对同一种全国钢材钢标,原始标距越长其伸长率就

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金属 材料 拉伸试验原始标距对断后伸长率 的 影响 吴 伟 (攀钢 集团 研究院 有限公司 ) 摘 要 : 为了解金属材料在室温拉伸试验中原始标距对断后伸长率的影响,取车轴钢加工成 φ 10 别以 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80 试断后伸长率并对试验结果进行分析。结果表明試样的原始标距长度对断后伸长率有着重要影响断后伸长率随着原始标距变化而变化 。 试样的原始标距越长断后伸长率越小;原始标距越短,断后伸长率越大 关键词 : 室温拉伸试验 ; 原始标距 ; 断后标距 ; 断后伸长率 0 引言 众所周知, 塑性是 材料安全可靠性的保证 当零件遭受到过负荷时如果能够发生塑性变形 , 它与应变硬化的配合通过塑性变形来削减应力高峰,使之重新分配从而就能够保证零件嘚 安全而避免突然断裂 和早期断裂。因此 判定金属材料塑性变形好坏就显得十分重要 [1]。 断后伸长率是拉伸试验中一项重要指标是判定塑性变形能力是否合格的重要依据。但是试样原始标距对断后伸长率存在着重要影响为了解它们之间的关系, 笔者 对其进行了探讨 1 试驗材料和方法 本试验取车轴钢作为研究对象,分别以 10、 20、30、 40、 50、 60、 70、 80 试不同标距的断后伸长率试样尺寸按照 228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》要求加工成 0 10 图 1所示。 在试样的平行长度上标记试样原始标距 照国家标准 228— 2002《金属材料室温拉伸试验方法》采用深圳新三思计量仪器制造有限公司生产的 试验机上用拉力拉伸试样至断裂。将试样断裂部分仔细地配接在一起使轴线处于同一直线上并确保试样断裂部分適当接触后测量试样 断后标距原始标距长度和测试所得的断后标距长度代入公式0 0? ×100%中,计算断后伸长率 A 2 试验结果 试样力 — 位移曲线 图 1 金属拉伸试验试样 0 0 d 110 · 44· 2010 年第 33 卷第 2 期 按照国家标准 228— 2002进行试验,得到车轴钢的力 — 位移曲线如图 2所示。 从 图 2可 看出车轴钢试样有明显的屈服现象;位移超过了 20 见其断后伸长率较好。 拉伸试验结果 试样的拉伸试验结果见表 1 3 结果分析 试样断裂后的塑性伸长由均匀变形 阶段伸長与缩颈部分的集中伸长两部分组成,大多数形成缩颈的塑性金属均匀变形阶段伸长要比缩颈部分的集中伸长小得多,一般均匀变形阶段伸长不超过缩颈部分集中伸长的 50%如图 2所示。有试验结果表明均匀伸长与试样标距长度成正比,即:均匀伸长= 0而缩颈部分的集中伸长與试样的横截面积的大小有关即:缩颈部分的集中伸长 =0上两式中 a和 同一材料制成的试样, a和 此 塑性伸长 对同一种材料只有在试样的00恒定嘚条件下其断后伸长率才与试样尺寸无关,该值称为比例系数若试样横截面积相同,而标距 式 (1)可见原始标距愈长其断后伸长率愈小原始标距愈短其断后伸长率愈大 [2]。这也从理论上验证了本试验的规律 车轴钢试样均为 φ 10 横截面积相同 ,因此符合上述论证 为了更进 一步了解试样的断后伸长率随原始标距变化规律,以原始标距为横坐标、断后伸长率的平均值为纵坐标将试样的断后伸长率平均值随原始標距的变化绘成曲线,如图 3所示 图 3 断后伸长率变化曲线图 力/ 40 50 60 70 80L 0 / 钢 技 术 · 45· 观察分析可以发现,当标距为 10 样的断后伸长率最高当标距为 80 样嘚断后伸长率最低。这说明试样的断后伸长率都随着试样的原始标距变化而变化当原始标距逐渐增大,试样的断后伸长率逐渐减小;反の当原始标距逐渐减小,试样的断后伸长率就逐渐增大表明试样的原始标距对断后伸长率影响很大。 4 结论 1) 试样的 原始标距长度对断后伸长率有着重要影响断后伸长率随着原始标距变化而变化,试样的原始标距越长断后伸长率越小;原始标距越短,断后伸长率越大 2) 試验表明试样的原始标距应根据试样的原始尺寸确定,车轴钢等塑性好的材料用 10 参考文献 [1] 徐祖耀 , 黄本立鄢国强 北京:化学工业出版社, 2006:3. [2] 戴雅康 . 金属材料常用力学性能试验方法 . 北京:科学普及出版社 1990:12. 编辑 杨小琴 收稿日期: 2010∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽ 三月份世界粗钢产量创下 22 个月来新高 世界钢铁协会最新统计数据表明, 2010 年 3 月份世堺 66 个产钢国家和地区粗钢产量达到 t,同比增长 环比增长 创下自 2008 年 5 月份( t)以来的月度新高这也是历史第二高水平。 3 月份世界日均粗钢产量为 t同比增长 环比增长 在亚洲, 3 月份中国粗钢产量达到 5 500 万 t同比增幅达 日本粗钢产量 930 万 t,印度粗钢产量 550 万 t同比增幅为 韩国生产粗钢 480 万 t,同比增长 在欧盟 3 月份德国生产粗钢 400 万 t,同比激增 意大利粗钢产量 240 万 t同比增长 西班牙粗钢产量 160 万 t,同比增幅达 33% 3 月份,俄罗斯粗钢产量达到 550 万 t同比增幅为 乌克兰生产粗钢 300 万 t,同比增长 土耳其粗 钢产量 220 万 t同比增长 美国粗钢产量同比增幅高达 690 万 t;巴西粗钢产量同比激增 280 萬 t。 此外统计数据还显示, 2010 年一季度世界粗钢产量达到 t同比增幅达 亚洲生产粗钢 t,同比增长 27%;欧盟 27 国粗钢产量 4 200 万 t同比增长 37%;北美粗鋼产量同比增长 达到 2 700 万 t。 2010 年 3 月份世界 66 个产钢国家和地区粗钢产能利用率达到 与 2 月份相比几乎没有变化,但与去年 3 月份的 比产能利用率提高 了 百分点。 (摘自: ) · 46· 2010 年第 33 卷第 2 期

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