論述影響金屬材料拉伸試驗檢測結果的主要因素

李游

哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司

論述影響金屬材料拉伸試驗檢測結果的主要因素

李游

哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司

金屬材料在進行拉伸實驗時，需要一些系統(tǒng)規(guī)范的操作，同時會有很多因素影響著檢測結果的準確性。首先需要了解有哪些影響因素，這些因素產生的原因，尋找應對的措施，規(guī)范操作流程，只有這樣才能確保檢測結果的有效性和科學性。金屬材料在進行相關質量的檢測和等級評定時，采用的辦法通常為力學性能試驗。金屬材料拉伸實驗在實際中應用的范圍非常的廣泛，材料的性能對于日后的使用有著直接的影響，所以在材料的生產過程中，對于金屬材料的拉伸檢測是非常重要的，檢測出了準確數(shù)據能體現(xiàn)金屬材料的綜合性能，方便人們對其材料的使用，但是影響檢測結果的因素有多種多樣，本文針對影響金屬材料拉伸試驗檢測結果的因素，進行詳細的分析。

金屬材料；拉伸試驗；檢測結果

金屬材料的性能和化學成分及金相組織是相聯(lián)系的。相對應的材料成本也就固定了相對應材料的基本性質。拉伸試驗在對于檢測金屬材料性能實驗中是非常重要的試驗，而且在實際的應用中使用的非常廣泛，因其試驗檢測的結果數(shù)據直觀，可靠。同時試驗相對簡單，容易操作，而且檢測速度快。同時也因為這些優(yōu)點被越來越多的人所青睞，應用到材料力學的試驗中去。但是往往會遇到這樣的問題，同樣一個材料通過不同的拉伸試驗得到的數(shù)據的結果卻大不相同，是什么因素導致了數(shù)據的變化下面進行詳細的論述。也希望試驗人員在日后工作中嚴格按照操作規(guī)范進行試驗，保證試驗的準確性。

一、試樣制作的影響

進行金屬拉伸試驗時常常需要采用金屬拉伸試驗裝置。該裝置主要由主機框架、三路傳感器、液壓集成塊、液壓油油源以及計算機等五個關鍵部分構成。在拉伸試驗過程中,計算機根據試驗參數(shù),會利用數(shù)字閥門將液壓油從油源輸送到主機架油缸當中,進行利用液壓作用力對金屬材料進行拉伸。與此同時,計算機顯示屏上面會同步顯示金屬材料拉伸的各項數(shù)據,例如應力、應變、位移等等。

由于在取樣時，所存在的方向差異則會影響到在金屬拉伸試驗時的斷后伸長率以及抗拉強度和屈服強度的性能指標，尤其在斷后的伸長率方面則會受到很大的影響。比如說，當橫向進行取樣時，必須要按照相關的要求標準，如果在試驗后的伸長率沒有達標，那么平行在軋制方向，其表現(xiàn)是金屬力學的性能則是良好，相反，如果是垂直于軋制方向，其性能可能不會達到要求標準。

在切取樣坯時應預防受熱、變形以及加工硬化等特點從而影響到力學的性能。如果在切取樣坯時必須要留有一定的加工余量，并且不能小于鋼材的厚度以及直徑，不能小于20mm，在機加工試樣時，可以通過把受熱或者是冷加工的一部分硬化層除掉，從而避免影響測定的性能。樣坯機主要是通過車、銑、刨、磨等工序加工成為試樣。

二、測試儀器和設備的影響

檢測的結果很容易受到檢測設備的影響，在試驗進行前首先需要對材料進行尺寸的測量，如如要保證試驗數(shù)據的準確性，就必須要保證尺寸測量結果的準確。尺寸的測量包括對于金屬材料長度的測量，橫截面直徑和斷后橫截面相應尺寸的測量。夾持力對于檢測結果的準確性也有很嚴重的影響。并且相應的測量工具和指定儀器必須要經過國家相關計量單位審核后，才能將其運用到金屬材料拉伸性能檢測的實驗中。

三、裝夾方法的影響

通常，在實驗過程中，經常使用夾持的方式進行實驗，拉伸金屬材料，這種實驗方式也是尤為重要的一部分。在夾持過程中，一旦出現(xiàn)夾持不穩(wěn)妥，導致實驗終止，同時也是實驗得出數(shù)據的誤差大，因此需要尤為重視拉伸的準確無誤。在拉伸期間，試樣也同樣不能出現(xiàn)問題，通常實驗試樣是絕對不能出現(xiàn)偏心力的這種狀況，一旦出現(xiàn)偏心力就會造成力的偏心嚴重偏移現(xiàn)象。另一方面，拉伸夾的質量也必須使用與實驗，避免由于拉伸夾的不適應造成彎曲應力的產生，影響實驗結果。

四、受溫度的影響

溫度對于材料的性能有著很關鍵的影響，熱脹冷縮現(xiàn)象是任何物質都具備的，一般的情況下如果金屬材料的溫度越高，材料組成的粒子就會越活躍，金屬材料材料的硬度就會下降，一定情況下對其數(shù)據造成的影響很小，可以忽略。但是對于一些核心金屬材料進行質量檢測和評定時，如果發(fā)現(xiàn)檢測的數(shù)據有明顯的波動，一定要考慮是否因材料的溫度導致的。

五、受拉伸速率作用

由于拉伸的速率是作為在拉伸試驗當中必須要控制的一個參數(shù)，所以拉伸的速率就會影響到金屬材料的應力。在常溫狀態(tài)下，拉伸的鍍鋁能夠給實驗帶來一定的影響。主要表現(xiàn)為拉伸速率的時，其屈服輕度與延伸強度會增強。拉伸的速率也會影響材料產生不同的影響。從而帶來不同的效果。

尤其對強度較低，并且塑性較好的材料的影響非常大，同時對屈服強度也會造成很大的影響。在測定下屈服強度時，其平行的長度必須要達到一定的標準，并且其平行的長度也會在一定的范圍之內進行變化。同時在塑性的范圍內到規(guī)定的強度應變率也是不能超過規(guī)定范圍的。當試驗機沒有能力再進行測量以及不能控制應變速率的時候，其拉伸率必須要控制在試驗機規(guī)定范圍之內，并且通過在力的作用下分離其力的速率。如果測定的抗拉強度達到標準，那么它的塑性范圍平行長度的應變速率就應≤0.008∕S。

六、人為因素的影響

人為的失誤導致試驗結果不準確的現(xiàn)象可以說是經常出現(xiàn)的，可能因為操作人員偶然的失誤，將實驗過程中出現(xiàn)的數(shù)據再查看和記錄時發(fā)生失誤。或是對于材料的尺寸規(guī)格在查看時看錯計量單位。人為的失誤是可以避免的，這就要求試驗者在實驗過程中必須嚴格對待，態(tài)度不能有任何的松懈，對于實驗中數(shù)據的查看和幾率一定要經過再三確認。一般的情況下如果檢測人員在不發(fā)生任何失誤前提下，兩個操作人員同時進行一個實驗，得出的檢測數(shù)據也可能存在一定的差距。

總結

通過上文可以知道，對于金屬材料拉伸性能檢驗結果影響的因素種類眾多。在試驗的過程中要做到可以對這些因素掌控，對于試驗中的任何環(huán)節(jié)都要嚴格的按照規(guī)定技術規(guī)范進行操作，不能有一點馬虎。不僅僅需要對影響實驗的客觀因素進行掌控，更要對實驗的整個全部過程進行掌控，確保試驗數(shù)據的準確性，真實性。

[1]田冀鋒,劉小蠻,張永建.測試方法對測定金屬材料屈服強度的影響及分析[J].實驗室科學.2010(04)

[2]李海豐,張亞軍.拉伸試驗速率對冷軋薄板力學性能的影響[J].科技資訊.2010(15)