鋁板拉伸性能測試方法:電子萬能試驗機和氣動夾具的應用與配合?
拉伸測試是金屬材料力學試驗中最常用且關注度最高的試驗方法之一。在金屬材料的工程設計、研究和質量控制中,拉伸試驗能夠提供關鍵的力學性能和變形行為信息,對于確保材料的可靠性和性能評估至關重要。
GB/T 228.1-2021標準,分別提供了三種不同的拉伸測試方法,用于控制試驗速率。這三種方法分別為方法A1(基于應變速率閉環(huán)控制)、方法A2(基于應變速率開環(huán)控制,即橫梁速率控制)和方法B(基于應力速率控制)。這些方法的選擇取決于實際需求和試驗要求,然而,如何確定最適合的方法仍需要深入的比較和分析。
本文科準測控小編將介紹這三種鋁板拉伸測試方法,以幫助工程師、研究人員和質量控制人員選擇合適的方法。通過比較測試數(shù)據(jù)結果和分析試驗機對應變速率和應力速率的實時控制能力,我們將評估這些方法的準確性和可靠性。
一、測試相關標準
參考標準《GB/T 228.1-2021金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法》
二、測試儀器
1、電子萬能試驗機

2、接觸式引伸計
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3、試驗條件
試驗溫度:室溫25°C左右
夾具:5 kN氣動夾具
樣品名稱:鋁板啞鈴型試樣
引伸計: 接觸式引伸計
載荷傳感器: 10 kN
三、試驗方法
1、試驗的制備
a、準備鋁板試樣(啞鈴型):將鋁板切割成所需尺寸,厚度為2.75 mm,寬度為15.15 mm。
b、設置標距:在試樣上標出標距為50 mm的位置。確保標距的準確性和一致性。
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c、夾持試樣:使用上下夾具夾住鋁板試樣的兩端,以消除夾持造成的載荷,使試樣受力接近零(N)。確保夾具穩(wěn)固并適當調整以避免試樣的移動或扭曲。
d、安裝接觸式引伸計:將接觸式引伸計夾持在鋁板平行段的中間位置。確保引伸計與試樣緊密接觸,且安裝牢固。
2、基于(引伸計)應變速率閉環(huán)控制(A1法)
測試流程如下:
設置測試參數(shù):根據(jù)標準要求,將測試速率設定為兩段控制。首先,設置預加載載荷為5 N。然后,將采樣頻率設置為5 kHz,以確保高頻率的數(shù)據(jù)采集。
初始加載:開始測試前,先進行初始加載。逐漸施加載荷,直到達到預加載載荷5 N。確保試樣受力均勻,并在加載過程中避免快速或突然施加載荷。
開始測試:以0.025%/sec的應變速率開始拉伸測試。隨著測試的進行,試驗機會自動控制應變速率,直到引伸計位移達到0.5 mm。此時,測試暫停。
移除引伸計:當測試暫停時,小心地取下接觸式引伸計。確保不對試樣施加額外的力或應變。
繼續(xù)測試:移除引伸計后,重新啟動測試。調整試驗機的應變速率為0.67%/sec,并繼續(xù)拉伸試樣,直到鋁板破壞。
記錄測試數(shù)據(jù):在測試過程中,記錄引伸計的位移和載荷數(shù)據(jù)。一旦試樣破壞,停止測試,并記錄下彈性模量、屈服強度、抗拉強度和斷裂延伸率等參數(shù)。
3、基于應變速率開環(huán)(橫梁速率)控制(A2法)
測試流程如下:
設置測試參數(shù):根據(jù)標準要求,將測試速率設定為兩段控制。首先,設置預加載載荷為5 N。然后,將采樣頻率設置為5 kHz,以確保高頻率的數(shù)據(jù)采集。
初始加載:開始測試前,先進行初始加載。逐漸施加載荷,直到達到預加載載荷5 N。確保試樣受力均勻,并在加載過程中避免快速或突然施加載荷。
開始測試:以2 MPa/sec的應力速率開始拉伸測試。試驗機會自動控制應力速率,直到引伸計位移達到屈服強度前所對應的引伸計位移。此時,測試暫停。
移除引伸計:當測試暫停時,小心地取下接觸式引伸計。確保不對試樣施加額外的力或應變。
繼續(xù)測試:移除引伸計后,重新啟動測試。調整試驗機的位移速率為30.15 mm/min,相當于0.67%/sec的應變速率,并繼續(xù)拉伸試樣,直到鋁板破壞。
記錄測試數(shù)據(jù):在測試過程中,記錄引伸計的位移和載荷數(shù)據(jù)。一旦試樣破壞,停止測試,并記錄下彈性模量、屈服強度、抗拉強度和斷裂延伸率等參數(shù)。
4、基于應力速率控制(B法)
測試流程如下:
設置測試參數(shù):根據(jù)標準要求,將測試速率設定為兩段控制。首先,設置預加載載荷為5 N。然后,將采樣頻率設置為5 kHz,以確保高頻率的數(shù)據(jù)采集。
初始加載:開始測試前,先進行初始加載。逐漸施加載荷,直到達到預加載載荷5 N。確保試樣受力均勻,并在加載過程中避免快速或突然施加載荷。
開始測試:以2 MPa/sec的應力速率開始拉伸測試。試驗機會自動控制應力速率,直到引伸計位移達到屈服強度前所對應的引伸計位移。此時,測試暫停。
移除引伸計:當測試暫停時,小心地取下接觸式引伸計。確保不對試樣施加額外的力或應變。
繼續(xù)測試:移除引伸計后,重新啟動測試。調整試驗機的位移速率為30.15 mm/min,相當于0.67%/sec的應變速率,并繼續(xù)拉伸試樣,直到鋁板破壞。
記錄測試數(shù)據(jù):在測試過程中,記錄引伸計的位移和載荷數(shù)據(jù)。一旦試樣破壞,停止測試,并記錄下彈性模量、屈服強度、抗拉強度和斷裂延伸率等參數(shù)。
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