基于金属材料应变速率控制的拉伸试验【标准编号:iso6892:2009(jis z 2241:2011)】 | 岛津分析检测-凯发k8国际首页登录

前言

在金属材料拉伸试验的国际标准iso 6892中,除了材料屈服点的负荷方法即以往采取的应力速度控制方式外,还记载了应变速率控制方式(用伸长计测量应变)下的试验方法。今后,通过“应力速度控制”和“应变速率控制”两者进行金属材料拉伸试验的机会增加,试验机用户对于在原有或新安装的试验机中能否通过上述2种试验方式获得稳定的数据非常感兴趣。此次,我们对四种金属材料(主要成分:冷轧钢、奥氏体不锈钢、铝合金、黄铜)的哑铃形试验片进行基于应变速率控制的静态拉伸试验,并将对其基本机械性能如拉伸强度和伸长率的评估案例进行介绍。

 

测定及夹具等

许多金属材料具有比树脂和橡胶材料更高的拉伸强度,而且在拉伸试验中,必须选择在材料断裂前能够牢固且稳定地夹持材料的夹具。

在金属材料的拉伸试验中,对于试验力较大的样品,可以通过使用定位楔形夹具和液压式夹具进行测定;对于最大试验力较小的样品,除了上述夹具外,还可以通过使用气动平行紧固夹具和螺旋式平面夹具等进行测定。

[表1 样品信息]

样品 a b c d
材质 冷轧钢 不锈钢 铝合金 黄铜

v1,v2:应变速率 0.00025 /s±20 %(伸长计向试验机反馈应变速率)
v3:推测应变速率 0.0067 /s(40 %/min)±20 %
从v2到v3速度的切换点:伸长计测定的位移测定终点
(试样a、b使用伸长计测定位移,直至标距的2%。试样c和d施加相当于1%的应变时,就会产生锯齿,因此将用伸长计测定的应变设定为0.8 %。)

注)推测应变速率是指根据试验机十字头每单位时间的位移和试验片的平行截面长度,计算出的每单位时间的试验片平行截面长度的应变增量。

 

 

宽度25 mm、厚度1 mm、标点距离50 mm、平行截面长度60 mm
图2 样品形状

 

测定结果

[表2 试验结果]

样品 弹性系数
(gpa)
耐力(偏移法)
(mpa)
拉伸强度
(mpa)
破裂伸长率
(%)
a(冷轧钢) 194 185.5 341.5 43.3
b(不锈钢) 200 278.5 660.8 55.0
c(铝) 71 170.1 236.3 13.0
d(黄铜) 109 193.1 398.1 49.1

图3所示为通过基于应变速率控制的冷轧钢拉伸试验得到的应变速率和推测应变速率的案例。这里,红色实线表示应变速率,粉红色的双点虚线表示推测应变速率,蓝色虚线表示应力。另外,绿色虚线表示应变增加速度控制的容许值±20% (iso6892的数值)。已知实际负荷速度相对于应变速率控制区域中的容许值,在足够的范围内,可以进行良好的应变速率控制。

 

基于金属应变速率控制的拉伸试验系统

试验机 : ag-xplus
负载传感器 :50 kn
试验夹具 :50 kn用定位楔形夹具
伸长计 :应变计型快插式伸长计ssg50-10h
软件 :trapezium x(单品)

 

落地式精密万能试验机 ag-xplus

缩短试验周期
5kn以下的台式机型可以选择以返回速度3300mm/min、十字头速度3000mm/min驱动的hs型。对于橡胶等延伸性良好的试验片,可以缩短试验周期

新增短柱型(sc形)的产品阵容
适用于电气和电子零件等小型零件的试验、压缩试验。试验高度为1130mm,可以安装在天花板较低的房间内。试验空间为700mm。

采用待机节电设计,有效降低环境负荷。
全球需要削减co2。ag-xplus可以减少待机时的功耗,为降低环境负荷做出贡献。框架容量减少功耗约10~25%。

 

静态材料试验机用软件 trapezium x

可以直观地操作使用。

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