拉伸试验方法国标与美标的差异分析及对国标的修订建议

从试样尺寸、试验设备、试验速率、结果表示方法及修约等方面对ASTM E8/E8M-16a与GB/T 228.1-2010之间存在的技术差异进行了对比分析,总结了两标准之间的差异,并对GB/T 228.1-2010提出了修订建议。结果表明:两个标准在具体规定上存在着较大差异,在进行试验时要熟知相关规定;对GB/T 228.1-2010拉伸试验关键技术问题给出了关于拉伸试样平行长度部分对称性、原始横截面积以及断后横截面积测量方法的修订建议。     

拉伸速率控制模式及拉伸速率对冷轧薄板强度测试结果的影响

按照GB/T 228.1—2010中推荐的不同拉伸速率控制模式及拉伸速率对冷轧镀锌钢板进行了拉伸对比试验,分析了应变速率、横梁位移速率及应力速率对冷轧薄板规定非比例延伸强度R_p0.2、下屈服强度R以及抗拉强度R_tn测试结果的影响。结果表明:采用应变速率进行控制得到的拉伸试验数据相对其他两种速率控制模式更为稳定,可以最大限度地降低拉伸测试结果的不确定度;采用0.000 25 s^-1的应变速率控制模式所得试验结果的稳定性与采用40～50 MPa·s^-1的应力速率控制模式所得结果较为接近;在不同拉伸速率控制模式下,提高应变、横梁位移和应力速率均会使屈服强度R_p0.2和R_el增加,而抗拉强度R_tn基本上处于稳定状态。     

金属材料室温拉伸试验新旧国家标准的对比分析

从试验前要求、拉伸试验机数据采样频率、试样表面粗糙度、试样原始横截面积测定、比例试样原始标距的计算修约、试验速率和控制方式、上下屈服强度的判定以及数值修约等方面对金属材料室温拉伸试验新、旧国家标准(GB/T 228.1-2010和GB/T 228-2002)进行了对比分析,并着重对新标准中的部分修订内容进行探讨分析,旨在加深质检部门、企业及相关部门对新标准的理解和应用。     

圆管纵向弧形试样横截面积的计算

针对GB/T 228.1-2010给出的3个计算圆管纵向弧形试样横截面积的公式,在计算上且存在着不便或限制的问题,笔者采用数学推导的方法建立了一个统一式,即S0=0.017 44 a(D-a).arcsinb、D-a。应用举例结果表明:采用该公式计算圆管纵向弧形试样的横截面积不仅计算简单,而且结果准确。     

对GB/T 228.1-2010中拉伸试样制备的建议

用线切割加工方式制备的拉伸试样进行拉伸试验,得到的强度低于铣削加工的拉伸试样的强度,通过对比试验说明了线切割加工方式对强度试验结果的影响。结果表明:GB/T 228.1-2010中对线切割加工方式制备拉伸试样没有明确的加工余量规定,建议在GB/T 228.1-2010中给出线切割加工方式制备拉伸试样的加工余量。     

金属材料室温拉伸试验的不确定度评定

讨论了金属材料室温拉伸试验方法中的拉伸试验结果不确定度评定过程,对GB/T228.1-2010不确定度评定实例中的试样数量、计算机数据采集系统的不确定度、原始横截面积的不确定度、拉伸试验速率引入的不确定度、规定塑性延伸强度的不确定度、断后伸长率及断面收缩率的不确定度等提出了个人的观点,最后给出了单个拉伸试样的不确定度评定实例。该方法对金属材料拉伸试验的不确定度评定有一定的参考价值。     

热镀锌薄板规定塑性延伸强度测定的影响因素

针对两个试验室测定热镀锌薄板规定塑性延伸强度存在差异的情况,讨论了拉伸应变测量方式、试样夹持状态、原始横截面积测量等因素对规定塑性延伸强度测定结果的影响。结果表明:试验室A直接以横梁位移来代替试样的变形量,这与Rp0.2的测定原理不符,导致出现测定结果比真实值低的情况;彩涂后试样的规定塑性延伸强度较未彩涂试样的偏低,主要原因是彩涂试样夹持段打滑;在试样实际厚度呈负公差的情况下,以名义尺寸输入试样的原始横截面积尺寸,使得强度值较实测尺寸的偏低。     

“塑性应变比(r值)和减薄率(η值)试验方法”专题报道征稿通知——《理化检验-物理分册》2021年专题报道三

正一、专题简介塑性应变比(r值)与材料的成形性能有着密切的关系,作为评价金属板材成形性能优劣、揭示因织构所主导的各向异性度强弱的重要指标,在金属板带和管材产品研发、生产质量控制与工业选材等方面得到了广泛应用,其反映了金属材料抵抗厚度减薄的能力。这个参数目前是采用单轴拉伸试验,测试试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变,计算宽厚比得到的。测定金属材料薄板和薄带塑性应变比(r值)的现行国家标准是GB/T 5027—2016     

根据21个实验室拉伸验证试验结果分析GB/T 228.1-2010中存在的问题

通过对21个实验室采用均匀性良好无时效薄板拉伸标样按约定的5种方法进行拉伸验证试验得到的数据进行分析,得出了一系列明确的结论,并根据得出的结论分析了GB/T 228.1-2010中的一些不合理的规定,最后给出了关于GB/T 228.1-2010的修订建议。     

三种控制方式在GB/T228.1-2010中的正确应用

为了满足GB/T 228.1-2010中方法 A对拉伸速率的要求,阐述了应变控制、应力控制和位移控制三种控制方式对金属材料拉伸性能的影响,提出了一种考虑了系统柔度的准应变速率控制方法,即用准应变全程位移自动控制间接实现对试样的应变速率控制。采用准应变速率控制方法时,无论测试何种金属材料、何种尺寸试样,试验人员仅需输入试样尺寸和估计的弹性模量,由程序自动计算出系统柔度和各阶段拉伸速率,即可对整个试验过程进行自动控制,使不同试验机得出的试验结果真正具有可比性。     

关于GB/T 228.1-2010对拉伸速率要求一致性的分析

在拉伸试验中,关于如何执行GB/T 228.1-2010中的"方法 A",如何计算考虑试验机系统的柔度后估算的横梁位移速率,在理解和贯彻GB/T 228.1-2010过程中存在不同的看法,为此围绕该方面进行了深入的分析及探讨,以保证测试技术的统一性与一致性,更好地贯彻执行GB/T 228.1-2010中的"方法 A"。     

影响冷轧薄板力学性能测试结果的试验研究

应用INSTRON5569型电子拉力试验机，在不同测试条件下，对冷轧薄板力学性能进行了测试分析。结果表明，设置试验机的控制参数、拉伸速度和试样尺寸等均对力学性能测试结果有影响。提高拉伸速度使规定非比例伸长应力σ0.2增加，应变硬化指数n值减小，塑性应变比r值无明显变化；试样尺寸对r值有影响；建立了不同试样尺寸之间δ值的换算关系。     

一种镍基单晶高温合金凝固组织的截面尺寸效应

采用快速凝固法拉制壁厚分别为0.8,1.5,2.5mm的单晶薄壁试样,研究了一种镍基单晶高温合金凝固组织的截面尺寸效应.结果表明:随截面尺寸减小,不同厚度薄壁试样凝固组织一次枝晶间距减小,二次枝晶间距先增大后减小;相对于15mm试样,薄壁试样枝晶干处γ′相尺寸变小,枝晶间γ′相尺寸变化不大,γ/γ′共晶含量明显减少.能谱分析表明不同厚度薄板试样元素偏析程度相对于15mm试样均得到一定缓解,但各不同厚度试样元素偏析变化不大.对三种厚度薄板试样进行真空固溶热处理后发现共晶已基本消除,而15mm试样还残留少量共晶.     

H80薄板拉伸性能的尺寸效应

为了研究薄板拉伸性能的尺寸效应及其产生的微观机制,对晶粒尺寸相似但厚度不同的H80薄板试样进行了拉伸试验和显微硬度试验.通过建立晶界区域强化模型和晶粒间的弱弱组合变形机制,研究了薄板的厚度尺寸、晶粒尺寸及显微硬度分布对拉伸力学性能的影响.结果显示:强度指标值和塑性指标值均随厚度尺寸的减小而降低,呈现越小越弱的尺寸效应现象,但强度指标和塑性指标的变异因子值却呈现越小越强的相反规律.薄板的横向硬度均值随厚度尺寸的增大而增大,而横向硬度值的变异因子却随厚度尺寸的增大而减小.随厚度尺寸的减少,晶界区域所占百分比的减少和单个晶粒所占百分比的增加是产生拉伸性能尺寸效应现象的根本原因.此外,显微硬度分析表明:易变形区域形成的概率随厚度尺寸的减小而增大,易变形区域的集中变形是引起薄板试样过早断裂的原因.     

标距对电工圆铜线拉力试验结果的影响

根据GB/T 3953-2009和GB/T 4909.3-2009,对原始标距为200 mm和250 mm的电工圆铜线进行了多组拉力试验以及不确定度评定。结果表明:短标距试样的断后伸长率大于长标距试样的断后伸长率,而抗拉强度相差不大;两种标距试样断后伸长率和抗拉强度的标准扩展不确定度几乎一致。建议在拉力测试时使用短标距试样。     

金属材料抗压强度测试的不确定度评定

根据GB/T 7314-2005《金属材料室温压缩试验方法》,建立了金属塑性材料抗压强度测试不确定度评定的数学模型;并以Q235钢试样为例,对试样横截面积计算和液压万能试验机力值测量引起的不确定度依次进行了评定。结果表明:试验用Q235钢的抗压强度Rmc=(645±5)MPa,包含因子k=2。     

GB/T228-2002实施要点(续)

要求测量出最小原始横截面积(So)。以实测的横截面尺寸计算试样原始横截面积。除非相关产品标准或协议另有规定，不采用标称横截面积。测量准确度要求：     

冷轧结合T6热处理对7075铝合金组织和性能的影响

将7075铝合金经过先冷轧(Cold rolling,CR)后T6热处理(CR+T6)和先T6热处理后冷轧(T6+CR)两种方式进行处理,采用金相显微镜、透射电镜,结合材料拉伸力学性能分析研究了变形和热处理相结合对Al-Zn-Mg-Cu合金的影响。结果表明,先冷轧后T6热处理对合金抗拉强度和延伸率影响不大,而先T6热处理后冷轧的试样屈服强度和抗拉强度随着变形量的增大显著提高。T6+40%(T6+CR的最优参数)与60%+T6(CR+T6的最优参数)的试样相比消耗的能量少且强度和塑性都更好。不同程度的晶界强化和位错强化是促使CR+T6和T6+CR处理试样力学性能改变的主要原因。     

室温拉伸试验标准GB/T 228.1-2010应用解析

分析了室温拉伸试验标准GB/T 228.1-2010相比上版标准GB/T 228-2002在拉伸试样、试验机及性能控制要求等方面的变化,详细解析了新版标准中对抗拉强度、屈服强度规定及要求的一些变化以及工程应用中需要注意的事项,并对伸长和延伸进行了区分,对新旧标准中的一些概念进行了对比。     

铜箔抗拉强度及延伸率的尺寸效应研究

为了研究尺寸参数对金属箔材的抗拉强度和延伸率的影响规律,采用不同厚度和晶粒尺寸的铜箔进行室温单向拉伸试验.试验结果表明:铜箔的抗拉强度和延伸率同时受厚度和晶粒尺寸的影响,这种尺寸效应的描述必须引入无量纲的厚度晶粒尺寸比(T/D)作为比较参数.抗拉强度在不同厚度晶粒尺寸比区间内的变化规律不同;而延伸率在厚度晶粒尺寸比相同时都随厚度的减小而降低.拉伸断口的扫描电镜分析显示箔材的延伸率随着厚度的减小出现的突降和断裂机制的变化有关.