金属拉伸试验ppt课件.ppt

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1、金属材料的拉伸试验,GB/T228.1-2010,金属材料,拉伸试验,第一部分：室温试验方法,吴江天吴特种安全阀有限公司,1,?,拉伸试验是指在承受,轴向,拉伸载荷下测定材,料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可,以确定材料的基本力学性能指标，如，弹性模量、,屈服强度,、,规定塑性延伸强度,、,抗拉强度,、,断后,伸缩率,、,断面收缩率,、应变硬化指数和塑性应变,比等。,?,拉伸试验所得到的材料,强度,和,塑性性能,数据，,对于产品的设计和选材，新型材料的研制，材料,的,采购,和,验收,，产品的,质量控制,，设备的安全评,估，都有很重要的应用价值和参考价值，在有些,场合下还可以直接用拉伸试

2、验的结果作为判据,2,第一节,拉伸过程中的物理现象及有关术语,?,一、应力及应变,在具体应用中，拉伸力,F,与试样原始截面,S,0,的比值,定义为,工程应力,，即：,=F/S,0,拉伸过程中，试样长度方向,特定标距,L,下的,伸长量,L,与,标距,L,的,比值,定义为工程应变，即：,=,L/L,3,?,二、拉伸时的物理现象,等截面杆件试样在拉伸试验时，宏观上可,以看到试样逐渐被均匀拉长，然后在某一界面处,变细，直到在该处断裂。上述过程一般可以分解,为,弹性变形,、,滞弹性变形,、,屈服前微塑性变形,、,屈服变形,、,均匀塑性变形,、,局部塑性变形,6,个阶,段。,4,试样在拉伸时的伸长和断裂过

3、程,5,第一个阶段,弹性变形阶段,oa,在这个阶段中，试样的变形是弹性的，并且外力与伸,长是成,正比例,的直线关系。即伸长与载荷之间服从,胡克定律,。,如果在试验过程中卸除拉力，则试样的伸长变形会消失，试,样的标距部分可以恢复到原厂，不产生残余延伸,。,6,第二阶段,滞弹性变形阶段,ab,在弹性变形阶段中，外力与伸长成正比例的直线关系并,不能一直保持下去，一旦外力超过曲线上的,a,点，正比例关,系就被破坏了。拉伸图上,ab,段就是弹性变形中的,非线性阶段,，,即滞弹性变形，此时试样的变形仍然是弹性的。此阶段很短，,一般不容易观察到。,7,第三阶段,屈服前微塑性变形阶段,bc,在这个阶段，试样开

4、始出现连续均匀的微小塑性变形。,这种变形的特征是在卸除拉力后试样的伸长不会完全消失。,这一阶段也很短，而且不容易与滞弹性变形阶段准确区分。,8,第四阶段,屈服阶段,cde,在此阶段，试样受拉伸外力的作用产生了较大的,塑性变形,。,在开始阶段由于屈服变形的不连续导致了力值的突然下降,cd,。随,着拉伸时间的延续，试样伸长,急剧增加,，但载荷却在小范围内波,动，如果忽略这一波动，拉伸图上可见一水平线段,de,。这种,拉力,不增加而变形仍能继续增加的现象,，其起点宏观上可以看作是金,属材料从弹性变形到塑性变形的一个明显标志。,9,第五阶段,均匀塑性变形阶段,ef,屈服阶段结束之后，必须进一步增加外力

5、才能使试样继续被拉长。,这一阶段中，金属变形具有另一种特点，即随着变形量的增加材料不断,被强化，这种现象称之为,应变硬化。,表现在拉伸图上就是,ef,段不断上升。,在此阶段中试样的某一部分产生了塑性变形，虽然这一部分截面积减小，,但变形强化阻止了塑性变化在此处的继续发展，此时由于力的传递使塑,性变形推移到试样的其他部位。这样，变形和强化交替进行，就使得试,样各部分产生了宏观上均匀的塑性变形。,10,第六阶段,局部塑性变形阶段,fg,在拉力的继续作用下，由于均匀塑性变形的强化能力,跟不上变形量，终于在某个截面上产生了局部的大量的塑性,变形，致使该截面积快速不断缩小，产生了,缩颈现象,，此时,虽然

6、外力不断下降，但由于缩颈部位面积迅速减小，因此缩,颈处的实际应力仍在不断增长，缩颈部位的材料继续被拉长，,直至被拉断。出现局部塑性变形的开始点,f,所对应的力,Fm,为,试样拉伸过程中所能承受的最大外力。,11,Q345,钢材拉伸试验的应力,-,应变曲线图,12,13,三、术语,（,1,）与标距有关的术语,1.,平行长度,Lc,：试样平行缩减部分的长度。对于未,加工的试样，平行长度的概念被夹持部分之间的距,离取代。,14,2.,试样标距,原始标距,L0,：室温下施力前测量试样伸长所标记的标距长度。,断后标距,Lu,：在室温下将断后的两部分试样紧密的连在一起，,保证两部分的轴线位于同一条直线上，

7、测量试样断裂后的标,距。,引伸计标距,Le,：用引伸计测量试样延伸时所使用引伸计原始标,距长度。,15,（二）与伸长或延伸有关的术语,1.,伸长率,（只与试样,原始标距,长度,L,0,有关）,断后伸长率,A:,试样拉断后，原始标距部分的伸长,与原始标距之比的百分率。,A=(L,u,-L,0,）,/L,0,100%,2.,延伸率（只与引伸计标距,L,e,有关）,屈服点延伸率,Ae,：试样自屈服开始到屈服阶段,结束之间，引伸计标距的延伸与引伸计标距之比,的百分率。,断裂总延伸率,At,：试样在断裂时刻，引伸计标距,的总延伸（弹性延伸,+,塑性延伸）与引伸计标距,之比的百分率。,16,（三）与应力有

8、关的的术语,1.,屈服强度,当金属材料呈现物理屈服现象时，在试验期间达到塑性变形,而力不增加的区间。应区分上屈服强度和下屈服强度。,上屈服强度,R,eH,:,试样发生屈服并且力,首次下降前,的,最大应力,。,下屈服强度,R,eL,:,在屈服期间，,不计初始效应,时的,最小应力,。,17,2.,规定延伸强度,规定塑性延伸强度,Rp,：塑性延伸等于规定的引伸计,标距百分率时对应的应力。,规定总延伸强度,Rt,：总延伸等于规定的引伸计标距,百分率时对应的应力。,18,3.,抗拉强度,R,m,试样受外力（屈服阶段之前不计）拉伸过程中所受,的最大名义应力。,19,（四）其他术语,1.,断面收缩率,Z,试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积,之比的百分率。,Z=(S0-Su,）,/S0,100%,2.,弹性模量,E,轴向拉伸应力与轴向拉伸应变成线性比例关系阶段中，轴向,应力与拉伸应变之比。（即此斜线的斜率）,20,END,THANK YOU,21,