A. 鋼材檢驗如有試驗結果不符合標准要求,哪些可以復驗
檢測項目:拉伸試驗和冷彎試驗
使用儀器:千分尺、游標卡尺、鋼板尺、試驗機、標距打點機
檢測具體如下:
拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數據可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。從高溫下進行的拉伸試驗可以得到蠕變數據。金屬拉伸試驗的步驟可參見ASTM E-8標准。塑料拉伸試驗的方法參見ASTM D-638標准、D-2289標准(高應變率)和D-882標准(薄片材)。ASTM D-2343標准規定了適用於玻璃纖維的拉伸試驗方法;ASTM D-897標准中規定了適用於粘結劑的拉伸試驗方法;ASTM D-412標准中規定了硬橡膠的拉伸試驗方法。
冷彎試驗即彎曲試驗,GB/T 232-2010金屬材料彎曲試驗規程。
彎曲試驗是採用壓彎法或折疊彎曲,在逐漸減小凸模弧面半徑R的條件下,測定試樣外層材料不產生裂紋時的最小彎曲半徑Rmin,將其與試樣基本厚度T的比值即最小相對彎曲半徑Rmin/T0,作為彎曲成形性能指標。最小相對彎曲半徑越小,彎曲成形性能越好。
材料具體如下:
螺旋測微器又稱千分尺(micrometer)、螺旋測微儀、分厘卡,是比游標卡尺更精密的測量長度的工具,用它測長度可以准確到0.01mm,測量范圍為幾個厘米。它的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋,當它在固定套管B的螺套中轉動時,將前進或後退,活動套管C和螺桿連成一體,其周邊等分成50個分格。螺桿轉動的整圈數由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測量,不足一圈的部分由活動套管周邊的刻線去測量,最終測量結果需要估讀一位小數。
游標卡尺(VERNIER CALIPER),是一種測量長度、內外徑、深度的量具。游標卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的游標兩部分構成。主尺一般以毫米為單位,而游標上則有10、20或50個分格,根據分格的不同,游標卡尺可分為十分度游標卡尺、二十分度游標卡尺、五十分度格游標卡尺等,游標為10分度的有9mm,20分度的有19mm,50分度的有49mm。游標卡尺的主尺和游標上有兩副活動量爪,分別是內測量爪和外測量爪,內測量爪通常用來測量內徑,外測量爪通常用來測量長度和外徑。
量具的一種,外形像普通塑料尺.
鋼板尺一般是合金剛量具,含碳量為w0.9%到1.5%,通常是淬火後立即進行-80度左右的冷處理,使殘余奧氏體轉化為馬氏體,然後進行低溫回火,最後磨削加工後,進行應力回火,使鋼板尺的殘留應力降低到最小。規格有:0-600mm 0-50mm 0-150mm 0-1000mm
還有另外一種,位直角狀,長寬之比一般為3:1,也有1:1或2:1的。方便拐角的測量和是否為直角的判斷。
打點機又稱拉伸試樣標距儀是根據國標GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中的規定而設計製造出來的專用設備。可分為手動打點機和電動打點機。
B. 鋼材拉伸試驗中,抗拉強度的取值是在什麼階段
鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。
由鋼材試樣拉伸試驗時的應力應變圖可以看出,抗拉強度(最高點Rm)出現在「塑性硬化階段」與「縮頸變形階段」之間,准確說應該在塑性硬化階段的較後位置。
C. 在材料力學中拉伸試驗結果產生的誤差原因有哪些
在材料力學中拉伸試驗結果產生的誤差原因有哪些
拉伸試驗是在對金屬材料產品質量進行檢測和評定過程中使用的最廣泛的實驗。但是,有很多因素都可以影響拉伸試驗的結果,只有明確了具體的影響因素,才能針對這些影響因素進行具體分析。根據研究分析結果制定實驗相關操作規定和試驗流程,才能保證實驗結果的真實性和精確性。
1.取樣以及試樣制備對實驗結果的影響
1.1.取樣部位的影響
從金屬材料的不同位置取樣獲得的實驗樣本,其力學性能往往存在一些差異,例如圓鋼40mm其中心處的抗拉強度低於1/4處的抗拉強度,且斷後拉伸率也存在差別,可見取樣部位對實驗結果有著不可忽視的影響。由於金屬材料在鑄造形成、加工過程中,成分、內部組織結構、冶金缺陷、加工變形分布不均,因此使得同一批,甚至同一產品的不同部位的力學性能出現了差異。因此在取樣時應嚴格按標准進行,以避免實驗結果出現偏差造成誤判。
1.2.取樣方向的影響
取樣方向的差異會直接影響金屬材料拉伸試驗的斷後伸長率、屈服強度以及抗拉強度等各項性能指標,尤其是斷後伸長率受到的影響更大。若採取橫向取樣,則依照有關標准,試驗之後的斷後伸長率則不能夠達標。通常垂直於軋制方向,則金屬力學性能則可能不達標;平行於軋制方向,則金屬力學性能良好。
1.3.試樣的形狀、尺寸的影響
同一材料同一狀態的金屬材料,如果截面形狀不同,測得的結果對屈服強度中的上屈服強度ReH影響大,對下屈服強度ReH影響小。矩形試樣的工作長度部分的對稱度,圓形試件的工作部分軸線與夾頭部分的軸線不同心,都會在拉伸時產生偏心力,產生附加彎曲應力,使強度和伸長率均降低。
試樣的尺寸的大小對試驗結果的影響是,同一材料同一狀態的金屬材料試樣,大橫截面積(大尺寸)的試樣的抗拉強度較小尺寸的低,而且塑性指標也下降。
1.4.試樣制備方法的影響
切取樣坯時必須防止因受熱、加工硬化及變形而影響其力學性能。切取樣坯時應留有足夠的機加工餘量,一般應不少於鋼材直徑和厚度,但最小不少於20mm,這樣機加工試樣時,可以把受熱或冷加工硬化的部分完全去除掉,以免影響性能的測定。從樣坯機加工成試樣,一般通過車、銑、刨、磨等機加工,但車削、切削和磨削的深度和走刀速度及潤滑冷卻均應適當,以防止發生因受熱或冷加工硬化而影響材料的性能。
2.實驗設備和測試儀器對實驗結果的影響
2.1.試驗設備
試驗機與引伸計是金屬材料拉伸試驗中常用的兩種試驗設備。其中,前者主要用來向試件施加作用力,同時測量作用力數值;後者主要用來進行位移或者延伸的測定。以上兩種試驗設備將會直接影響試驗結果數值的准確信和真實性。所以,試驗時必須要確保試驗機與引伸計在檢定合格的有效期之內。另外,需要注意的是,如果試樣加偏、加歪、試樣彎曲、不平直等都是引起受力不同軸的因素,進而影響測量結果。
2.2.測量儀器方面
尺寸測量儀和量具是在金屬材料拉伸試驗過程當中最為常用的測量儀器,要求這些測量儀器的精度必須符合試驗要求。其中,對測量准確度影響最大的因素主要是量具分辨力;除此之外,測量時的壓力值、量具砧面污染以及量具零點等因素也會試驗時的數量測量精度產生影響。所以,在進行試驗之前,必須要對各種測量儀器進行校驗,同時保持量具的清潔干凈。
3.夾持方法對實驗結果的影響
拉伸試驗檢測中夾持方法非常重要,如果試樣夾不住,試驗則無法進行;如果加持方法不合理,則會實驗結果出現較大誤差。在進行拉伸試驗時,常出現試樣常因應力集中而斷在加持部分或標距外的過渡區,導致實驗失敗的現象。試驗機的載入軸線應與試樣的幾何中心一致,如果不一致,會造成偏心載入而產生彎曲。一般不允許對試樣施加偏心力,因為力的偏心容易使試驗力與試樣軸線產生明顯偏移;拉伸夾具選用不當會使試樣產生附加彎曲應力,從而使結果產生誤差,同時拉伸夾具選用不當也極易引起拉伸試樣打滑或斷在鉗口內,導致實驗數據不準確或實驗數據偏低。總之,載入系統、試樣幾何形狀尺寸以及非均質試樣都可能引起偏心載入,要盡量減少這些偏心效應。
4.試驗環境溫度對實驗結果的影響
即使是普通的金屬材料,實驗環境的溫度不同實驗結果也不盡相同,尤其是一些溫度敏感性較高的金屬材料,受溫度的影響更為明顯。通常情況下,溫度越高,則金屬材料的強度性能指標則越低,同時塑性性能指標越高。所以,如果金屬材料對溫度敏感,則需要利用溫度系數進行修正。對於常規試驗而言,試驗時的環境溫度應該控制在10℃~35℃之間。在該環境溫度下,如果採用高精度感測器或者金屬材料特殊,則需要認真考慮溫度因素,如果需要,則應該進行必要的修正。
5.人為因素對實驗結果的影響
在拉伸試驗中試樣的橫截面積非常關鍵,但是在一些產品的標准說明上會明確規定其拉伸的試驗橫截面積,並且要按照名義尺寸的橫截面積規定要求。在產品的標准當中如果沒有特殊的規定,就必須要遵循國家標准要求,對其實際尺寸進行測量。但是如果都是按照名義的尺寸去計算其橫截面積,所測試的得出的結果則會受到一定的影響,甚至把合格強度的測為不合格的,存在把不合格測定為合格的情況。
且拉伸試樣時必須要按照直徑的大小來選擇外徑的千分尺以及游標卡尺等。一旦應用的測量方法不夠精準,則會影響到人為的尺寸在進行測量時出偏大,甚至給強度測試出現偏低的測量結果。如果當量具的測量面和試樣軸線出現垂直時,所測量得到的結果就是 d1>d0。在實際操作光圓拉伸試驗中,外徑以及在薄板的矩形拉伸試樣,由於外徑千分尺測量同一圈就0.5mm,如果不注意的話就很容易看錯一圈,將外徑千分尺測量時的數據讀成0.5mm,這就造成測量結果不準確的現象。通常如果操作的技術以及在主觀因素下出現不同情況時,則會給測量的結果造成一定的誤差。即使在相同條件下,由不同人員進行拉伸試驗操作,實驗結果多少也存在一些差異。
總結:
以上總結的五方面不同因素對於金屬材料拉伸試驗檢測結果的影響是不同的。在實際檢測中為了確保實驗數據的准確,必須盡量減小各種因素的影響。因此要針對各種影響因素制定各種操作流程規定,保證試驗方法正確。
D. 鋼板做拉伸實驗,取樣的數量與尺寸
GB/T1591-2018第17頁。
鋼板拉伸試驗取1個/批。
試樣尺寸參照GB/T2975.