拉伸试验测定结果的数据处理和分析

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拉伸试验测定结果的数据处理和分析

一、试验结果的处理

有以下情况之一者,可判定拉伸试验结果无效:

(1)试样断在机械刻划的标距上或标距外,且造成断后伸长率不符合规定

的最小值者。

(2)操作不当

(3)试验期间仪器设备发生故障,影响了性能测定的准确性。

遇有试验结果无效时,应补做同样数量的试验。但若试验表明材料性能不合格,则在同一炉号材料或同一批坯料中加倍取样复检。若再不合格,该炉号材料或该批坯料就判废或降级处理。

此外,试验时出现2个或2个以上的缩颈,以及断样显示出肉眼可见的冶

金缺陷(分层、气泡、夹渣)时,应在试验记录和报告中注明

二、数值修约

(一)数值进舍规则

数值的进舍规则可概括为“四舍六入五考虑,五后非零应进一,五后皆零视奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇则进一”。具体说明如下:

(1)在拟舍弃的数字中,若左边第一个数字小于5(不包括5)时,则舍

去,即所拟保留的末位数字不变。

例如、将13.346修约到保留一位小数,得13.3。

(2)在拟舍弃的数字中,若左边第一个数字大于5(不包括5)时,则进1,即所拟保留的末位数字加1。

例如,将52. 463修约到保留一位小数,得52.5。

(3)在拟舍弃的数字中,若左边第一个数字等于5,其右边的数字并非全部为零时,则进1,所拟保留的末位数字加1。

例如,将2.1502修约到只保留一位小数。得2.2。

(4)在拟舍弃的数字中若左边第一个数字等于5,其右边无数字或数字皆为

零碎时,所拟保留的末位数字若为奇数则进1,若为偶数(包括0)则舍弃。

例如,将下列数字修约到只保留一位小数。

修约前 0.45 0.750 2.0500 3.15

修约后 0.4 0.8 2.0 3.2

(5)所拟舍弃的数字若为两位数字以上时,不得连续进行多次修约,应根据所拟舍弃数字中左边第一个数字的大小,按上述规则一次修约出结果。

例如,将17.4548修约成整数。

正确的做法是:17.4548→17

不正确的做法是:17.455→17.46→17.5→18

(二)非整数单位的修约

试验数值有时要求以5为间隔修约。此时将拟修约的数值乘以2,按指定位数依前述进舍规则修约,然后将所得数值再除以2即可。例如:将下列数字修约到个位数的0.5单位。

拟修约数值X 乘以2 2X修约值 X修约值

30.75 61.50 62.0 30.0

30.45 60.90 61.0 30.5

三、拉伸试验的力学性能指标修约

拉伸试验测定的力学性能指标,除有特殊要求外,一般按表的要求进行修

在拉伸试验中,无论所用的仪器多么精密,方法多么完善,操作者多么细心,所得的结果与真值之间也必定存在误差。分析其原因,除了试验温度、介质环境外,影响试验结果的因素主要有:拉伸速度,试样的形状、尺寸及表面粗糙度,应力集中,试样的装夹等。

1、拉伸速率的影响在常温下,试验机的拉伸速率对结果均有影响,一般来

说,拉伸速度过快,测得的屈服点或规定非比例伸长应力都有所提高,而且对于不同材料,速度的影响也不全相同,因此各国拉伸试验标准都根据不同材料的性

质和其试验目的,对拉伸速率都作了相应的规定。GB、T228—1987规定,控制拉

伸速度可以用控制应变速率和控制应力速率两种方法。

有关拉伸速度对试验结果的影响,具体举例如下:

例如,对do=10mm的Q235A·F圆钢进行不同拉伸速度的试验结果为:以应力速率为10N、(mm²·s)为基准,当速度为此速率的2倍时,屈服点上升4.2%,10倍于此速率时,屈服点升高17.3%,20倍时升高50%。

又如,对铝基轴承合金进行不同拉伸速度的试验,结果表明:拉伸速度由4mm\min提高到15mm\min,屈服点约提高14%,而抗拉强度没有明显变化。

2、试样形状、尺寸及表面粗糙度的影响

对不同截面形状的试样进行拉伸试验,对比结果发现:下屈服点Re L受试样形状的影响不大,而上屈服点Re H影响效大。

试样肩部的过渡形状对上屈服点也有较大影响。随着肩部过渡的缓和,上屈服点明显升高,也即应力集中越大,上屈服点越低。因此材料试验中通常取下屈服点。

试样尺寸大小对结果也有影响。一般说来,试样直径减小,其抗拉强度和断面收缩率会有所增大。例如,经淬火和低温回火非均质高强度钢,当其试样直径

由Ф5mm减小到Ф0.8mm,其ψ可增加30%~50%,脆性材料尺寸的影响更为显著。

低碳钢板的矩形截面试样,其伸长率和断面收缩率要比同等到横截面积的圆珠笔形试样小,而且矩形截面的试样,其A和Z受试样宽、厚比(b/a)的影响,一般取b/a在1~4比较合适。

表面粗糙度对拉伸结果也有一定影响。一般,材料塑性越好,粗糙度的影响越小,反之,塑性较差的材料,随着粗糙度的增加,其屈服强度、伸长率等到均有所下降(抗拉强度几乎不受影响)。

3、应力集中的影响如前所述,应力集中越严重,材料的上屈服点越低。

此外,随着应力集中的增加,材料的抗拉强度也会出现不同程度的下降。

4、试样装夹的影响拉伸试验时,一般不允许对试样施加偏心力,偏心力会

使试样产生附加弯曲应力,从而使结果产生误差,尤其对于脆性材料,这种误差就更大。产生这种偏心误差除了试验机本身的构造不良(对中不好)外,还可能由于试样形状不对称、夹头的构造和安装不正确、试样在夹头内固定得不正确等

原因而造成。

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