拉伸试验机是指在承受轴向拉伸载荷下测定资料特性的实验方法。使用拉伸实验机得到的数据可以确认资料的弹性极限、伸长率、弹性模量、份额极限、面积缩减量、拉伸强度、屈从点、屈从强度和其它拉伸功能目标。
1、金属抗拉功能相关目标
常温下金属抗拉功能一般包括抗拉强度、屈从强度又称屈从点或规则屈从强度、伸长率和断面缩短率四个目标。前二者称为强度目标,后二者称为塑性目标。
所谓强度系指试样受轴向拉伸负荷过程中任一瞬间,金属抵抗变形或破断的才能,一般以原单位横截面积上所受的力表明。而塑性则为试样经拉伸到破断后,以百分数表明的标距的伸长率和开裂处原横截面积的缩减率。
2、拉伸实验过程
1)准备试件。对相同巨细标准形状的普碳钢和铝合金试样别离进行拉伸实验。用刻度机在原始标距范围内刻划圆周线。将标距内分为等长的10格。丈量得到其原始直径为10mm,原始标距长度为100mm。
2)调整实验机。手动操控上夹头至适宜的夹持方位。选择适宜的测力度盘。开动实验机,使作业台上升10mm左右,以消除作业台体系自重的影响。调整主动指针对准零点,从动指针与主动指针靠拢,调整好自动绘图设备。
3)装夹试件。先将试件装夹在上夹头内,再将下夹头移动到适宜的夹持方位,终究夹紧试件下端。(铝合金资料无显着屈从现象需转载电子引伸计)
4)查看与试车。查看以上过程完成情况。开动实验机,预加少数载荷(载荷对应的应力不能超过资料的份额极限),然后卸载到零,以查看实验机作业是否正常。
5)进行实验。开动实验机,缓慢而均匀地加载,仔细调查测力指针转动和绘图设备绘出图的情况。留意捕捉屈从荷载值,将其记载下来用以核算屈从点应力值。屈从阶段留意调查滑移现象。过了屈从阶段,加载速度可以快些。即将达到最大值时,留意调查“缩颈”现象。试件断后立即停车,记载最大荷载值。(铝合金试样无显着屈从现象)
6)取下试件和记载纸。
7)用游标卡尺丈量断后标距。
8)用游标卡尺丈量缩颈处最小直径
3、金属资料拉伸过程中的四个阶段
实验终究得到的拉伸曲线,实际上是载荷-伸长曲线,在这个曲线中有四个阶段:弹性阶段、屈从阶段、强化阶段、颈缩阶段。
1)弹性阶段: 随着荷载的添加,应变随应力成正比添加。如卸去荷载,试件将恢复原状,表现为弹性变形,此阶段内可以测定资料的弹性模量E。
2)屈从阶段: 普碳钢:超过弹性阶段后,载荷简直不变,只是在某一小范围内上下动摇,试样的伸长量急剧地添加,这种现象称为屈从。假如略去这种荷载读数的微小动摇不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表明。塑性变形是突然开始且载荷数会突然下降,假如悉数卸除荷载试样将不会恢复原长表现为永久形变。而关于铝合金来说,弹性区域的完毕点并非伴随着载荷的突然下降或其他显着的改变从弹性阶段到塑性阶段是一条平滑突变的曲线。
3)强化阶段:试样通过屈从阶段后,曲线呈现上升趋势,由于资料在塑性变形过程中不断强化,资料的抗变形才能有增强了,这种现象称为应变硬化。若在此阶段卸载载荷到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变。
4)颈缩阶段和开裂阶段,试样伸长到必定程度后,荷载读数反而逐步下降。
4、相关核算
关于屈从现象显着的资料:
上屈从强度ReH= FeH/S0 (S0表明原始横截面面积、FeH表明上屈从点对应的轴向力)
下屈从强度ReL = FeL/S0 (S0表明原始横截面面积、FeL表明下屈从点对应的轴向力)
抗拉强度Rm=Fmax/ S0 (Fmax是指最大轴向力)
关于屈从现象不显着的资料,规则以产生0.2%残余变形的应力值为其屈从极限,拉伸实验机称为条件屈从极限或屈从强度。大于此极限的外力作用,将会使零件永久失效,无法恢复。