影響材料拉伸試驗和性能的主要因素匯總

雖然金屬材料拉伸性能取決于材料本身的性質(zhì)，如化學成分、組織結(jié)構(gòu)等，但即使是相同的材料在不同拉伸試驗過程中所得的結(jié)果也很有可能不相同。影響金屬材料室溫拉伸試驗結(jié)果的因素很多，總體來說可以分為主觀和客觀兩大因素。下面就環(huán)境條件、試樣、應變速率、人為因素幾個條件介紹它們對拉伸試驗及性能的影響。

環(huán)境條件的影響

1：溫度的影響。一般而言，體心立方金屬隨著溫度下降，屈服強度急劇提高，面心立方金屬變化則沒有那么明顯。而溫度上升，金屬材料的屈服強度一般會下降。因此GB/ T 228-2002 在關(guān)于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規(guī)定中，試驗一般室溫須在10℃～35℃范圍內(nèi)進行。對溫度有嚴格要求的試驗溫度應為23℃±5℃。

2：環(huán)境振動與電磁干擾的影響。振動的環(huán)境和電子設(shè)備的電磁干擾會對拉力機產(chǎn)生影響，導致錯誤的結(jié)果。

試樣的影響

1：試樣形狀的影響。有實驗表明，下屈服強度受試樣的形狀影響不大，而上屈服強度受試樣的形狀影響較大。此外試樣肩部的過渡形狀也對上屈服強度有較大的影響。

2：試樣的尺寸的影響。一般而言，隨著試樣直徑減少，抗拉強度和斷面收縮率有所增加。

3：表面粗糙度的影響。試樣表面粗糙度對抗拉強度幾乎不受影響。對于塑性較好的材料，屈服點稍有影響。對于塑性較差的材料，非比例伸長應力和斷后伸長率稍有影響。

應變速率的影響

常溫下，試驗機的拉伸速度對結(jié)果有一定的影響。拉伸速度太大，所測屈服強度或規(guī)定比例延伸強度將有不同程度的提高。GB/ T 228- 2002 在關(guān)于金屬材料室溫拉伸試驗方法的規(guī)定中：“在彈性范圍和直至上屈服強度，試驗機夾頭的分離速率應盡可能保持恒定，并在規(guī)定的應力速率范圍內(nèi)(材料彈性模量E<150000N/mm2，應力速率在(2～20)N/mm2·s- 1 范圍內(nèi)，彈性模量E≥150000N/mm2，應力速率在(6～60)N/mm2·s- 1 范圍內(nèi))。若僅測定下屈服強度， 在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025/ s～0.0025s 之間，平行長度內(nèi)的應變速率應盡可能保持恒定。在塑性范圍和直至規(guī)定強度應變速率不應超過0.0025/ s”。

人為因素的影響

1：夾持方法。試樣的夾持方法對金屬拉伸試驗也非常重要。拉伸試驗中不允許對試樣施加偏心力，因為力的偏心易使試驗力與試樣軸向發(fā)生偏移。而拉伸夾具的選用不當也會給試樣產(chǎn)生彎曲應力，使結(jié)果帶來誤差。所以選擇合適的夾持方法對金屬拉伸試驗能否成功至關(guān)重要。另外在上下夾頭夾緊時，嚴禁移動橫梁。

2：操作帶來的影響。在金屬拉伸試驗工作中，作為具體實驗人，由于主觀和具體操作上的不同，也會給試驗結(jié)果帶來誤差，尤其是試樣表面形狀不規(guī)則、標距的標注、測量比較困難的，也極易形成數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定。

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