引伸計在金屬拉力試驗中的作用

引伸計在金屬拉力試驗中的作用：由于金屬材料與塑料的性能相差很大，其屈服的定義也有所不同。如金屬材料定義有屈服、上屈服、下屈服的概念。而塑料只定義有屈服的概念。另外，金屬材料的屈服強度一定小于極限強度，而塑料的屈服可能小于極限強度，也可能等于極限強度(兩者在曲線上為同一點)。由于對標(biāo)準(zhǔn)的不熟悉，往往在試驗結(jié)果的輸出方面產(chǎn)生一些不應(yīng)有的錯誤，如將塑料的屈服概念(上屈服)作為金屬材料的屈服概念(一般為下屈服)輸出，或?qū)o屈服的金屬材料的ZUI大強度按塑料的屈服強度定義類推作為金屬材料屈服值輸出，產(chǎn)生金屬材料屈服值與ZUI大值一致的笑話。
    2、將非比例應(yīng)力與屈服混為一談
   雖然非比例應(yīng)力與屈服都是反應(yīng)材料彈性階段與塑性階段的過渡狀態(tài)的指標(biāo)，但兩者有著本質(zhì)的不同。屈服是材料固有的性能，而非比例應(yīng)力是通過人為規(guī)定的條件計算的結(jié)果，當(dāng)材料存在屈服點時是無需求取非比例應(yīng)力的，只有材料沒有明顯的屈服點時才求取非比例應(yīng)力。部分試驗人員對此理解不深，以為屈服點、上屈服、下屈服、非比例應(yīng)力對每一個試驗都存在，而且需全部求取。
   3、將具有不連續(xù)屈服的趨勢當(dāng)作具有屈服點
   國標(biāo)對屈服的定義指出，當(dāng)變形繼續(xù)發(fā)生，而力保持不變或有波動時叫做屈服。但在某些材料中會發(fā)生這樣一種現(xiàn)象，雖然變形繼續(xù)發(fā)生，力值也繼續(xù)增大，但力值的增大幅度卻發(fā)生了由大到小再到大的過程。從曲線上看，有點象產(chǎn)生屈服的趨勢，并不符合屈服時力值恒定的定義。正如在第三類影響中提到的，由于對“力值恒定”的條件沒有定量指標(biāo)規(guī)定，這時經(jīng)常會產(chǎn)生這一現(xiàn)象是否是屈服，屈服值如何求取等問題的爭論。
   綜上所述，屈服值在材料力學(xué)性能試驗中有著非常重要的作用，但同時在求取時又面臨著許多問題，因此無論是國標(biāo)的制定部門，還是試驗機的研發(fā)生產(chǎn)廠商、試驗機的使用部門，都應(yīng)從各自的角度出發(fā)，努力解決所存在的問題，才能實現(xiàn)屈服點的準(zhǔn)確、快速、方便的求取，為材料的安全使用創(chuàng)造良好的條件。 微機控制電子萬能材料試驗機使用說明
三、對試驗機和引伸計的要求
1、試驗機應(yīng)符合GB/ T16825 - 1997 規(guī)定的準(zhǔn)確度級,并按照該標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗。
2、測定各強度性能均應(yīng)采用1 級或優(yōu)于1 級準(zhǔn)確度的試驗機。
3、引伸計是測延伸用的儀器。應(yīng)把引伸計看成是一個測量系統(tǒng)(包括位移傳感器、記錄器和顯示器) 。4、引伸計應(yīng)符合GB/ T12160 - 2002 規(guī)定的準(zhǔn)確度級,并按照該標(biāo)準(zhǔn)要求定期進行檢驗。
四、原始橫截面積的測量和計算值
1、測量部位和方法
(1) 對于圓形橫截面的試樣,在其標(biāo)距的兩端及中間三處橫截面上相互垂直的兩個方向測量直徑,取其平均直徑計算面積,取三處測得的ZUI小值為試樣的原始橫截面積
2、原始橫截面積的計算值
因為原始橫截面積數(shù)值是中間數(shù)據(jù),不是試驗結(jié)果數(shù)據(jù),所以,如果必須要計算出原始橫截面積的值時,其值至少保留4 位有效數(shù)字。計算時,常數(shù)π應(yīng)至少取4 位有效數(shù)字。
五、原始標(biāo)距的標(biāo)記
試樣比例標(biāo)距的計算值應(yīng)修約到ZUI接近5mm的倍數(shù),中間數(shù)值向較大一方修約，標(biāo)記原始標(biāo)距的準(zhǔn)確度應(yīng)在±1 %以內(nèi)。由于標(biāo)記試樣標(biāo)距裝置的檢驗尚無相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),因此,建議試驗室應(yīng)自行檢查其準(zhǔn)確度。可以用小沖點、細劃線或細墨線做標(biāo)記,標(biāo)記應(yīng)清晰,試驗后能分辨,不影響性能的測定。對于帶頭試樣,原始標(biāo)距應(yīng)在平行長度的居中位置上標(biāo)出。
六、上屈服強度ReH和下屈服強度ReL的測定
(1) 圖解方法(包括自動方法) 
引伸計標(biāo)距應(yīng)≥1/ 2 L o 。引伸計和試驗機應(yīng)不劣于1 級準(zhǔn)確度。試驗速率按13. 1 和13. 2 的要求。記錄力-延伸曲線或力-位移曲線,或采集力-延伸(位移) 數(shù)據(jù),直至超過屈服階段。按照定義在曲線上判定上屈服力和下屈服力的位置點,判定下屈服力時要排除初始瞬時效應(yīng)的影響。
上、下屈服力判定的基本原則如下:
①屈服前的**個峰值力(**個極大力) 判為上屈服力,不管其后的峰值力比它大或小。
②屈服階段中如呈現(xiàn)兩個或兩個以上的谷值力,舍去**個谷值力(**個極小值力) ,取其余谷值力中之ZUI小者判為下屈服力。如只呈現(xiàn)一個下降谷值力,此谷值力判為下屈服力。
③屈服階段中呈現(xiàn)屈服平臺,平臺力判為下屈服力。如呈現(xiàn)多個而且后者高于前者的屈服平臺,判**個平臺力為下屈服力。
④正確的判定結(jié)果應(yīng)是下屈服力必定低于上屈服力。
七、規(guī)定非比例延伸強度Rp 的測定
常規(guī)平行線方法：此方法僅適用于具有彈性直線段的材料測定Rp ,使用的試驗機和引伸計均應(yīng)不劣于1 級準(zhǔn)確度,引伸計標(biāo)距≮1/ 2 L o ,試驗時彈性應(yīng)力速率按標(biāo)準(zhǔn)中的表4 要求,在進入塑性范圍和直至Fp 應(yīng)變速率不超過0. 002 5/ s。試驗時,記錄力-延伸曲線或采集力-延伸數(shù)據(jù),直至超過Rp對應(yīng)的力Fp 。在記錄得到的曲線圖上圖解確定規(guī)定非比例延伸力Fp ,進而計算Rp 。
八、抗拉強度Rm 的測定
1、圖解方法(包括自動方法)：圖解方法要求試驗機不劣于1 級準(zhǔn)確度,引伸計為不劣于2 級準(zhǔn)確度,引伸計標(biāo)距不小于試樣標(biāo)距的一半,試驗時的應(yīng)變速率不超過0. 008/ s (相當(dāng)于兩夾頭分離速率0. 48 L c/ min) 。
2、試驗時,記錄力-延伸曲線或力-位移曲線或采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在記錄得到的曲線圖上按定義判定ZUI大力。
3、對于連續(xù)屈服類型,試驗過程中的ZUI大力判為ZUI大力Fm ;
4、對于不連續(xù)屈服類型,過了屈服階段之后的ZUI大力判為ZUI大力Fm ,由ZUI大力計算抗拉強度Rm 。
九、斷后伸長率A 的測定
(1)人工方法：試驗前在試樣平行長度上標(biāo)記出原始標(biāo)距(誤差≤±1 %) 和標(biāo)距內(nèi)等分格標(biāo)記(一般標(biāo)記10 個等分格) 。試驗拉斷后,將試樣的斷裂處對接在一起,使其軸線處于同一直線上,通過施加適當(dāng)?shù)膲毫σ允箤訃?yán)密。用分辨力不劣于0. 1mm 的量具測量斷后標(biāo)距,準(zhǔn)確到±0. 25mm 以內(nèi)。
1、建議:斷后標(biāo)距的測量應(yīng)讀到所用量具的分辨力,數(shù)據(jù)不進行修約,然后計算斷后伸長率。
2、如果試樣斷在標(biāo)距中間1/ 3 L o 范圍內(nèi),則直接測量兩標(biāo)點間的長度;
3、如果斷在標(biāo)距內(nèi),但超出中間1/ 3 L o 范圍,可以采用移位方法(見標(biāo)準(zhǔn)中附錄F)測定斷后標(biāo)距。
4、如果斷在標(biāo)距外,而且斷后伸長率未達到規(guī)定ZUI小值,則結(jié)果無效,需用同樣的試樣重新試驗。
(2)圖解方法(包括自動方法)  用引伸計系統(tǒng)記錄力-延伸曲線,或采集力-延伸數(shù)據(jù),直至試樣斷裂。讀取或判讀斷裂點的總延伸,扣除彈性延伸部分后得到的非比例延伸作為斷后伸長。扣除的方法是,過斷裂點作平行于曲線的彈性直線段的平行線交于延伸軸,交點即確定了非比例延伸,見標(biāo)準(zhǔn)中的圖1。
1、引伸計的標(biāo)距應(yīng)等于試樣的原始標(biāo)距,可以不在試樣上標(biāo)出原始標(biāo)距(但建議標(biāo)出) 。
2、建議,當(dāng)斷后伸長率< 5 %時,使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時,使用不劣于2 級引伸計。
十、ZUI大力總伸長率Agt和ZUI大力非比例伸長率Ag 的測定：
 (1) 圖解方法(包括自動方法)：
1、引伸計標(biāo)距應(yīng)等于或近似等于試樣標(biāo)距。
2、建議：當(dāng)ZUI大力總延伸率< 5 %時,使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時,使用不劣于2 級引伸計。試驗時紀(jì)錄力－延伸曲線或采集力－延伸數(shù)據(jù),直至超過ZUI大力點。取ZUI大力點的總延伸計算A gt 。
3、從ZUI大力總延伸中扣除彈性延伸部分得到非比例延伸,扣除的方法見標(biāo)準(zhǔn)中的圖1 所示。用得到的非比例延伸計算A g 。當(dāng)曲線在ZUI大力呈現(xiàn)一平臺時,應(yīng)以平臺的中點作為ZUI大力點,見標(biāo)準(zhǔn)中的圖1 。
十一、斷面收縮率Z 的測定 ：
1、圓形橫截面試樣斷面收縮率的測定
圓形橫截面試樣拉斷后縮頸處ZUI小橫截面并不一定為圓形橫截面形狀,但測定的方法基礎(chǔ)是建立在假定為圓形橫截面形狀上。這樣,以測定試樣原始橫截面積與斷裂后縮頸處ZUI小橫截面積之差與原始橫截面積之比計算斷面收縮率。
2、矩形橫截面試樣斷面收縮率的測定
按定義測定,但測定試樣斷后ZUI小橫截面積的方法,是基于一種假設(shè)模型并作近似處理,即假定矩形橫截面四個邊為拋物線型,它的等效橫截面積粗略近似為
十二、斷裂總伸長率At 的測定
1、僅采用圖解方法(包括自動方法) 。
2、引伸計標(biāo)距應(yīng)等于試樣標(biāo)距。
3、建議：若斷裂總延伸率< 5 %時,使用不劣于1 級引伸計; ≥5 %時,使用不劣于2 級引伸計。
4、試驗時記錄力-延伸曲線或采集力-延伸數(shù)據(jù),直至斷裂。以斷裂點的總延伸計算A t 。