拉伸試驗(yàn)

拉伸試驗(yàn)是指在承受軸向拉伸載荷下測(cè)定材料特性的試驗(yàn)方法。利用拉伸試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長(zhǎng)率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其它拉伸性能指標(biāo)。從高溫下進(jìn)行

所屬分類

塑膠、橡膠制品檢測(cè)



產(chǎn)品描述

拉伸試驗(yàn)是指在承受軸向拉伸載荷下測(cè)定材料特性的試驗(yàn)方法。利用拉伸試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長(zhǎng)率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其它拉伸性能指標(biāo)。從高溫下進(jìn)行的拉伸試驗(yàn)可以得到蠕變數(shù)據(jù)。金屬拉伸試驗(yàn)的步驟可參見ASTM E-8標(biāo)準(zhǔn)。塑料拉伸試驗(yàn)的方法參見ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)、D-2289標(biāo)準(zhǔn)（高應(yīng)變率）和D-882標(biāo)準(zhǔn)（薄片材）。ASTM D-2343標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于玻璃纖維的拉伸試驗(yàn)方法；ASTM D-897標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了適用于粘結(jié)劑的拉伸試驗(yàn)方法；ASTM D-412標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了硬橡膠的拉伸試驗(yàn)方法。

性能指標(biāo)

拉伸試驗(yàn)可測(cè)定材料的一系列強(qiáng)度指標(biāo)和塑性指標(biāo)。強(qiáng)度通常是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時(shí)，當(dāng)載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服。產(chǎn)生屈服時(shí)的應(yīng)力，稱屈服點(diǎn)或稱物理屈服強(qiáng)度，用σS（帕）表示。工程上有許多材料沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 0.2%時(shí)的應(yīng)力值作為屈服強(qiáng)度，稱條件屈服極限或條件屈服強(qiáng)度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達(dá)到的最大應(yīng)力值，稱抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限，用σb（帕）表示。

塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力，常用的塑性指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率。延伸率又叫伸長(zhǎng)率,是指材料試樣受拉伸載荷折斷后,總伸長(zhǎng)度同原始長(zhǎng)度比值的百分?jǐn)?shù),用δ表示。斷面收縮率是指材料試樣在受拉伸載荷拉斷后，斷面縮小的面積同原截面面積比值的百分?jǐn)?shù)，用ψ表示。

條件屈服極限σ0.2、強(qiáng)度極限σb、伸長(zhǎng)率 δ和斷面收縮率ψ是拉伸試驗(yàn)經(jīng)常要測(cè)定的四項(xiàng)性能指標(biāo)。此外還可測(cè)定材料的彈性模量E、比例極限σp、彈性極限σe等。

試驗(yàn)方法拉伸試驗(yàn)在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)機(jī)有機(jī)械式、液壓式、電液或電子伺服式等型式。試樣型式可以是材料全截面的，也可以加工成圓形或矩形的標(biāo)準(zhǔn)試樣。鋼筋、線材等一些實(shí)物樣品一般不需要加工而保持其全截面進(jìn)行試驗(yàn)。。試樣制備時(shí)應(yīng)避免材料組織受冷、熱加工的影響，并保證一定的光潔度。

試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)機(jī)以規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣，試驗(yàn)機(jī)可自動(dòng)繪制出拉伸曲線圖。對(duì)于低碳鋼等塑性好的材料，在試樣拉伸到屈服點(diǎn)時(shí)，測(cè)力指針有明顯的抖動(dòng)，可分出上、下屈服點(diǎn)（和），在計(jì)算時(shí),常取材料的 δ和ψ可將試驗(yàn)斷裂后的試樣拼合，測(cè)量其伸長(zhǎng)和斷面縮小而計(jì)算出來(lái)。

拉伸試驗(yàn)步驟

（－）低碳鋼拉伸試驗(yàn)

1.準(zhǔn)備試件。用刻線機(jī)在原始標(biāo)距范圍內(nèi)刻劃圓周線（或用小鋼沖打小沖點(diǎn)），將標(biāo)距內(nèi)分為等長(zhǎng)的10格。用游標(biāo)卡尺在試件原始標(biāo)距內(nèi)的兩端及中間處兩個(gè)相互垂直的方向上各測(cè)一次直徑，取其算術(shù)平均值作為該處截面的直徑，然后選用三處截面直徑的最小值來(lái)計(jì)算試件的原始截面面積A。（取三位有效數(shù)字）。

2.調(diào)整試驗(yàn)機(jī)。根據(jù)低碳鋼的抗拉強(qiáng)度σb和原始橫截面面積估算試件的最大載荷，配置相應(yīng)的擺錘，選擇合適的測(cè)力度盤。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，使工作臺(tái)上升10mm左右，以消除工作臺(tái)系統(tǒng)自重的影響。調(diào)整主動(dòng)指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，從動(dòng)指針與主動(dòng)指針靠攏，調(diào)整好自動(dòng)繪圖裝置。

3.裝夾試件。先將試件裝夾在上夾頭內(nèi)，再將下夾頭移動(dòng)到合適的夾持位置，最后夾緊試件下端。

4.檢查與試車。請(qǐng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師檢查以上步驟完成情況。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，預(yù)加少量載荷（載荷對(duì)應(yīng)的應(yīng)力不能超過(guò)材料的比例極限），然后卸載到零，以檢查試驗(yàn)機(jī)工作是否正常。

5.進(jìn)行試驗(yàn)。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，緩慢而均勻地加載，仔細(xì)觀察測(cè)力指針轉(zhuǎn)動(dòng)和繪圖裝置繪出圖的情況。注意捕捉屈服荷載值，將其記錄下來(lái)用以計(jì)算屈服點(diǎn)應(yīng)力值σS,屈服階段注意觀察滑移現(xiàn)象。過(guò)了屈服階段，加載速度可以快些。將要達(dá)到最大值時(shí)，注意觀察“縮頸”現(xiàn)象。試件斷后立即停車，記錄最大荷載值。

6.取下試件和記錄紙。

7.用游標(biāo)卡尺測(cè)量斷后標(biāo)距。

8.用游標(biāo)卡尺測(cè)量縮頸處最小直徑d1。

（二）鑄鐵拉伸試驗(yàn)

1.準(zhǔn)備試件。除不必刻線或打小沖點(diǎn)外，其余都同低碳鋼。

2.調(diào)整試驗(yàn)機(jī)和自動(dòng)繪圖裝置，裝好試件，對(duì)以上工作進(jìn)行檢查（與低碳鋼拉伸試驗(yàn)時(shí)的步驟相同）。

3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，緩慢均勻地加載，直至試件被拉斷。關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)，記錄拉斷時(shí)的最大荷載值，取下試件和記錄紙。

（四）結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查試驗(yàn)記錄。將試驗(yàn)設(shè)備、工具復(fù)原，清理試驗(yàn)場(chǎng)地。最后整理數(shù)據(jù)，完成試驗(yàn)報(bào)告。