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影响拉伸试验结果的主要因素

2023-04-29

拉伸试验结果的影响因素主要分为两类:第一类为试验机、引伸计、测量器具的精度及数值修约等,在满足试验标准方法规定的要求下,这些影响因素所造成的误差积累可以用测量不确定度定量表示。第二类为试样形状、尺寸、表面粗糙度、试样夹持、试验速度等,目前,这些影响因素无法定量表示,只能靠满足测试标准要求,从而将其限制在一定的范围内,它们的影响程度如下。

 

一、试样形状、尺寸及表面粗糙度的影响

对于不同截面形状的试样进行拉伸试验研究,结果表明:上屈服强度受形状的影响较大,而下屈服强度影响较小。试样肩部过渡形状的影响也是如此,随着肩部过渡的缓和,上屈服明显升高,而下屈服变化不大,如图3-34所示。另外,低碳钢板矩形截面试样测得的断后伸长率A与断面收缩率Z比截面积相同的圆棒试样的值要小,而且它还受到宽厚比(b/a)的影响。



图1 试样肩部过渡形状的影响



试样尺寸对试验结果的影响一般情况下是:随着试样截面积的减小,其抗拉强度和断面收缩率有所增加。对于脆性材料而言,这种尺寸效应更为明显。

表面粗糙度对塑性较好的材料影响不明显。但对于塑性较差或脆性材料其影响显著增大,随着表面粗糙度的增加,材料的强度和塑性指标都有所降低。

 

二、试样装夹的影响

进行拉伸试验时,一般不容许试样受到偏心力的作用,因为它会使试样产生附加弯曲应力,从而造成试验结果的偏差,对于脆性材料,由于在拉伸过程中试样的变形不足以使拉伸的施力线与试样的轴线重合,这种偏差更为显著。

造成试验时的偏心力作用,除了由于试验机的构造不良(对中不好)而产生外,还可能由于试样本身形状不对称,夹头的构造和安装不正确等因素产生。

 

三、试验速度的影响

对于不同的材料,试验速度对性能测定的影响不同。性能指标受速度的影响程度随材料的不同而有所差异。因此,拉伸试验应严格按照标准试验方法规定的速率范围进行,所测的得试验数据才有较好的可比性。