一、拉伸试验
拉伸试验是金属材料中zui广泛使用的力学性能试验方法之一,实验时对装卡在试验机上的试样两端缓慢地施加载荷,使试样的工作部分受轴向拉伸载荷沿轴向伸长至拉断为止。测定试样对外加载荷的抗力,可以求出材料的强度判据,测定试样在拉断后的塑性变形,可以求出材料的塑性判据。
利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的基本力学性能指标,强度指标如弹性极限、屈服强度和抗拉强度;塑性指标如断后伸长率、断面收缩率。
测试设备
通常利用力学试验机进行金属拉伸测试
拉伸测试制样
金属拉伸试样通常是从毛坯件加工成特定形状与尺寸,拉伸试样的形状与尺寸取决于被试验材料的形状与尺寸,横截面形状有圆形、矩形、多边形、环形、其它形状,zui常用的是圆形和矩形。
拉伸曲线分析
o-p 弹性变形阶段:弹性变形、直线
p-e 滞弹性阶段:弹性变形、曲线
e-s 屈服阶段:应力上下波动,没有加工硬化
s-b 塑性应变硬化阶段:材料均匀塑性变形,出现加工硬化
b-k 缩颈变形阶段:试样出现所经变形,拉力变小,到k点时完全断裂
性能指标
金属材料拉伸主要性能包括:屈服强度、抗拉强度、断口伸长率和断口收缩率
屈服强度
屈服强度:当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间达到塑性变形而载荷不增加的应力点
下屈服强度ReL:在屈服期间内,不计初始瞬时效应时的zui小应力
条件屈服:当无明显屈服点时,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限
抗拉强度:试样受外力(屈服阶段之后)过程中所受到的zui大名义应力
抗拉强度表征了材料在拉伸条件下所能承受的zui大应力,物理意义是在于它反映了zui大均匀变形的抗力
抗拉强度是脆性金属选材的依据
断后伸长率和断面伸缩率
断后伸长率:原始标距部分的伸长与原始标距之百分比
断面伸缩率:缩颈处横截面积的zui大缩减量与原始横截面积之百分比