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金屬材料的拉伸試驗

作者:硬度計服務商im電競體育
發布時間:2021-04-08

根據歐洲EN 10002標準規定了金屬材料的拉伸試驗。該標準包括五個部分:


  • EN 10002-1-環境溫度下的測試方法

  • EN 10002-2-拉伸試驗機測力系統的驗證

  • EN 10002-3-用于驗證單軸測試機的測力儀器的校準

  • EN 10002-4-單軸測試中所用引伸計的驗證

  • EN 10002-5-高溫測試方法

本文描述了在室溫下進行的拉伸試驗的術語,定義和名稱。該測試包括為了確定機械性能而在拉伸狀態下使測試件應變,通常使其斷裂。


術語和定義

就本歐洲標準而言,以下術語和定義適用:


  • 標距長度(L) -在其上測量伸長率的試樣的圓柱或棱柱形部分的長度。特別是,在以下方面有區別:

    • 原始標距(L o -施加力之前的標距

    • 最終標距(L u -試件破裂后的標距

    • 平行長度(L c -試件縮小部分的平行部分

  • 伸長率-測試期間隨時增加原始標距(L o

  • 伸長百分比-伸長率以原始標距長度(L o的百分比表示

  • 永久伸長百分比-去除指定應力后試件原始標距的增加,表示為原始標距的百分比(L o

  • 斷裂后伸長率百分比(A) -斷裂后標距的永久伸長率(L u -L o),表示為原始標距長度(L o的百分比在比例試樣,在那里原始標長度比其他5.65√S的情況下ó,符號A應該通過指示比例使用(A系數的索引來補充11,3對于L ? =11.3√所以)或通過指示原始標距的索引(o的80毫米= 80毫米)

  • 最大作用力下的伸長百分比-最大作用下試件的標準長度的增加,表示為原始標準長度的百分比(L o

  • 引伸計標距(L e -用于通過引伸計測量伸長率的試件平行部分的長度

  • 延伸-在給定的測試時刻引伸計的標距長度(L e)的增加

  • 永久延伸百分比-從試樣上去除指定應力后,引伸計長度的增加,表示為引伸計長度的百分比(L e

  • 屈服點延伸百分數(A e -在不連續屈服材料中,屈服開始與均勻工作硬化開始之間的延伸

  • 面積減少百分比(Z) -測試期間發生的最大橫截面積變化(S o -S u),以原始橫截面積(S o的百分比表示

  • 最大力(F m -屈服點通過后,試件在測試過程中承受的最大力。對于沒有屈服點的材料,它是測試期間的最大值

  • 應力-試驗過程中任何時候的力除以試件的原始橫截面積(S o

  • 抗拉強度(R m -對應于最大力(F m)的應力

  • 屈服強度-當金屬材料表現出屈服現象時,應力對應于測試過程中達到的點,在該點發生塑性變形而力沒有任何增加。兩者之間有區別:

    • 上屈服強度(R eH -觀察到力的第一次下降時的應力值

    • 較低的屈服強度(R eL -塑性屈服過程中的最低應力值,而忽略了任何初始瞬態效應

  • 屈服強度,非比例延伸(R p -非比例延伸等于引伸計標距(L e的指定百分比的應力使用的符號后跟給出規定百分比的后綴,例如R p0,2

  • 屈服強度,總延伸量(R t -總延伸量(彈性延伸量加上塑料延伸量)等于引伸計標距(L e的指定百分比時的應力使用的符號后跟給出規定百分比的后綴,例如R t0,5

  • 永久變形強度(R r -去除力后未超過指定的永久伸長率或伸長率,分別表示為原始標距(L o)或引伸計標距(L e的百分比的應力

  • 斷裂-當試件完全分離或力減小到名義上為零時被認為發生的現象

符號和名稱

表1給出了試件的符號和相應的名稱。

試件的形狀和尺寸取決于從中取出試件的金屬產品的形狀和尺寸(圖1)。它們的橫截面可以是圓形,正方形,矩形,環形,或者在特殊情況下可以是其他形狀。通常通過從產品或壓制的毛坯或鑄件上對樣品進行機加工來獲得試件。但是,橫截面恒定的產品和鑄造試件可以在不進行機加工的情況下進行測試。

表1.試件的符號和名稱。


Reference (Figure1)SymbolUnitDesignation
1.ammThickness of a flat test piece or wall thickness of a tube
2.bmmWidth of the parallel length of a flat test piece or average width of the longitudinal strip taken from a tube or width of flat wire
3.dmmDiameter of the parallel length of a circular test piece, or diameter of round wire or internal diameter of a tube
4.DmmExternal diameter of a tube
5.LommOriginal gauge length
-L`ommInitial gauge length for determination of Ag
6.LcmmParallel length
-LemmExtensometer gauge length
7.LtmmTotal length of test piece
8.LummFinal gauge length after fracture
-L`ummFinal gauge length after fracture for determination of Ag
9.Somm2Original cross-sectional area of the parallel length
10.Summ2Minimum cross-sectional area after fracture
-k-Coefficient of proportionality
11.Z%Percentage reduction of area: (So - Su) / So x 100
12.--Gripped ends


圖1.典型的標準試件

試件應通過合適的方式固定,例如楔形,擰緊的夾具,平行的鉗口面,帶肩的支座等。應盡一切努力確保試件的固定方式盡可能在軸向上施加拉力。為了最大程度地減少彎曲。這對于測試脆性材料或確定屈服強度或屈服強度非常重要。

為了確定百分伸長率,將兩個斷裂的試件小心地重新安裝在一起,使它們的軸線位于一條直線上。應使用具有足夠分辨率的測量設備將斷裂后的伸長率確定為最接近的0.25 mm,斷裂后的伸長率的百分比值應四舍五入至最接近的0.5%(表2)。在圖2上給出了伸長率的示意性定義。

表2.不同類型的伸長率


Reference (Figure 2)SymbolUnitElongation
13.-mmElongation after fracture: Lu - Lo
14.A%Percentage elongation after fracture: (Lu - Lo) / Lo x 100
15.Ae%Percentage yield point extension
-LmmmExtension at maximum force
16.Ag%Percentage non-proportional elongation at maximum force (Fm)
17.Agt%Percentage total elongation at maximum force (Fm)
18.At%Percentage total elongation at fracture
19.-%Specified percentage non-proportional extension
20.-%Percentage total extension
21.-%Specified percentage permanent set extension or elongation


圖2.伸長率定義

表3和圖3給出了屈服強度,屈服強度和抗拉強度的名稱及相關曲線。

表3.不同強度類型的符號和名稱


Reference (Figure 3)SymbolUnitForce and strength
22.FmNMaximum force
---Yield strength -Proof strength -Tensile strength
23.ReHMPaUpper yield strength
24.ReLMPaLower yield strength
25.RmMPaTensile strength
26.RpMPaProof strength, non-proportional extension
27.RrMPaPermanent set strength
28.RtMPaProof strength, total extension
-EMPaModulus of elasticity


圖3.不同類型曲線的上屈服強度和下屈服強度的定義

試驗報告應包括對標準的引用,試驗件的標識,規定的材料,試驗件的類型,取樣試驗件的位置和方向以及試驗結果。在沒有關于所有類型金屬材料的足夠數據的情況下,目前無法確定通過拉伸試驗測得的不同性能的不確定度值。


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