随着汽车、轨道交通、航空航天和电子电器等领域的持续技术创新和应用创新,各类材料的应用愈发广泛,这也对材料的性能提出了更高的要求。特别是在材料的力学性能方面,有着更为严苛的标准。
材料的力学性能描述了材料在不同环境条件(如温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(如拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时的力学特性。为了准确评估这些性能,相应的测试方法至关重要,本文将重点解读其中的拉伸试验。
概述:
拉伸试验是评估材料力学性能的一种基础且重要的方法,主要用于测定材料在受到拉伸载荷时的特性。
拉伸试验的设备简介:
拉伸试验通常在规定的温度、湿度和拉伸速度下进行,对塑料试样施加纵向拉伸载荷。当拉伸力超过材料的键合力或分子间作用力时,材料会发生分子链的断裂或滑移,表现为试样的塑性变形和断裂。测试的项目包括拉伸应力、拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率以及弹性模量等。
以低碳钢为例,进行拉伸试验时,需要遵循一系列步骤,如准备试样、调整试验机、装夹试样、进行检查和试车等。
拉伸曲线与试验的阶段:
典型的拉伸曲线能够直接反映以下信息:
比例极限:应力与应变成正比关系的最大应力点;
弹性极限:材料从弹性变形过渡到弹塑性变形的应力点;
屈服极限:金属开始发生明显塑性变形的应力点;
条件屈服强度:在没有明显屈服平台的情况下,产生0.2%残余塑性应变时的应力;
抗拉强度(强度极限):试样拉断前的最大载荷所对应的应力;
弹性模量:在弹性变形阶段,应力与应变之间的比例系数;
延伸率:试样拉伸断裂后标距段的总变形与原始标距之比,它是描述材料塑性性能的重要指标之一。
不同材料的拉伸曲线有所不同,但总体上可以划分为四个特征阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
影响因素:
拉伸试验的结果受到多种因素的影响。对于不同的材料,影响其拉伸试验的因素也会有所不同,但主要可以归纳为以下几点:
1. 取样部位和方法:由于材料的成分、、结构等分布不均,取样部位和方法对试验结果至关重要。
2. 试验设备:试验设备的准确性和可靠性直接影响试验结果的真实性,因此必须确保试验机在有效期内,并定期进行校验和维护。
3. 试验环境:包括环境温度、周围振动等因素,都可能对试验结果产生影响。
4. 试验方法:包括夹持方法、拉伸速率、试样尺寸等。测量方法的选择也会影响到试验结果的准确性。建议使用外径千分尺、游标卡尺等精确测量工具。
操作人员的技能水平和主观因素也会对试验结果产生影响。操作人员应接受严格的培训,并严格按照相关标准进行操作。
关于拉伸试验的地点,中关村硬创空间集团有限公司在全国多个省市设有检测认证实验室。如果您有相关的业务需求,可以通过电话进行咨询,他们将提供专业的服务。