如何控制金屬拉伸速率？

金屬伸拉速度的管控，對屈服強度會造成不同程度的影響，過快或者過慢都結果都會造成一定程度上的質量問題。那么金屬的伸拉速率控制在什么范圍最為合適呢？本文對此內容進行研究了解，WE-60拉力試驗機,研究開發出了采用指針在單位時間走過的格數(0. 6格～6格/秒),便可以解決老式拉力試驗機存在的速率控制問題。

金屬材料拉伸試驗中拉伸速度的控制是非常重要的。因焊接熔敷金屬中含氫較多, 拉伸速度過慢, 會形成較多的“魚目"(氫在應力作用下,擴散聚集形成的孔洞)。 會使材料的伸長率和斷面收縮率下降;拉伸速度過快,又會同鋼材一樣,因硬化不能得到回復而使屈服點σs和抗拉強度σb增大。特別是對那些屈服點 σs(或抗拉強度 σb)處于技術標準邊緣的材料, 過快過慢的拉下測得的結果, 其客觀性都不十分可靠。

G B228- 87金屬拉伸試驗方法規定: 材料的彈性模量 E≥1. 5×105N/mm2以上(一般材料的彈性模量 E= 19. 6×105～20. 6×105N/mm 2 以上( 一般材料的彈性模量 E =19. 6 ×10 5 ～ 20. 6 ×10 5 N/mm 2 ) , 其拉伸速率應控制在 3N/mm 2 ·s -1 ～30N/mm 2 ·s -1 之間。由于我們單位的拉力試驗機為老式液壓傳動( WE60) , 試驗操作中不能反映出單位面積、單位時間所加力的大小, 給工作帶來了一定的困難。經過反復測試摸索, 我們用依據試驗機表盤上指針 ,單位時間走過的格數( 或控制從加力到屈服的時 間) , 滿足了 測試要求 , 達到 了GB228—87規定的標準。從而解決了實際操作中的困難。

現介紹如下:

以某材料長期統計測得的屈服點σs為

360N/mm2

那么:360N/mm2÷3N/mm2=120秒

式中:3N/mm2為GB228—87中規定的最

小拉伸速率3N/mm2s-1中的單位面積上的力。

360N/mm2÷30N/mm2=12秒

式中:30N/mm2為GB228—87中規定的

最大拉伸速率中的單位面積上的力。

試棒為Υ10mm的標準樣,橫截面積為78.54mm2,則試樣屈服力

Fs=360N/mm2×78.54mm2

=28274N=28.27kN

WE60型拉力機掛A砣,內圈對應28.27kN的位置為70.7格(內圈每小格為0.4kN)。若以3N/mm2·s-1的速度進行拉試,

則:70.7格÷120秒≈0.6格/s

若以30N/mm2·s-1的速率進行拉試,

則:70.7格÷12秒≈6格/s。

為了保險起見,實測時可取3N/mm2·s-1

～30N/mm2·s-1的中間值,如取:15N/mm2·s-1速率,

360N/mm2÷15N/mm2=24秒

70.7格÷24s≈3格/s;

如取10N/mm2·s-1速率

360N/mm2÷10N/mm2=36s

70.7格÷36s≈2格/s

可知以10N/mm2·s-1的速率進行拉力試驗,剛好與老標準GB228—76所給出的拉伸速率1kgf/mm2·s-1相吻合。

由于試樣在屈服前處于彈性狀態,其橫截面不變,故該方法的假定是可行的。雖然屈服點σs是用統計方法得到的,而其可靠程度是高的。它能滿足試驗要求。特別是在不用兩個速率(3N/mm2·s-1和30N/mm2·s-1)時,更有充分的把握。解決了使用老設備來滿足技術標準規定的試驗拉伸速率的要求了。

以上也可以通過記錄拉伸開始到屈服之間力的增加量和時間延續量,找到單位面積、單位時間內所加負荷來滿足拉伸應力速度3N/mm2°s-1～30N/mm2·s-1的要求。