文档介绍：拉伸试验的目的和原理
拉伸试验是材料力学性能试验中最常见、最重要的试验方法之一。
拉伸试验是在三个外界条件:温度、加载速度、应力状态都恒定的条件下进行的。温度条件指常温、低温、和高温。加载速度是在静载荷下进行的,~。应力状态为单向沿轴拉伸,即简单应力状态。它具有简单易行、试样便于制备等特点。通过拉伸试验可以得到材料的基本力学性能指标,如弹性模量、屈服强度、规定非比例延伸强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率、应变硬化指数和塑性应变比等。缺口拉伸试验可以衡量材料的脆性破坏倾向。高温拉伸试验可以了解材料在高温下的失效情况;而低温拉伸试验则不但可以测定材料在低温下的强度和塑性指标,而且还可以用于评定材料在低温下的脆性。
拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据,对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制、设备的安全和评估,都有很重要的应用价值和参考价值,有些则直接以拉伸试验的结果为依据。例如:进行强度计算时,材料所受的应力应小于屈服强度,否则会因塑性变形而导致破坏。材料的强度越高,能承受的外力就越大,所用的材料也越少。又如:断后伸长率和断面收缩率大的材料,轧制和锻造的可塑性也越大,反之,可塑必就越小。此外,拉伸试验指标还和其他的力学性能指标建立了经验关系。如:热轧软钢的抗拉强度与布氏硬度之间有Rm =1/3HB等。
我国2002年颁布了国家标准GB/T228——2002《金属材料室温拉伸试验方法》。按照金属力学性能试验方法标准体系逐步与国际接轨的方针,该标准等效采用了ISO6892:1998《金属材料室温拉伸试验》。将原GB/T228——1987《金属拉抻试验方法》、GB/T6397——1986《金属拉伸试验试样》和GB/T3076——1982《金属薄板(带)拉伸试验方法》合并,不但技术内容、要求和规定采用国际标准,而且相关术语、性能名称、符号也采用国际标准。
拉伸试验原理
物体因外力作用产生变形,,即使不受外力,,是在外力作用下,上述各作用力的变化量,随着该变化量的逐渐加大,物体内部发生一系列的物理变化,当到达某一极限时,物体就会被破坏,该极限与物体的强度有直接关系.
,,截面上的内力并不是均匀分布的,因此,用单位横截面上的内力,,
故而一般用初始截面积SO来计算应力σ,该σ称为工程应力:
σ=F
SO
/
在材料性能测试中,除了要测出应力,经常还要了解材料经拉伸后的变形程度。设杆件的初始长度为
lo,则工程应变ε为:
ε=l1-lo l=lolo
伸
试
样
横
截
面
为ε和σ是拉伸试验中两个最基本的参数,它们相互之间有一定的联系。
对于不同材料的试样,由于其化学成分及组织的不同,在拉伸过程中会体现
但从外表看来,一般分为以下几个基本过程。以o出不同的物理现象及力学性质,
金属试样为例,将试样装夹在材料试验机上,按照有关标准规定选择合适的速率,,