测试方法对测定金属材料屈服强度的影响探析

肖飞

华测检测认证集团股份有限公司广东深圳518100

摘要：随着我国现代化企业的蓬勃发展，对于机械化，电子化，信息化技术都有着新的技术要求，尤其是工程建设的发展，更加需要技术的绝对保障，同时，除了技术的要求，对于相关建设的金属材料也有着一定的要求，为了对材料的使用效果以及应用情况进行充分了解和分析，需要先对其性能进行测试，而屈服强度就是其研究测试最主要的方法，因此，屈服强度成为测定金属材料必不可少的测定因素，本文就对于测定金属材料屈服强度的测试方法进行一定的探讨，以供参考。

关键词：金属材料；屈服强度；拉伸实验

拉伸是测定金属材料功能的重要办法，可以科学断定金属材料的功能。屈服强度作为金属材料力学功能中的重要特点，功能的好坏直接影响金属材料的运用作用，需要将屈服强度控制在合理的范围内，将其作为承载力的重要目标，明确屈服强度在加工工艺及施工工艺之间存在的差异，充分利用屈服强度巨细来断定施工方式和工艺办法是否正确。因而，加大对金属材料屈服强度进行研究具有必要性。

1金属材料屈服强度的测定

在屈服阶段内，出现的最高应力称为上屈服强度：试样通过屈服应力的作用，在进行首次下降前所能达到的最高应力。相反的，在屈服阶段内，所出现的最低应力为下屈服强度，在屈服效用期间，从不计初始瞬时效应开始的最低应力，（初始瞬时效应也是一种惯性效应，是指从上屈服强度到下屈服强度进行过渡时所产生的瞬时性的效应，试样的屈服特性以及肉柔度以及试验的操作以及速率等因素都会影响对于瞬时效应的判定。）这也是对于上下屈服点所下的定义。上屈服强度的判定关键为屈服前的第一个盈利峰值，将其作为上屈服强度的判定依据，此时应忽略第一个盈利峰值后的盈利数据。同时对于屈服阶段的谷值也要作为主要判定因素之一，如果此时的屈服阶段的谷值并不唯一，出现两个或多个数值情况，应及时将第一个谷值数据舍弃，不予记录，在其他谷值中挑选最小的数据来最为其屈服强度测试的选择位置。在屈服强度位置判定过程中一旦出现下降谷，并只有一种情况，将其作为下屈服强度的测定位置。当然在其选择测定过程中会出现没有谷值的情况，也就是平谷现象，是在屈服阶段内出现屈服平台现象的定义，应将此时的屈服平台作为下屈服强度来进行判定，如果出现多个屈服平台，并且呈现后者高于前者的趋势，这时应将屈服平台的第一个平台作为下屈服强度，其判断依据为下屈服强度必须要低于上屈服强度。

2金属材料拉伸性能测量试验

2.1操控方法的挑选

测定金属材料屈服强度的操控方法首要包含应变速率操控和应力速率操控两种。测验下屈服强度时，需求结合实际情况判别，挑选合适的操控方法。试样在不同的屈服期间发作的影响较大，导致自身的塑性延伸存在必定的差异，应力会随之而发挥上下动摇作用。如果在此时为了能够合理设置应力速率，务必要加大对应力速率的有效操控，防止试验机衡量由于速度移动而造成较大的动摇现象，导致数据丈量的不精确。除此以外，受极点环境影响较大，常会形成试验机呈现严重的失控现象，进而发作失控危机。例如，将横梁移动速度一位移与试验力一位移画在同一图上，能够明晰的看到拉伸曲线在不同的阶段，横梁的速度会发作较大的改变。在弹性阶段能够看出，横梁呈匀速移动，而且移动的较为平稳。在屈服阶段，横梁速度会变得较大，而且会造成严重的剧烈颤动现象。在塑性阶段，横梁的速度会逐步变大，而且是越到后期速度改变越快。根据安全性考虑，需求做好曲线制作作业，将应力速率值设定在很小的范围内，但是在塑性阶段的后期，仍然会发作较大的速度改变值。

2.2拉伸速率的有效选择

对于金属材料拉伸性能试验要进行一定的技术以及材料准备，首先是对于要进行拉伸实验的拉伸速率的选择，拉伸速率对于金属材料屈服强度的测定有着十分重要的作用，锱铢必较，因此，对于拉伸速率的选择决不能草率为之，要严格依据国家相关的标准规定来进行精准合理的选择与测量。例如：与测量试样等价等量的屈服阶段内的数据，其应变速率应要限制在每秒0.00025到0.0025之间，只有在这范围内的数据，才能保证等价等量的应变速率能够尽量保持其持久性、恒定性。通过这个实例可以看出，国家规定的相关标准，尤其是对于实验中应变速率等的实验应用速率的界定比较宽松广泛，对于某些特定实验，其中所需求的实验条件以及试验速率会超过国家标准规定的范围，此时实验所需的金属材料会受到超过标准的实验因素的影响而导致差异的累积与增大。

2.3位移速率与应变速率对测定金属资料屈服强度的影响及剖析

（1）试验设备及测验办法。在运用测验办法对测定金属资料屈服强度的影响进行剖析时，挑选的试验设备首要包含微机操控电子万能试验机、电子引伸计、低碳钢、千分尺、低碳钢和硬铝圆形拉伸试样等。为了保证试验机的运用作用，需求对试验机进行柔度测定，需求分为八个组进行试验，其间前四组首要选用应变速率操控办法，别的四组选用位移速率操控办法，详细的安排状况如下：第1组：将位移速率操控在0.5mm/min，对低碳钢的弹性模量、上下屈服强度、抗拉强度及屈服点延伸率进行测定，明确总延伸强度与抗拉强度之间的联系。第2组：将应变速率操控在0.000225/s，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。第3组：将应变速率操控在0.00025/s，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。第4组：将应变速率操控在0.000275/s，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。第5组：将应变速率操控在0.00030/s，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。第6组：将应变速率操控在1mm/min，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。第7组：将应变速率操控在2mm/min，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。第8组：将应变速率操控在5mm/min，测定的内容包含屈服点延伸率、低碳钢弹性模量、拉伸强度等，进行规则总延伸强度、非份额延伸强度及抗拉强度的测定。（2）试验成果剖析。经过以上试验能够看出，运用应变操控速率来测定金属资料时，丈量成果受下屈服强度要素影响较大，测验成果很不稳定。而运用位移操控速率来测定金属资料时，丈量成果受下屈服强度要素影响较小，测验成果较为稳定。阐明应变速率操控方法在资料瞬时屈服时曲线特征会发作显着的改变，在位移速率操控方法下资料的瞬时屈服曲线特征较为正常。

3结语

在使用电子万能试验机对金属材料屈服强度进行测试时，可以得知屈服点的掌握直接影响金属材料屈服强度试验效果，不能完全根据机器进行数量测定，需要根据实际的具体情况进行屈服点确定。要充分考虑速率对材料的影响，在同样的速率下测出的屈服强度才具有可比性。因此，要确保屈服点测量的严格性和谨慎性，提高屈服强度测量的准确性。

参考文献：

[1]田冀锋,刘小蛮,张永建.测试方法对测定金属材料屈服强度的影响及分析[J].实验室科学,2010,(4):114-116.

[2]郑文龙,王春华.应变速率和位移速率对测定金属材料屈服强度影响的探讨[J].工程与试验,2009,(2):1-5.