Испытание металла на удлинение: Советы по повышению точности | MachineMFG

Испытание металла на удлинение: Советы по повышению точности

0
(0)

Удлинение и уменьшение площади металлических материалов может дать конкретное представление о характеристиках материалов.

Удлинение - это широкое понятие, которое включает в себя различные параметры, такие как общее удлинение при максимальном усилии (равномерное удлинение), удлинение после разрушения, удлинение при пределе текучести, пластическое удлинение при максимальном усилии, общее удлинение при разрушении и т.д. Каждый из этих параметров отражает различные характеристики материала.

Например, удлинение после разрушения учитывает способность к равномерной пластической деформации и способность к локальной деформации (шейке). металлические материалыВ то время как максимальное общее удлинение (равномерное удлинение) более точно отражает способность к равномерной пластической деформации металлических материалов с характеристиками деформационного упрочнения, чем удлинение после разрушения.

Таким образом, удлинение широко используется в качестве важнейшего показателя для измерения механические свойства металла материалы.

В этой статье изложены основные аспекты использования распространенных экстензометров при испытании на растяжение. В ней освещаются различия и влияние различных приборов в процессе испытания, а также рассматриваются методы повышения точности испытания металла на удлинение при соблюдении требований стандарта к точности результатов испытания.

1. Точность испытания на удлинение

Удлинение является обычным испытанием для металлических материалов в сторонних испытательных агентствах. Испытание на растяжение металлических материалов проводится на универсальной испытательной машине с микрокомпьютерным управлением. Удлинение материалов определяется путем измерения постоянной деформации материала при разрушении.

Однако существует несколько методов измерения деформации.

Чтобы обеспечить точность процесса тестирования и получить правильные результаты, следует обратить внимание на следующие аспекты.

1. Выберите подходящий метод испытания в зависимости от типа испытываемых материалов.

Испытываемые материалы можно разделить на металлы и неметаллы, а условия, создаваемые этими материалами в процессе растяжения, отличаются друг от друга.

Хотя некоторые неметаллические материалы обладают хорошей вязкостью и производят минимальные вибрации при разрушении, что позволяет использовать зажимной экстензометр для обеспечения точности испытаний, некоторые металлические материалы производят значительные вибрации при разрушении. Эта вибрация может привести к неконтролируемому смещению зажимного экстензометра, что приведет к неточности результатов испытания.

Для измерения удлинения после разрушения металлических материалов образцы с трещинами сращивают вместе, а для измерения конечной деформации используют штангенциркуль. Однако из-за неравномерного процесса деформации при разрушении металла могут возникать зазоры при сращивании, что приводит к получению приблизительного значения, близкого к реальной деформации.

Игнорирование влияния неравномерной деформации и зазоров при сращивании может существенно повлиять на точность испытания. Кроме того, геодезист не может гарантировать точное позиционирование штангенциркуля и эталона из-за ограничения разрешающей способности человеческого глаза, и расположение трещин будет значительно влиять на точность испытания.

Поэтому точность измерений удлинения после разрушения обычно намного ниже, чем у штангенциркуля. В лабораториях обычно используют штангенциркуль с точностью до 0,02 мм, чтобы уменьшить погрешность измерений.

Другие параметры, такие как предел текучести, максимальное усилие, общее удлинение и т.д., могут быть проверены с помощью зажим экстензометр.

2. Выберите соответствующий экстензометр.

При испытании механических свойств металлических материалов часто используются экстензометры для измерения деформации материала.

В настоящее время существует три распространенных типа экстензометров: механические, оптические и электромагнитные. Из них наиболее распространены механические экстензометры, которые можно разделить на экстензометры для больших деформаций, металлические и полностью автоматические.

Для измерения деформации эти экстензометры должны быть прижаты к поверхности образца. Для установки и фиксации металлических экстензометров требуется резиновая лента, при этом следует помнить о следующих трех моментах:

Во-первых, резинка должна обладать умеренной эластичностью и перед использованием растягиваться до 80% максимальной длины или примерно в четыре раза больше первоначальной длины.

Во-вторых, намотка должна быть прямой, а результирующая сила намотки должна быть перпендикулярна образцу и находиться на одной прямой с кромкой ножа. В противном случае возникнет составляющая сила, которая потянет за рычаг экстензометра и вызовет неожиданное вращение, что непосредственно повлияет на направление кривой испытания.

В-третьих, расстояние между датчиками должно быть точным. При установке убедитесь, что оба плеча экстензометра открыты для позиционирующего стержня без давления, оставляя зазор около 1 мм.

Как правило, экстензометры больших деформаций специально разработаны для неметаллических материалов с большой упругостью, таких как резина. Эти экстензометры могут измерять деформации до 80 см с точностью до 0,008 мм.

Максимальная деформация, которую можно измерить с помощью металлических экстензометров, обычно составляет 25 мм, а точность испытания - 1,5 мкм.

Эти два типа экстензометров являются наиболее распространенными в настоящее время благодаря их высокой экономичности и широкому спектру применения.

Однако у них есть и определенные ограничения:

  • Диапазон и длина калибра металлического экстензометра плохо регулируются, что ограничивает его применение небольшим диапазоном или определенной длиной калибра. Диапазон экстензометра относительно фиксирован.
  • Перед измерением удлинения образца необходимо удалить излом, который нельзя измерить напрямую.
  • Если экстензометр неплотно прилегает к исследуемому образцу, он может соскользнуть.
  • Экстензометр может испытывать трудности с адаптацией к специальным условиям испытаний, например, при измерении деформации образца в ящике с измерительной средой.
  • Несмотря на то, что экстензометр большой деформации имеет большой диапазон измерений, точность измерений относительно низкая. Во время испытаний может возникнуть небольшое скольжение при изменении толщины образца.

3. Проблемы использования механических экстензометров, перечисленные выше, можно избежать, используя решетчатые экстензометры.

Решетчатый экстензометр отличается высокой точностью и разрешением, достигающим 1 мкм. В настоящее время он считается лучшим инструментом для измерения удлинения.

Однако относительно высокая цена таких экстензометров приводит к тому, что они обычно не входят в стандартную комплектацию измерительных приборов общего назначения.

2. Результаты испытания на удлинение

Экстензометр - это фундаментальный прибор, который измеряет осевую и радиальную деформацию между образцами с мерной длиной.

Типичные параметры, измеряемые экстензометром, включают удлинение, коэффициент Пуассона, индекс упрочнения при растяжении, коэффициент пластической деформации и другие.

Использование надлежащих инструментов и методов в процессе измерений позволяет свести к минимуму ошибки измерений. Важно не только уделять первостепенное внимание точности измерительных приборов, но и следовать стандартизированным методам тестирования во время самого процесса испытаний.

Рис. 1 Внешний вид двух типов обычных экстензометров

В настоящее время в лабораториях широко используются два типа экстензометров: экстензометры больших деформаций и металлические экстензометры, как показано на рис. 1.

Металлические экстензометры имеют длину калибра (исходную длину калибра) 25, 50 и 100 мм и выдерживают деформацию 10 мм.

При измерении удлинения после разрушения металла не рекомендуется использовать экстензометр, так как при разрушении возникает сильная вибрация, которая может повлиять на точность экстензометра. Экстензометры следует использовать только для измерения удлинения до разрушения, например, удлинения до предела текучести.

Экстензометр большой деформации имеет максимальную деформацию 80 см, а исходная длина измерителя может быть отрегулирована по мере необходимости. Этот тип идеально подходит для измерения удлинения пластика, резины и ленты. Однако тонкие образцы, такие как пластиковая пленка, не подходят из-за собственного веса экстензометра, который может повредить образец при зажатии.

Точность ручного измерения штангенциркулем составляет 0,02 мм, в то время как точность измерения экстензометром - 0,0015 мм, что более чем в десять раз выше.

Однако в GB/T 228.1-2010 результаты испытаний требуют округления удлинения предела текучести до 0,1% и других удлинений, включая удлинение после разрушения, до 0,5%. После округления конечные результаты обоих методов практически идентичны.

Таким образом, очевидно, что если точность оборудования соответствует необходимым требованиям, то точность испытания будет зависеть от точности экстензометра.

3. Заключение

(1) В настоящее время на рынке представлено все большее количество экстензометров, и их точность постоянно повышается.

Однако у каждого экстензометра есть свои ограничения и особенности использования, которые вполне очевидны.

Поэтому важно понимать измерительные характеристики экстензометра, используемого в испытаниях, разумно использовать его преимущества, избегать его ограничений и выбирать подходящие измерительные приборы для различных объектов испытаний.

(2) Экстензометр оказывает значительное влияние на результаты измерения удлинения металла. Однако не экстензометр с высокой точностью может гарантировать точные результаты испытаний.

Для получения точных результатов необходимо выбрать подходящие измерительные приборы на основе различных материалов для испытаний.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх