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乐鱼体育全站app下载:资料的耐磨性及其功能测验

发布时间:2021-09-05 00:55:23 | 来源:乐鱼全站app下载 作者:乐鱼娱乐app官网下载入口     
  

  资料力学功能及测验 肖国丰 2010年12月3日 年 月 日 拉伸、紧缩、 拉伸、紧缩、改变实验是资料力 学功能测验中最根本的实验。 学功能测验中最根本的实验。实验中 的弹性变形、塑性变形、 的弹性变形、塑性变形、开裂等各阶 段实在地反映了资料反抗外力效果的 全过程。它具有简单易行、 全过程。它具有简单易行、试样便于 制备等特色。 制备等特色。通过这些实验能够得到 描绘资料根本力学功能的各项目标。 描绘资料根本力学功能的各项目标 塑性资料和脆性资料力学功能比较: 塑性资料和脆性资料力学功能比较: 塑性资料 延伸率 δ 5% 开裂前有很大塑性变形 抗压才能与抗拉才能附近 可接受冲击载荷, 可接受冲击载荷,适合于 锻压和冷加工 脆性资料 延伸率 δ 5% 开裂前变形很小 抗压才能远大于抗拉才能 适合于做根底构件或外壳 金属资料的室温拉伸 国标G/T228-2002 国标 ? 要反映同试件几许尺度无关的特性 ? 要标准化 要标准化—— 形状尺度 试件的 加工精度 实验条件 基 本 定 义 标距( length): 1、标距(gauge length): 丈量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。 丈量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。 –原始标距(L0) :施力前的试样标距。 原始标距(L0) 施力前的试样标距。 原始标距 –断后标距(Lu):试样开裂后的标距 断后标距(Lu) 断后标距(Lu): 平行长度(Lc) (Lc)( length) 2、平行长度(Lc)(parallel length) 试样两头部或两夹持部分(不带头试样) 试样两头部或两夹持部分(不带头试样)之间平行 部分的长度 伸长(elongation) 3、伸长(elongation) 实验期间任一时间原始标距(L0)的增量。 (L0)的增量 实验期间任一时间原始标距(L0)的增量。 伸长率( 4、伸长率(percentage elongation) elongation) 原始标距的伸长与原始标距(L0) (L0)之 原始标距的伸长与原始标距(L0)之 比的百分率。 比的百分率。 ? 断后伸长率(A):断后标距的残 断后伸长率(A) (A): Lu与原始标距(L0) 余伸长(Lu-L0)与原始标距(L0) 之比的百分率。 之比的百分率。 ? 开裂总伸长率(At) :开裂时间 开裂总伸长率(At) 原始标距的总伸长( 原始标距的总伸长(弹性伸长加 塑性伸长)与原始标距(L0) (L0)之比 塑性伸长)与原始标距(L0)之比 的百分率。 的百分率。 ? 最大力伸长率:最大力时原始标 最大力伸长率: 距的伸长与原始标距(L0) (L0)之比的 距的伸长与原始标距(L0)之比的 百分率。 百分率。应区别最大力总伸长率 (Agt)和最大力非份额伸长率 (Agt)和最大力非份额伸长率 (Ag) 。 length) 5、引伸计标距(L,) (extensometer gauge length) 引伸计标距(L,) 用引伸计丈量试样延伸时所运用试样平行长度部分的长度。 用引伸计丈量试样延伸时所运用试样平行长度部分的长度。 测定屈从强度和规则强度功能时引荐人)7o/20 )7o/20测定屈从点 测定屈从强度和规则强度功能时引荐人)7o/20测定屈从点 延伸率和最大力时或在最大力之后的功能,引荐L 延伸率和最大力时或在最大力之后的功能,引荐L,等于 La或近似等于么 或近似等于么, La或近似等于么, 延伸(extension) 6、延伸(extension) 实验期间任一给定时间引伸计标距(L,)的增量。 (L,)的增量 实验期间任一给定时间引伸计标距(L,)的增量。 – 剩余延伸率:试样施加并卸除应力后引伸计标距的延伸与引伸计 剩余延伸率: 标距(L,)之比的a分率。 (L,)之比的 标距(L,)之比的a分率。 – 非份额延伸率:实验中任一给定时间引伸计标距的非份额延伸与 非份额延伸率: 引伸计标距(I,) (I,)之比的百分率 引伸计标距(I,)之比的百分率 – 总延伸率:实验中任一时间引伸计标距的总延伸(弹性延伸加塑性 总延伸率:实验中任一时间引伸计标距的总延伸( 延伸)与引伸计标距(I,)之比的百分率。 (I,)之比的百分率 延伸)与引伸计标距(I,)之比的百分率。 – 屈从点延伸率(A,):呈现显着屈从(不接连屈从)现象的金属资料, 屈从点延伸率(A,) 呈现显着屈从(不接连屈从)现象的金属资料, (A,): 屈从开端至均匀加工硬化开端之间引伸计标距的延伸与引伸计标 (L)之比的百分率 之比的百分率。 距(L)之比的百分率。 area) 7、断面缩短率(Z) (percentage reduction of area) 断面缩短率(Z) 开裂后试样横截面积的最大缩减量(S-S.)与原始横截面积 S.)与原始横截面积 (So)之比的百分率 (So)之比的百分率 最大力(Fm) force) 8、最大力(Fm) (maximum force) 试样在屈从阶段之后所能反抗的最大力。 试样在屈从阶段之后所能反抗的最大力。关于无明 显屈从(接连屈从)的金属资料, 显屈从(接连屈从)的金属资料,为实验期间的最 大力。 大力。 应力(stress) 9、应力(stress) 实验期间任一时间的力除以试样原始横截面积(Se) 实验期间任一时间的力除以试样原始横截面积(Se) 之商。 之商。 –抗拉强度(Rm) :相应最大力(Fm)的应力。 抗拉强度(Rm) 相应最大力(Fm)的应力。 (Fm)的应力 抗拉强度 –屈从强度:当金属资料呈现屈从现象时,在实验期间 屈从强度: 屈从强度 当金属资料呈现屈从现象时, 到达塑性变形产生而力不添加的应力点, 到达塑性变形产生而力不添加的应力点,应区别上屈 服强度和下屈从强度。 服强度和下屈从强度。 ? 上屈从强度(R,H) :试样产生屈从而力初次下降前的最高应 上屈从强度(R,H) 力。 ? 下屈从强度(R,,_) :在屈从期间,不计初始瞬时效应时的最 下屈从强度(R,,_) 在屈从期间, 低应力。 低应力。 –规则非份额延伸强度 规则非份额延伸强度 (Rp):非份额延伸率等于 (Rp):非份额延伸率等于 规则的引伸计标距百分 率时的应力。 率时的应力。运用的符 号应附以下脚注阐明所 规则的百分率,例如Rp0.2, 规则的百分率,例如R 表明规则非份额延伸率 0.2%时的应力 时的应力。 为0.2%时的应力。 –规则总延伸强度 规则总延伸强度 (Rt):总延伸率等于 (Rt):总延伸率等于 规则的引伸计标距 百分率时的应力。 百分率时的应力。 运用的符号应附以 下脚注阐明所规则 的百分率, 的百分率,例如 Rt0.5, Rt0.5,表明规则总 延伸率为0.5% 0.5%时的 延伸率为0.5%时的 应力。 应力。 –规则剩余延伸强度 规则剩余延伸强度 (Rr):卸除应力后残 (Rr):卸除应力后残 余延伸率等于规则 的引伸计标距(Le) 的引伸计标距(Le) 百分率时对应的应 力。运用的符号应 附以下脚注阐明所 规则的百分率。 规则的百分率。例 Rr0.2, 如Rr0.2,表明规则 剩余延伸率为0.2% 剩余延伸率为0.2% 时的应力。 时的应力。 拉 1)圆形截面 1)圆形截面 伸 试 样 l0=10d0 l0= 5d0 2)矩形截面 2)矩形截面 t b l0 l0 = 11.3 A 或 l0 = 5.65 A 0 0 原始标距(L0)的符号 原始标距(L0)的符号 (L0) ? 运用小符号、细划线或细墨线符号原始标距,但 运用小符号、细划线或细墨线符号原始标距, 不得用引起过早开裂的缺口作符号。 不得用引起过早开裂的缺口作符号。 ? 关于份额试样,应将原始标距的核算值修约至最 关于份额试样, 挨近5mm的倍数,中心数值向较大一方修约。 5mm的倍数 挨近5mm的倍数,中心数值向较大一方修约。原始 标距的符号应精确到土1% 1%。 标距的符号应精确到土1%。 ? 如平行长度比原始标距长许多,例如不经机加工 如平行长度比原始标距长许多, 的试样,能够符号一系列套叠的原始标距。有时, 的试样,能够符号一系列套叠的原始标距。有时, 能够在试样外表齐截条平行于试样纵轴的线, 能够在试样外表齐截条平行于试样纵轴的线,并 在此线上符号原始标距。 在此线上符号原始标距。 实验速率 ? 上屈从强度:在弹性规模和直至上屈从强度,试 上屈从强度:在弹性规模和直至上屈从强度, 验机夹头的别离速率应尽或许坚持稳定并在规则 的应力速率的规模内。 的应力速率的规模内。 ? 下屈从强度:若仅测定下屈从强度,在试样平行 下屈从强度:若仅测定下屈从强度, 长度的屈从期间应变速率应在0.000 25/s---0. 长度的屈从期间应变速率应在0.000 25/s--0. 0025/s之间。平行长度内的应变速率应尽或许保 0025/s之间。 之间 持稳定如不能直接调理这一应变速率, 持稳定如不能直接调理这一应变速率,应通过调 节屈从行将开端前的应力速率来调整, 节屈从行将开端前的应力速率来调整,在屈从完 成之前不再调理实验机的操控。任何状况下, 成之前不再调理实验机的操控。任何状况下,弹 性规模内的应力速率不得超越规则的最大速率。 性规模内的应力速率不得超越规则的最大速率。 ? 测定抗拉强度Rm的实验速率 测定抗拉强度Rm Rm的实验速率 –塑性规模:平行长度的应变速率不该超越0. 008/s 塑性规模:平行长度的应变速率不该超越0. 塑性规模 –弹性规模:如实验不包括屈从强度或规则强度的测定, 弹性规模: 弹性规模 如实验不包括屈从强度或规则强度的测定, 实验机的速率能够到达塑性规模内答应的最大速率。 实验机的速率能够到达塑性规模内答应的最大速率。 低碳钢拉伸力学功能 Re = Fe S0 Rm = 强化阶段 Fm S0 颈缩阶段 冷作硬化 屈从阶段 线 ? A1 A0 × 100% 0 两个塑性目标: 两个塑性目标: l1 ? l0 1 A= ×100% 断面缩短率: Z = A0 ? A ×100% 伸长率: 伸长率: 断面缩短率: l0 A0 A 5% 为塑性资料 A 5% 为脆性资料 低碳钢拉伸实验现象: 低碳钢拉伸实验现象: 屈从: 屈从: 颈缩: 颈缩: 开裂: 开裂: τmax引起 屈从点延伸率(Ae)的测定 屈从点延伸率(Ae)的测定 (Ae) ? 实验时记载力-延伸曲 实验时记载力线,直至到达均匀加 工硬化阶段。 工硬化阶段。在曲线 图上,通过屈从阶段 图上, 完毕点齐截条平行于 曲线的弹性直线段的 平行线, 平行线,此平行线在 曲线图的延伸轴上的 截距即为屈从点延伸, 截距即为屈从点延伸, 屈从点延伸除以引伸 计标距得到屈从点延 伸率。 伸率。 断面缩短率(Z)的测定 断面缩短率(Z)的测定 (Z) ? 丈量时,如需求,将试样开裂部分细心地配接在 丈量时,如需求, 一同,使其轴线处于同一向线上。 一同,使其轴线处于同一向线上。 ? 关于圆形横截面试样,在缩颈最小处彼此笔直方 关于圆形横截面试样, 向丈量直径,取其算术平均值核算最小横截面积; 向丈量直径,取其算术平均值核算最小横截面积; ? 关于矩形横截面试样,丈量缩颈处的最大宽度和 关于矩形横截面试样, 最小厚度,两者之乘积为断后最小横截面积。 最小厚度,两者之乘积为断后最小横截面积。 ? 原始横截面积(S0)与断后最小横截面积(Su)之差 原始横截面积(S0)与断后最小横截面积(Su) (S0)与断后最小横截面积(Su)之差 除以原始横截面积的百分率得到断面缩短率。 除以原始横截面积的百分率得到断面缩短率。 ? 薄板和薄带试样、管材全截面试样、圆管纵向弧 薄板和薄带试样、管材全截面试样、 形试样和其他杂乱横截面试样及直径小于3 mm试 形试样和其他杂乱横截面试样及直径小于3 mm试 一般不测定断面缩短率。 样,一般不测定断面缩短率。 移位办法测定断后伸长率 ? 原 则 上 只要开裂处与最挨近的标距符号的间隔不小于原始标距的 三分之一状况方为有用。 三分之一状况方为有用。 ? 为了防止因为试样开裂置位不符合上述规则的条件而必须作废试样, 为了防止因为试样开裂置位不符合上述规则的条件而必须作废试样, 能够运用如下办法: 能够运用如下办法: – a)实验前将原始标距(La)细分为N等分。 a)实验前将原始标距(La)细分为 等分。 实验前将原始标距(La)细分为N – b)实验后,以符号X表明开裂后试样短段的标距符号,以符号Y表明开裂 b)实验后 以符号X表明开裂后试样短段的标距符号,以符号Y 实验后, 试样长段的等分符号, 试样长段的等分符号,此符号与开裂处的间隔最挨近于开裂处至标距标 的间隔。 记X的间隔。 – 如X与Y之间的分格数为n,按如下测定断后伸长率: 之间的分格数为n 按如下测定断后伸长率: 1)如 为偶数,丈量X 之间的间隔和丈量从Y至间隔为?(N n)个分格 (N1)如N-n为偶数,丈量X与Y之间的间隔和丈量从Y至间隔为 (N-n)个分格 符号之间的间隔。依照下式核算断后伸长率: 的Z符号之间的间隔。依照下式核算断后伸长率: A= XY + 2YZ ? L0 × 100 L0 2)如 2)如N-n为奇数,丈量X与Y之间的间隔,和丈量从Y至间隔分别为?(N-n为奇数,丈量X 之间的间隔,和丈量从Y至间隔分别为 ( (N个分格的Z 符号之间的间隔。 1) 和?(N-n+1)个分格的Z’和Z’’符号之间的间隔。依照下式核算断后伸 (N n+1)个分格的 和 符号之间的间隔 长率: 长率: A= XY + YZ +YZ ? L0 × 100 L0 塑性资料在拉伸时的力学功能: 塑性资料在拉伸时的力学功能: 关于没有显着屈 服阶段的塑性资料, 服阶段的塑性资料, 用名义屈从极限R 用名义屈从极限Rp0.2来 表明。 表明。 σ Rp0.2 o 0.2% ε 铸铁拉伸力学功能测定 Rm = R p0.2 = Fmax S0 F p0.2 S0 铸铁拉伸时的力学功能: 铸铁拉伸时的力学功能: 关于脆性资料(铸铁),拉伸时的应力 关于脆性资料(铸铁),拉伸时的应力 ), 应变曲线为微弯的曲线, 应变曲线为微弯的曲线,没有屈从和径缩现 试件忽然拉断。为典型的脆性资料。 象,试件忽然拉断。为典型的脆性资料。 σ Rm o 拉伸的仅有强度目标。 拉伸的仅有强度目标。 ε Rm —拉伸强度极限。它是衡量脆性资料(铸铁) 拉伸强度极限。 拉伸强度极限 它是衡量脆性资料(铸铁) 金属资料的室温紧缩 国标G/T 7314-2005 国标 σ (MPa) 400 低碳钢紧缩应 力应变曲线 E(σb) C(σs上) (σe) B 200 D(σs下) A(σp) f1(f) 低碳钢拉伸应 力应变曲线 g E=tgα α α O O1 O2 0.1 0.2 ε σ σb 灰铸铁的 紧缩曲线o 剪应力引起 开裂 ε 灰铸铁的 拉伸曲线 O 引起损坏的有关要素: 引起损坏的有关要素: 塑性资料拉伸: 1) 塑性资料拉伸: 沿45°滑移线、屈从, 滑移线、屈从, 有关。 与τmax有关。 脆性资料拉伸: 沿横截面拉断, 2) 脆性资料拉伸: 沿横截面拉断, 有关。 与σmax有关。 脆性资料紧缩: 3) 脆性资料紧缩: 沿45°错开, 错开, 有关。 与τmax有关。 圆柱、正方形柱体、矩形板、 圆柱、正方形柱体、矩形板、带凸耳板状试件 试 件 Rm = Fmax S0 R p0.2 = F p0.2 S0 试样尺度丈量 ? 板状及正方形柱体试样厚度和宽度,须在 板状及正方形柱体试样厚度和宽度, 试样原始标距中点处丈量 ? 圆柱体试样须在原始标距中点处两个彼此 笔直的方向上丈量直径,取其算术平均值。 笔直的方向上丈量直径,取其算术平均值。 板状试样实践紧缩力(F)的测定 板状试样实践紧缩力(F)的测定 (F) ? 实验时主动制作的力一变形 曲线, 曲线,一般初始部分因受摩 擦力影响而并非线性联系。 擦力影响而并非线性联系。 当力足够大时, 当力足够大时,摩擦力到达 一个定值,尔后摩擦力不再 一个定值, 进一步影响力一变形曲线。 进一步影响力一变形曲线。 ? 用图解法确认实践紧缩力 (F)。 (F)。在主动制作的力一变 形曲线图上,沿弹性直线段, 形曲线图上,沿弹性直线段, 反延直线交原横坐标轴于O , 反延直线交原横坐标轴于O‘’, 在原横坐标轴原点O 与 的 在原横坐标轴原点O’与O”的 连线中点上, 连线中点上,作垂线交反延 的直线于O 的直线于O点,O点即为力一 变形曲线的实在原点。 变形曲线的实在原点。过O 点作平行原坐标轴的直线, 点作平行原坐标轴的直线, 即为修正后的坐标轴, 即为修正后的坐标轴, ? 实践紧缩力可在新坐标系上 直接判读。 直接判读。 金属资料的室温改变 国标GB 10128-88 国标 一、试样 形状: 1、形状:圆形或管形 尺度: 2、尺度: 圆形:引荐直径10mm 10mm, 圆形:引荐直径10mm, 标距为50mm 50mm或 标距为50mm或100mm, 平行长度为70mm 70mm或 平行长度为70mm或120mm; 若选用其他直径, 若选用其他直径,则平行长度为 标距加上两倍直径 管形: 管形:平行长度为标距加上两倍外直径 二、试样尺度丈量 圆形试样在三个截面(两头及中心) 圆形试样在三个截面(两头及中心)上,在相 互笔直两个方向各丈量一次直径, 互笔直两个方向各丈量一次直径,取其算术平 均值表明该处直径, 均值表明该处直径,取三处中算术平均值的最 小值作为试样核算直径。 小值作为试样核算直径。 三、实验条件 温度:室温(10温度:室温(10-35oC) 改变速度: 改变速度: 屈从前: 屈从前:6o-30o/min 屈从后:不大于360 屈从后:不大于360o/min 低碳钢改变: 低碳钢改变: ? 低碳钢试件在受扭的开端阶段,扭矩Mn与改变角φ 低碳钢试件在受扭的开端阶段,扭矩Mn与改变角φ Mn与改变角 成正比联系,横截面上剪应力沿半径线性散布。 成正比联系,横截面上剪应力沿半径线性散布。 ? 跟着扭矩Mn的增大,横截面边际处的剪应力首要达 跟着扭矩Mn的增大, Mn的增大 到剪切屈从极限且塑性区逐步向圆心扩展, 到剪切屈从极限且塑性区逐步向圆心扩展,构成环 形塑性区,但中心部分仍是弹性的。 形塑性区,但中心部分仍是弹性的。 ? 试件持续变形,屈从从试件表层向心部扩展直到整 试件持续变形, 个截面简直都是塑性区。 个截面简直都是塑性区。在M-φ曲线上呈现屈从平 台。实验机指针根本不动此刻对应的扭矩即为屈从 扭矩MeL MeL。 扭矩MeL。 ? 随后,资料进入强化阶段,变形添加,扭矩随之增 随后,资料进入强化阶段,变形添加, 直到试件损坏停止。因改变无颈缩现象。所以, 加,直到试件损坏停止。因改变无颈缩现象。所以, 改变曲线一向上升而无下降状况, 改变曲线一向上升而无下降状况,试件损坏时的扭 矩即为最大扭矩Mm Mm。 矩即为最大扭矩Mm。 铸铁改变: 铸铁改变: ? 铸铁受扭时,在很小的变形下产生损坏。从 铸铁受扭时,在很小的变形下产生损坏。 改变开端直到损坏停止,扭矩Mn Mn与改变角近 改变开端直到损坏停止,扭矩Mn与改变角近 似成正比联系,且变形很小。 似成正比联系,且变形很小。 ? 试件损坏时的扭矩即为最大扭矩Mm,可据此 试件损坏时的扭矩即为最大扭矩Mm Mm, 核算出改变强度极限τm τm。 核算出改变强度极限τm。 断口 ? 低碳钢圆形试件的损坏断面与曲线笔直 ,显然是 沿最大剪应力的效果面产生开裂, 沿最大剪应力的效果面产生开裂,为剪应力效果 而剪断。故低碳钢资料的抗剪才能低于抗拉( 而剪断。故低碳钢资料的抗剪才能低于抗拉(压) 才能; 才能; ? 铸铁圆形试件损坏断面与轴线°螺旋面 ,破 铸铁圆形试件损坏断面与轴线° 坏断口笔直于最大拉应σ1方向,断面呈晶粒状, σ1方向 坏断口笔直于最大拉应σ1方向,断面呈晶粒状, 这是正应力效果下构成脆性断口, 这是正应力效果下构成脆性断口,故铸铁资料是 当最大拉应力首要到达其抗拉强度极限时,在该 当最大拉应力首要到达其抗拉强度极限时, 截面产生拉断损坏。 截面产生拉断损坏。


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