影響材料拉伸性能試驗的幾大技術因素

點擊次數：232 發布時間：2014-12-15

影響材料拉伸性能試驗的幾大技術因素

屈服強度σs、抗拉強度σb等參數是金屬材料zui富代表性的力學性能指標，是工程設計、機械制造的主要依據，這類力學性能指標的分析和研究對于從事基礎理論研究和分析工程事故具有非常重要的意義。

一、影響材料拉伸試驗強度的因素：

1. 溫度效應

     隨著試驗溫度的升高, 金屬材料的 σs (σ0.2)顯著降低。例如低碳鋼材料，隨著試驗溫度升高，其屈服強度σs相應降低且屈服平臺的長度逐漸縮短，直至某一溫度屈服平臺消失，σs不復存在；由于溫度升高使材料的晶界由硬、脆轉變為軟、弱,使其抗力降低，因此，材料的σb在宏觀上也隨試驗溫度的變化而改變。

2. 加載速率效應

     材料的屈服點隨加載速率的增大而提高；室溫條件下，拉伸速度對強度較高的金屬材料的σb 無影響，而對強度較低的、塑性好的金屬材料有微小的影響。拉伸時加載速率增大，σb有增高的趨勢。在高溫下，拉伸加載速率對σb有顯著的影響。

3.試驗條件及試樣工藝效應  

金屬材料處于有害的介質環境時,試樣的屈服點降低。試樣的表面粗糙度對屈服點也有影響,特別是對塑性較差的金屬材料有較大的影響,有使屈服點降低的趨勢。

4. 偏心效應  

由于試驗機的加載軸線與試樣的幾何中心不一致，所以嚴格的軸向荷載（圖1（a））是很難獲得的，這就造成了試驗機偏心加載、產生彎曲而引入測試誤差。考慮同軸度的影響，試樣受。如圖1（b）所示。其中，幾何同軸度為e、力的同軸度為α

                      圖1

5.試驗剛度效應  

在創恒實驗室的材料的拉伸試驗中，試驗系統可視為試驗機機身、夾具-加載系統和試樣三部分構成的“可變形的試驗系統”。顯然，試驗機機身的剛度、夾具-加載系統的剛度和受拉試樣的抗拉剛度共同構成了“試驗系統”的剛度。所以，試驗機的彈性變形、夾具-加載系統的工作狀態和試樣本身的變形都會對試驗產生影響，即試驗剛度在一定程度上會影響試樣的試驗強度指標。在實踐中，不同剛度的試驗機實測對比結果也反映了試驗剛度對材料試驗強度的影響。

二、結論

1. 遵循規范、仔細操作、認真分析、將各種技術因素對材料試驗強度的影響zui小化

2. 使用符合要求的試樣，保證加載的對中度，盡量使用氣動或液壓夾具，減少偏心效應的影響。

3. 試驗剛度隨荷載P的增加而逐漸減小，試驗的剛度也與試樣的尺寸和材料彈性模量有關。