如何控制金屬拉伸速率？

金屬伸拉速度的管控，對(duì)屈服強(qiáng)度會(huì)造成不同程度的影響，過(guò)快或者過(guò)慢都結(jié)果都會(huì)造成一定程度上的質(zhì)量問(wèn)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(duì)此內(nèi)容進(jìn)行研究了解，WE-60拉力試驗(yàn)機(jī),研究開(kāi)發(fā)出了采用指針在單位時(shí)間走過(guò)的格數(shù)(0. 6格～6格/秒),便可以解決老式拉力試驗(yàn)機(jī)存在的速率控制問(wèn)題。

金屬材料拉伸試驗(yàn)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(guò)慢, 會(huì)形成較多的“魚(yú)目"(氫在應(yīng)力作用下,擴(kuò)散聚集形成的孔洞)。 會(huì)使材料的伸長(zhǎng)率和斷面收縮率下降;拉伸速度過(guò)快,又會(huì)同鋼材一樣,因硬化不能得到回復(fù)而使屈服點(diǎn)σs和抗拉強(qiáng)度σb增大。特別是對(duì)那些屈服點(diǎn) σs(或抗拉強(qiáng)度 σb)處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)邊緣的材料, 過(guò)快過(guò)慢的拉下測(cè)得的結(jié)果, 其客觀性都不十分可靠。

G B228- 87金屬拉伸試驗(yàn)方法規(guī)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(yīng)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(yàn)機(jī)為老式液壓傳動(dòng)( WE60) , 試驗(yàn)操作中不能反映出單位面積、單位時(shí)間所加力的大小, 給工作帶來(lái)了一定的困難。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試摸索, 我們用依據(jù)試驗(yàn)機(jī)表盤上指針 ,單位時(shí)間走過(guò)的格數(shù)( 或控制從加力到屈服的時(shí) 間) , 滿足了 測(cè)試要求 , 達(dá)到 了GB228—87規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。從而解決了實(shí)際操作中的困難。

現(xiàn)介紹如下:

以某材料長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)測(cè)得的屈服點(diǎn)σs為

360N/mm2

那么:360N/mm2÷3N/mm2=120秒

式中:3N/mm2為GB228—87中規(guī)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(guī)定的

最大拉伸速率中的單位面積上的力。

試棒為Υ10mm的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)掛A砣,內(nèi)圈對(duì)應(yīng)28.27kN的位置為70.7格(內(nèi)圈每小格為0.4kN)。若以3N/mm2·s-1的速度進(jìn)行拉試,

則:70.7格÷120秒≈0.6格/s

若以30N/mm2·s-1的速率進(jìn)行拉試,

則:70.7格÷12秒≈6格/s。

為了保險(xiǎn)起見(jiàn),實(shí)測(cè)時(shí)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(jìn)行拉力試驗(yàn),剛好與老標(biāo)準(zhǔn)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(tài),其橫截面不變,故該方法的假定是可行的。雖然屈服點(diǎn)σs是用統(tǒng)計(jì)方法得到的,而其可靠程度是高的。它能滿足試驗(yàn)要求。特別是在不用兩個(gè)速率(3N/mm2·s-1和30N/mm2·s-1)時(shí),更有充分的把握。解決了使用老設(shè)備來(lái)滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)拉伸速率的要求了。

以上也可以通過(guò)記錄拉伸開(kāi)始到屈服之間力的增加量和時(shí)間延續(xù)量,找到單位面積、單位時(shí)間內(nèi)所加負(fù)荷來(lái)滿足拉伸應(yīng)力速度3N/mm2°s-1～30N/mm2·s-1的要求。