Kiểm tra độ bền kéo là thí nghiệm phổ biến nhất trong kiểm tra tính chất cơ học của vật liệu kim loại. Người ta nói rằng phép thử kéo phản ánh các tính chất cơ bản của vật liệu, nhưng kết quả đo của cùng một vật liệu thông qua các quá trình thử kéo khác nhau không nhất thiết phải giống nhau. Vậy các yếu tố ảnh hưởng đến kiểm tra độ bền kéo là gì? Hãy đến xem.

Yếu tố nào ảnh hưởng đến thử nghiệm độ bền kéo của vật liệu kim loại

1. Vị trí và Phương pháp Lấy mẫu

Sự khác biệt của vị trí lấy mẫu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ giãn dài sau khi đứt, độ bền chảy và độ bền kéo của vật liệu kim loại trong phép thử kéo. Do sự phân bố không đồng đều về thành phần, tổ chức, cấu tạo, khuyết tật, biến dạng gia công v.v … trong vật liệu kim loại nên cơ tính của các bộ phận khác nhau trong cùng một lô hoặc thậm chí cùng một sản phẩm là khác nhau. Do đó, việc lấy mẫu phải được thực hiện nghiêm ngặt theo các quy định trong phụ lục của GB / T 228- 2002. Ngoài ra, khi cắt mẫu trắng, cần tránh để các tính chất cơ học của nó bị ảnh hưởng bởi nhiệt, làm cứng và sự biến dạng.

2. Hình dạng, kích thước và độ chính xác của mẫu

Đối với các vật liệu kim loại cùng vật liệu và cùng trạng thái, nếu hình dạng mặt cắt khác nhau thì kết quả đo được sẽ ảnh hưởng nhiều hơn đến cường độ chảy trên và ít ảnh hưởng đến cường độ chảy dưới; độ bền kéo của mẫu có tiết diện lớn (kích thước lớn) thì mẫu càng nhỏ. Thấp, và chỉ số dẻo cũng giảm; độ song song và độ chính xác kích thước trong chiều dài song song của mẫu có thể dễ dàng ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Vì giá trị kích thước đo được của mẫu có thể không phải là kích thước vị trí nhỏ nhất của mẫu thực, điều này sẽ làm cho kết quả thử nghiệm thấp. Vì vậy, hình dạng và kích thước của mẫu thử phải được thực hiện theo đúng tiêu chuẩn.

3. Dụng cụ đo lường

Độ chính xác của dụng cụ đo kích thước và dụng cụ đo lường phải đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm. Vì vậy, cần phải hiệu chuẩn các dụng cụ đo khác nhau trước khi tiến hành thử nghiệm, đồng thời giữ cho các dụng cụ đo luôn sạch sẽ.

4.Thiết bị kiểm tra

Máy kiểm tra và máy đo độ giãn là hai loại thiết bị kiểm tra thường được sử dụng trong kiểm tra độ bền kéo của vật liệu kim loại, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và tính xác thực của kết quả kiểm tra. Trước đây được sử dụng để đo giá trị lực; cái sau chủ yếu được sử dụng để đo độ dịch chuyển hoặc độ mở rộng. Do đó, trong quá trình thử nghiệm, cần phải đảm bảo rằng máy thử nghiệm và máy đo độ giãn còn trong thời hạn kiểm định hợp lệ và kiểm tra chúng thường xuyên.

5. Nhiệt độ môi trường thử nghiệm

Một số vật liệu kim loại có độ nhạy nhiệt độ cao, ngay cả đối với vật liệu kim loại thông thường, nếu nhiệt độ thử nghiệm quá chênh lệch có thể gây ra kết quả thử nghiệm không nhất quán. Nói chung, khi nhiệt độ giảm, cường độ chảy của kim loại lập phương tâm khối tăng mạnh, trong khi sự thay đổi của kim loại lập phương tâm mặt không quá rõ ràng. Khi nhiệt độ tăng, độ bền chảy của vật liệu kim loại thường giảm. Do đó, GB / T 228-2002 quy định phương pháp thử kéo ở nhiệt độ phòng đối với vật liệu kim loại, thử nghiệm thường được thực hiện trong phạm vi 10 ℃ -35 ℃ ở nhiệt độ phòng. Nhiệt độ thử nghiệm với các yêu cầu nhiệt độ nghiêm ngặt phải là 23 ℃ ± 5 ℃.

6. ảnh hưởng của việc lựa chọn kẹp và kẹp mẫu

Việc lựa chọn không chính xác các loại kẹp, kẹp mẫu và tải và dỡ máy đo độ giãn không chính xác sẽ ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Hình dạng của kẹp và mẫu thử không phù hợp và hình dạng bề mặt của kẹp không phù hợp, điều này sẽ gây ra diện tích kẹp đủ giữa kẹp và mẫu và không đủ ma sát tĩnh, dẫn đến kẹp và mẫu trong quá trình quá trình kéo dài. Xảy ra trượt tương đối, ảnh hưởng đến kết quả kéo căng.

7. phương pháp tráng men

Phương pháp kẹp của mẫu thử rất quan trọng đối với sự thành công của thử nghiệm kéo. Nếu không kẹp được mẫu thử thì không thể tiến hành thử nghiệm. Nếu phương pháp kẹp không hợp lý sẽ dễ làm cho mẫu vật bị trượt hoặc gãy trong hàm, dẫn đến Dữ liệu thử nghiệm không chính xác hoặc dữ liệu thử nghiệm thấp.

8. Tỷ lệ kéo dài

Tốc độ kéo căng ảnh hưởng trực tiếp đến mối quan hệ ứng suất-biến dạng của vật liệu kim loại. Các vật liệu khác nhau có độ nhạy khác nhau đối với tốc độ và tốc độ kéo có ảnh hưởng khác nhau đến các vật liệu khác nhau, nhưng nó có tác động lớn hơn đến các vật liệu có độ bền thấp và độ dẻo tốt. GB / T 228- 2002 quy định phương pháp thử độ bền kéo ở nhiệt độ phòng đối với vật liệu kim loại: “Trong phạm vi đàn hồi và lên đến cường độ chảy cao hơn, tốc độ tách của mâm cặp của máy thử nghiệm phải được giữ càng cố định càng tốt và trong phạm vi phạm vi tỷ lệ ứng suất xác định. (Mô đun đàn hồi vật liệu E < 150000N / mm2, tỷ lệ ứng suất trong khoảng (2-20) N / mm2 • s-1, mô đun đàn hồi E≥150000N / mm2, tỷ lệ ứng suất trong (6-60) N / mm2 • dải s-1). Nếu chỉ đo cường độ chảy thấp hơn, tốc độ biến dạng trong khoảng thời gian chảy của chiều dài song song của mẫu phải nằm trong khoảng 0.00025 / s-0.0025 / s và tốc độ biến dạng trong Chiều dài song song phải được giữ không đổi càng tốt. Về độ dẻo Phạm vi và tốc độ biến dạng cho đến cường độ quy định không được vượt quá 0.0025 / s ”

9.Xác định diện tích mặt cắt ngang của mẫu thử chịu kéo

Có hai phương pháp để xác định diện tích mặt cắt ngang của mẫu thử kéo: một là phương pháp thử kéo kim loại GB / T 228, và phương pháp kia là tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng của vật liệu. Một số tiêu chuẩn sản phẩm quy định rõ ràng rằng diện tích mặt cắt ngang của mẫu thử kéo được yêu cầu bằng kích thước danh nghĩa của diện tích mặt cắt ngang. Nếu không có yêu cầu đặc biệt như vậy trong tiêu chuẩn sản phẩm, thì nên tuân theo tiêu chuẩn GB / T 228 để đo kích thước thực của diện tích mặt cắt ngang.

10. Phương pháp đo kích thước mẫu và đo sai số của con người

Tùy thuộc vào đường kính của mẫu thử kéo, nên chọn một micromet bên ngoài, một thước cặp vernier hoặc một thước cặp vernier cho các mẫu hình chữ nhật. Nếu phương pháp đo không chính xác, số đo kích thước sẽ quá lớn một cách giả tạo. Do các yếu tố chủ quan và kỹ thuật vận hành khác nhau nên kết quả đo cũng sẽ mang đến sai số.

Một số vấn đề cơ bản

Đối với hầu hết các vật liệu kim loại, trong vùng biến dạng đàn hồi, ứng suất và biến dạng trở nên tỷ lệ thuận. Khi ứng suất hoặc biến dạng liên tục tăng lên, đến một thời điểm nào đó, biến dạng sẽ không còn tỷ lệ với ứng suất tác dụng nữa.

Tại thời điểm này, liên kết với nguyên tử ban đầu liền kề bắt đầu phá vỡ và được biến đổi với một tập hợp nguyên tử mới. Khi điều này xảy ra, vật liệu sẽ không còn trở lại trạng thái ban đầu sau khi loại bỏ ứng suất, tức là biến dạng là vĩnh viễn và không thể phục hồi, và vật liệu đi vào vùng biến dạng dẻo (Hình 1).

Trên thực tế, rất khó xác định chính xác điểm mà vật liệu chuyển từ vùng đàn hồi sang vùng dẻo. Như trong Hình 2, một đường thẳng song song với biến dạng 0.002 được vẽ. Đường cong ứng suất-biến dạng được cắt bằng đường này và ứng suất chảy được xác định là cường độ chảy. Cường độ chảy bằng ứng suất tại đó xảy ra biến dạng dẻo đáng kể. Hầu hết các vật liệu không đồng nhất, cũng không phải là vật liệu lý tưởng hoàn hảo. Năng suất vật liệu là một quá trình, thường đi kèm với việc làm cứng công việc, vì vậy nó không phải là một điểm cụ thể.

Đối với hầu hết các vật liệu kim loại, đường cong ứng suất-biến dạng trông tương tự như đường cong thể hiện trong Hình 3. Khi bắt đầu tải, ứng suất tăng từ XNUMX và biến dạng tăng tuyến tính cho đến khi vật liệu sinh ra, và đường cong bắt đầu lệch khỏi tuyến tính.

Tiếp tục tăng ứng suất và đường cong đạt giá trị lớn nhất. Giá trị lớn nhất tương ứng với độ bền kéo, là giá trị ứng suất lớn nhất của đường cong, được biểu diễn bằng M trong hình. Điểm đứt gãy là điểm mà vật liệu cuối cùng bị vỡ, được biểu thị bằng F trong hình.

Thiết bị thử ứng suất-biến dạng điển hình và dạng hình học của mẫu thử được thể hiện trong Hình 4. Trong quá trình thử kéo, mẫu được kéo từ từ trong khi ghi lại những thay đổi về chiều dài và lực tác dụng, đồng thời ghi lại đường cong lực-dịch chuyển. Đường cong ứng suất-biến dạng có thể được vẽ bằng cách sử dụng các thông tin như chiều dài ban đầu, chiều dài cữ và diện tích mặt cắt ngang của mẫu.

Đối với các vật liệu có thể trải qua biến dạng dẻo khi kéo, có hai loại đường cong thường được sử dụng nhất: đường cong ứng suất kỹ thuật – đường cong ứng suất kỹ thuật và đường cong ứng suất thực – đường cong ứng suất thực. Sự khác biệt giữa chúng nằm ở khu vực được sử dụng khi tính toán ứng suất. Cái trước sử dụng diện tích ban đầu của mẫu và cái sau sử dụng diện tích mặt cắt ngang thời gian thực trong quá trình kéo căng. Do đó, trên đường cong ứng suất-biến dạng, ứng suất thực thường cao hơn ứng suất kỹ thuật.

Có hai đường cong kéo giãn phổ biến nhất: một là đường cong kéo dài với một điểm năng suất rõ ràng; thứ hai là đường cong kéo dài mà không có điểm năng suất rõ ràng. Điểm chảy thể hiện khả năng chống biến dạng dẻo ban đầu của kim loại. Đây là một trong những chỉ số hiệu suất cơ học quan trọng nhất trong công nghệ kỹ thuật.

Làm thế nào để xác định biến dạng dẻo của kim loại thực tế trong dự án?

Lượng biến dạng dẻo dư là cơ sở quan trọng. Thông thường, sức đề kháng của kim loại kỹ thuật tại một lượng biến dạng dẻo dư nhất định được coi là cường độ chảy nhân tạo, còn được gọi là cường độ chảy có điều kiện. Nghĩa là, nếu không có điểm chảy dẻo rõ ràng thì không có cường độ chảy rõ ràng. Muốn biết cường độ chảy của kim loại thực tế cần có điều kiện phán đoán, do đó có cường độ chảy có điều kiện.

Đối với các thành phần kim loại khác nhau, biến dạng dư tương ứng với cường độ chảy có điều kiện là khác nhau. Đối với một số thành phần kim loại khắc nghiệt, biến dạng dư phải nhỏ, trong khi biến dạng dư tương ứng khi thành phần kim loại thông thường tạo ra tương đối lớn. Biến dạng dư thường được sử dụng là 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.5% và 1.0%.

Năng suất của kim loại là kết quả của chuyển động của trật, do đó năng suất của kim loại được xác định bởi lực cản của chuyển động của trật. Đối với kim loại nguyên chất, nó bao gồm sức đề kháng mạng tinh thể, độ bền tương tác lệch vị trí và độ bền tương tác lệch vị trí với các khuyết tật hoặc cấu trúc khác.

Đoạn thẳng nằm trên đường cong dãn tức là phần ứng với phần đàn hồi là thế năng đàn hồi. Từ khi bắt đầu biến dạng đàn hồi đến khi đứt gãy, tổng năng lượng mà mẫu hấp thụ được gọi là công phá vỡ, và năng lượng được hấp thụ bởi kim loại trước khi đứt gãy được gọi là độ dẻo dai khi đứt gãy. Kim loại thực tế thường kèm theo những thay đổi về cơ tính trong quá trình kéo căng. Hiện tượng nổi cộm nhất là khô cứng công việc. Công việc làm cứng kim loại có lợi để tránh bị vỡ đột ngột các thành phần kỹ thuật thực tế khi quá tải, gây ra hậu quả thảm khốc.

Biến dạng dẻo kim loại và biến dạng cứng là điều kiện tiên quyết để đảm bảo biến dạng dẻo đồng đều của kim loại. Điều này có nghĩa là trong kim loại đa tinh thể, nơi biến dạng dẻo xảy ra, nơi nó được tăng cường, biến dạng dẻo bị triệt tiêu và biến dạng được chuyển sang các thành phần khác nhiều hơn. Nơi dễ dàng.

Từ đường cong kéo thực tế, sau khi hầu hết các kim loại biến dạng ở nhiệt độ phòng, biến dạng sẽ không tiếp tục dưới tác dụng của ứng suất chảy, và phải tăng điện trở để tiếp tục biến dạng. Trên đường cong ứng suất thực – biến dạng thực cho thấy ứng suất chảy tiếp tục tăng lên và xuất hiện hiện tượng đông cứng công trình. Một đường cong như vậy được gọi là đường cong làm cứng. Chỉ số độ cứng làm việc n là một chỉ số dẻo quan trọng, thể hiện khả năng chống lại sự biến dạng tiếp tục của vật liệu.

Cuối cùng, nói về tỷ lệ biến dạng. Nói chung, các đường cong kéo của vật liệu kim loại được thử nghiệm thu được bằng cách thử nghiệm ở tốc độ biến dạng thấp hơn. Chỉ một số thành phần kim loại đặc biệt cần được kiểm tra các tính chất cơ học của chúng ở tốc độ biến dạng cao hơn, tức là các thành phần trải qua biến dạng tốc độ cao. Trong điều kiện nhiệt độ phòng bình thường, tốc độ biến dạng bị kéo căng, và sự biến dạng của vật liệu chủ yếu là trượt hoặc kết đôi của sự trật khớp.

Trên đường cong ứng suất kéo, tức là, ứng suất kỹ thuật lớn nhất trên đường cong biến dạng kỹ thuật-biến dạng kỹ thuật được gọi là ứng suất kéo cuối cùng, tức là độ bền kéo.

Liên kết đến bài viết này : Những yếu tố nào ảnh hưởng đến thử kéo của vật liệu kim loại

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Yếu tố nào ảnh hưởng đến thử nghiệm độ bền kéo của vật liệu kim loạiPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *