高溫合金,被譽為“發動機的基石",是航空航天、能源動力等gao端裝備領域重要的關鍵材料。其在高溫、高應力等及端環境下的力學性能直接決定著裝備的可靠性與壽命。室溫拉伸性能作為材料最基本的力學性能指標,是評價高溫合金材料品質、進行工藝優化及設計選材的重要依據。通過拉伸測試,我們可以精確獲取材料的屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率和斷面收縮率等關鍵參數。
科準測控小編本文將圍繞高溫合金的室溫拉伸測試,詳細闡述其測試原理、遵循的標準、所需檢測設備以及具體的操作流程,以期為相關領域的質量控制與材料研究提供一份清晰的實踐指南。
一、 測試原理
拉伸測試的基本原理在于:對按規定形狀和尺寸加工的樣品(標準試樣)施加一個緩慢且均勻遞增的軸向拉力,直至試樣被拉斷。在此過程中,通過萬能材料試驗機連續測量并記錄施加的載荷(力)和試樣的相應伸長量(變形),從而繪制出應力-應變曲線。基于這條曲線,即可計算出材料的一系列強度指標和塑性指標。
1、強度指標:反映了材料抵抗變形和斷裂的能力,主要包括屈服強度(材料開始發生明顯塑性變形時的應力)和抗拉強度(材料在斷裂前所能承受的最大應力)。
2、塑性指標:反映了材料發生塑性變形而不破壞的能力,主要包括斷后伸長率和斷面收縮率。
二、 測試標準
GB/T 228.1-2021《金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法》:這是國內進行金屬材料室溫拉伸測試zuiquan威和廣泛采用的標準。
HB 5197-1996《金屬室溫拉伸試驗方法》:在航空航天等特定工業領域也常作為依據。
本次測試將主要依據 GB/T 228.1-2021 標準執行。
三、 檢測設備與試驗條件
1、10噸萬能材料試驗機
2、液壓夾具
對于高強度的高溫合金材料,為確保試樣在拉伸過程中不打滑,同時避免因應力集中而在夾持端過早斷裂,采用液壓夾具是理想選擇。它能提供均勻且強大的夾緊力,有效保證軸向拉力的傳遞。
3、小變形引伸計
小變形引伸計具有高分辨率,可直接夾持在試樣的平行段,準確捕捉其標距內的真實變形,這對于精確計算材料的彈性模量和屈服強度至關重要。
4、試驗條件
樣品名稱:高溫合金
試驗溫度:室溫 (通常指23±5°C)
試驗類型:拉伸
試驗速度:10 mm/min (此速度通常指在塑性屈服階段之后,橫梁移動的控制速度)
四、 測試流程
步驟一、試樣準備
按照GB/T 228.1標準的要求,從高溫合金材料上加工制備成規定形狀和尺寸的標準拉伸試樣(通常為圓棒試樣或板狀試樣)。
精確測量試樣平行段的原始橫截面積,并標記好原始標距。
步驟二、設備安裝與初始化
開啟萬能材料試驗機和計算機控制系統。
在試驗機上安裝合適的液壓夾具。
將小變形引伸計小心地安裝到試樣的標距部分。
在軟件中輸入試樣的原始尺寸、試驗速度(10mm/min)等參數。
步驟三、裝夾試樣
將試樣的一端放入上夾具中,啟動液壓系統將其夾緊。
調整下夾具位置,將試樣的另一端放入并夾緊,確保試樣軸線與拉力中心重合。
步驟四、進行測試
啟動測試程序。試驗機將開始以設定的速度施加拉力。
試驗軟件將實時繪制載荷-位移(或應力-應變)曲線。
當試樣超過屈服階段,進入均勻塑性變形階段后,小心地取下引伸計,以防其損壞。后續的變形由橫梁位移記錄。
步驟五、測試結束與數據采集
試驗持續進行,直至試樣被拉斷。
試驗機自動停止,軟件記錄下最大載荷、斷裂載荷等數據。
步驟六、結果分析
將拉斷后的試樣取出,小心地將兩段拼接在一起,測量斷后標距和頸縮處的最小直徑,以計算斷后伸長率和斷面收縮率。
試驗軟件將根據記錄的曲線和測量的數據,自動計算出材料的屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率等各項性能指標。
生成最終的測試報告。
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