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冷軋板力學(xué)性能測試全攻略:萬能材料試驗機操作與結(jié)果分析

來源:蘇州科準測控有限公司   2025年07月02日 10:42  

冷軋板廣泛應(yīng)用于汽車制造、建筑結(jié)構(gòu)、家電及機械制造等領(lǐng)域,其力學(xué)性能直接影響產(chǎn)品的安全性和可靠性。拉伸測試是評估冷軋板強度、塑性和韌性的關(guān)鍵手段,也是材料研發(fā)、質(zhì)量控制和工程應(yīng)用的重要依據(jù)。

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本文科準測控小編將詳細介紹冷軋板拉伸測試的目的、原理、標準、儀器及操作流程,幫助用戶掌握科學(xué)的測試方法,確保材料性能符合行業(yè)標準。

 

一、測試目的

評估材料強度:測定抗拉強度、屈服強度,確保材料在受力時具備足夠的承載能力。

分析材料塑性:通過伸長率、斷面收縮率等指標,評估冷軋板的變形能力,判斷其加工適應(yīng)性。

確定材料韌性:觀察斷裂形態(tài),分析材料在沖擊或疲勞載荷下的抗裂性能。

質(zhì)量控制與檢驗:確保冷軋板符合國家標準(如GB/T 228.1)和行業(yè)應(yīng)用要求。

材料研發(fā)優(yōu)化:為新材料開發(fā)、合金成分調(diào)整及工藝改進提供數(shù)據(jù)支持。

二、測試原理

冷軋板拉伸測試基于應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,通過萬能試驗機對試樣施加軸向拉力,直至斷裂。測試過程中記錄載荷、位移和應(yīng)變數(shù)據(jù),繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線,計算以下關(guān)鍵參數(shù):

屈服強度(Rp0.2):材料開始發(fā)生塑性變形時的應(yīng)力值。

抗拉強度(Rm):試樣斷裂前承受的最大應(yīng)力。

伸長率(A):斷裂后標距長度的相對伸長量,反映材料塑性。

斷面收縮率(Z):斷裂后橫截面積的收縮比例,評估材料韌性。

三、測試標準

GB/T 228.1-2021《金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法》

規(guī)定試樣尺寸、試驗速度、數(shù)據(jù)處理方法等。

ISO 6892-1《金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法》

國際通用標準,與GB/T 228.1基本一致。

ASTM E8/E8M《金屬材料拉伸試驗方法》

適用于美標體系下的材料測試。

四、測試儀器

1、KZ-DSC-20萬能拉力試驗機

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量程:0~300kN(根據(jù)試樣尺寸選擇)。

精度:配備高精度載荷傳感器。

2、引伸計

用于精確測量試樣應(yīng)變,推薦使用接觸式或非接觸式(視頻引伸計)。

3、夾具系統(tǒng)

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楔形夾具或液壓夾具,確保試樣夾持牢固,避免打滑。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

實時記錄載荷-位移曲線,自動計算力學(xué)性能參數(shù)。

五、測試流程

步驟1、試樣制備

試樣形狀:矩形(寬度25mm或12.5mm)或圓形(直徑10mm或5mm)。

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取樣方向:通常沿軋制方向(縱向),特殊需求可測試橫向或斜向。

加工要求:

表面無劃痕、毛刺,邊緣倒角避免應(yīng)力集中。

標距范圍內(nèi)標記原始長度(如50mm或80mm)。

步驟2、設(shè)備準備

檢查試驗機、夾具、引伸計是否正常工作。

校準載荷傳感器和位移測量系統(tǒng)。

步驟3、試樣安裝

將試樣對稱夾持在夾具中,確保受力軸線與試樣中心對齊。

安裝引伸計(標距范圍應(yīng)與試樣標距一致)。

步驟4、試驗參數(shù)設(shè)置

試驗速度:通常1~10mm/min(GB/T 228.1推薦)。

采樣頻率:≥10Hz,確保數(shù)據(jù)準確性。

步驟5、開始測試

啟動試驗機,自動記錄載荷-位移數(shù)據(jù)。

觀察試樣變形過程,直至斷裂。

步驟6、數(shù)據(jù)記錄與分析

屈服強度(Rp0.2):采用0.2%塑性應(yīng)變偏移法確定。

抗拉強度(Rm):最大載荷 / 原始橫截面積。

伸長率(A):斷裂后標距增量 / 原始標距 ×100%。

斷面收縮率(Z):(原始面積 - 斷裂面積)/ 原始面積 ×100%。

7. 試驗報告

記錄試樣尺寸、試驗條件、力學(xué)性能數(shù)據(jù)及應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

對比標準要求,判斷材料是否合格。

六、注意事項

試樣制備:避免加工缺陷,確保尺寸精確。

設(shè)備校準:定期校驗試驗機及引伸計,確保數(shù)據(jù)準確。

環(huán)境控制:室溫(23±5℃)、濕度≤70%,避免環(huán)境影響。

斷裂分析:觀察斷口形貌(韌性斷裂呈杯錐狀,脆性斷裂平整)。

 

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