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成,如图7所示。
图2 拉伸试样
(a )圆形截面试样;(b )矩形截面试样
平行部分的试验段长度l 称为试样的标距,按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系,分为比例试样和定标距试样。
比例试样按公式001A K =计算确定,式中10为标距,A 0为标距部分原始截面积,系数 K 通常为5.65和11.3(前者称为短试样,后者称为长试样)。
标距10是待试部分,也是试样的主体,其长度通常简称为标距,也称为计算长度。
据此,短、长圆形试样的标距长度10分别等于5d 0和10d 0。
非比例试样的标距与其原横截面间无上述一定的关系。
通常圆形截面比例试样通常取0051d =l=或00101d =,前者称为长比例试样(简称长试样),后者称为短比例试样(简称短试样)。
定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。
圆柱试样的过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接,以保证试样断裂时的断口在平行部分。
夹持部分稍大,其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
常用试样的形状尺寸、光洁度等可查国家标准GB228—76。
三、典型材料的拉伸试验过程
在CMT 电子式万能材料试验机上,检测低碳钢和铸铁的拉伸性能。
拉伸试验过程如下:
1.准备拉伸试样:首先将低碳钢和铸铁按照国标制备l 0=10d 0的长试样,测量试样的原始截面积(在标距l 0的两端及中部三个位置上沿两个相互垂直的方向,测量试样直径,以其平均值计算各横截面面积,再以三个横截面面积中的最小值作
为公式中的A
),并将试样的直径和截面积记录下来。
2.试验机准备:按试验机、计算机、打印机的顺序开机,开机后必须预热10分钟,等系统稳定后方可进一步使用。
3.按照软件使用手册,启动配套软件并选择和设定力传感器和引伸计,确定计算机和试验机保持在联机状态。
4.按照要求安装相应的夹具并将试样正确安放在在试验机上,夹紧。
5.待在软件上设定好相关参数后按照软件设定的方案进行实验。
加载的过程中要注意屈服阶段和颈缩现象的出现。
6.试件拉断后,取下试件,将断裂试件的两端对齐、靠紧,用游标卡尺测出试件
断裂后的标距长度l
1及断口处的最小直径d
1
(一般从相互垂直方向测量两次后
取平均值)。
7.数据整理和计算。
根据计算机记录试验过程的相关数据和图表、曲线,结合试验后测得的试样标距参数,确定低碳钢、铸铁的相关拉伸力学性能指标。
8.完成实验报告,试验结果应以表格或图线的形式表达,并附有必要的文字说明。
以下为试验报告中较为典型的三个表格。
表1 试样原始尺寸。