文档介绍：关于影响钢筋室温拉伸试验结果因素的探讨
【摘要】根据GB/-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》,在标准规定拉伸速率试验范围内,设定不同拉伸速度,得到相应的强度试验结果,根据试验结果,分析影响钢筋室温拉伸试验结果因素,找出影响拉伸试验结果的主要原因,并结合本人多年从事钢筋检验的经验,提出如何获取准确检验结果的几点建议。
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【关键词】钢筋;拉伸试验;试验速率;控制
对金属材料的力学性能分析,是通过力学性能试验进行的,从理论上来说是要确定组织结构、材料成分与材料的性能之间的关系,从实践上来说,是在不同的复杂受构件的变形过程中的材料行为[1]。进行构件的设计的主要考虑项目之一便是材料的性能。
拉伸试验是对材料在静载、轴向下的强度和变形进行测定的一种试验,也是工业上最普遍使用的一种最基本力学性能试验,它能够测定金属材料的强度、弹性、硬化指数、塑性以及韧性等许多重要指标。拉伸试验已经成为检验材质的一个重要判据。
本文选用的的材料是φ50mm的50CrV圆钢,经过调质工艺后,从一根棒料上截取25段,并将25段分成四组,每组有5根,统一在棒料的1/2R取φ10mm 作为力学性能的抗拉试样。其中试验选取WAW-1000型微机控制电液伺服万能试验机的各种数据现象进行记录分析。
另外,将5组材料分别设定应力速度25~30MPa?S-1;35~40MPa?S-1;45~50MPa?S-1;55~60MPa?S-1;65~-70MPa?S-1,以观察应力速度对屈服强度和抗拉强度的的影响。
式中,Δt是达到负荷增加量所需的时间;ΔF是载荷增加量;FS是屈服点负荷;Fo是起始负荷;So是试样原始横截面积。
金属材料相同时,它的屈服强度与抗拉强度基本是相对固定的,所以根据式(2),试验时可以对加载时间Δt进行控制,达到控制应力速率σ的目的。为了每一组的应力速率都在要求的范围之内,首先要对试样进行试拉,并对载荷从零升到FS 所需要的时间记录下来。
在本试验中,将试拉试样的平均应力速率σ和达到负荷增加量所需要的时间Δt 的数据作为参考,从而控制从试验机微机直接读出屈服点负荷FS 达到负荷增加量所需时间Δt,然后根据应力速率的公式求出[2]。其中,应力速率应该保留两位小数,而抗拉强度和屈服强度的数值应该保留一位小数,所得的试验数据如下表1所示。
金属材料的实质是按照一定结构的金属晶粒的堆积,在力学拉伸试验中,试样的屈服过程为,首先局部晶粒结构薄弱的区域,由塑性变形滑移带的产生。这一滑移带会在某一应力作用下,扩展到整个试样。
加载速度的过快,会导致外力方向的晶面转动不充分,而滑移则会在试样的伸长扩展中受到阻碍,这种情况,宏观表现为起始塑性变形抗力得到了提高。拉伸试验中,当试验机的外力或者负荷作用到试样上之后,会使得试样的内部产生抗力,也就是应力[