根据欧洲EN 10002标准规定了金属材料的拉伸试验。该标准包括五个部分:
EN 10002-1-环境温度下的测试方法
EN 10002-2-拉伸试验机测力系统的验证
EN 10002-3-用于验证单轴测试机的测力仪器的校准
EN 10002-4-单轴测试中所用引伸计的验证
EN 10002-5-高温测试方法
本文描述了在室温下进行的拉伸试验的术语,定义和名称。该测试包括为了确定机械性能而在拉伸状态下使测试件应变,通常使其断裂。
就本欧洲标准而言,以下术语和定义适用:
标距长度(L) -在其上测量伸长率的试样的圆柱或棱柱形部分的长度。特别是,在以下方面有区别:
原始标距(L o) -施加力之前的标距
最终标距(L u) -试件破裂后的标距
平行长度(L c) -试件缩小部分的平行部分
伸长率-测试期间随时增加原始标距(L o)
伸长率百分比-伸长率以原始标距长度(L o)的百分比表示
永久伸长百分比-去除指定应力后试件原始标距的增加,表示为原始标距的百分比(L o)
断裂后伸长率百分比(A) -断裂后标距的永久伸长率(L u -L o),表示为原始标距长度(L o)的百分比。在比例试样,在那里原始标长度比其他5.65√S的情况下Ó,符号A应该通过指示比例使用(A系数的索引来补充11,3对于L ø =11.3√所以)或通过指示原始标距的索引(L o的A 80毫米= 80毫米)
最大作用力下的伸长百分比-最大作用下试件的标准长度的增加,表示为原始标准长度的百分比(L o)
引伸计标距(L e) -用于通过引伸计测量伸长率的试件平行部分的长度
延伸-在给定的测试时刻引伸计的标距长度(L e)的增加
永久延伸百分比-从试样上去除指定应力后,引伸计长度的增加,表示为引伸计长度的百分比(L e)
屈服点延伸百分数(A e) -在不连续屈服材料中,屈服开始与均匀工作硬化开始之间的延伸
面积减少百分比(Z) -测试期间发生的最大横截面积变化(S o -S u),以原始横截面积(S o)的百分比表示
最大力(F m) -屈服点通过后,试件在测试过程中承受的最大力。对于没有屈服点的材料,它是测试期间的最大值
应力-试验过程中任何时候的力除以试件的原始横截面积(S o)
抗拉强度(R m) -对应于最大力(F m)的应力
屈服强度-当金属材料表现出屈服现象时,应力对应于测试过程中达到的点,在该点发生塑性变形而力没有任何增加。两者之间有区别:
上屈服强度(R eH) -观察到力的第一次下降时的应力值
较低的屈服强度(R eL) -塑性屈服过程中的最低应力值,而忽略了任何初始瞬态效应
屈服强度,非比例延伸(R p) -非比例延伸等于引伸计标距(L e)的指定百分比的应力。使用的符号后跟给出规定百分比的后缀,例如R p0,2
屈服强度,总延伸量(R t) -总延伸量(弹性延伸量加上塑料延伸量)等于引伸计标距(L e)的指定百分比时的应力。使用的符号后跟给出规定百分比的后缀,例如R t0,5
永久变形强度(R r) -去除力后未超过指定的永久伸长率或伸长率,分别表示为原始标距(L o)或引伸计标距(L e)的百分比的应力
断裂-当试件完全分离或力减小到名义上为零时被认为发生的现象
表1给出了试件的符号和相应的名称。
试件的形状和尺寸取决于从中取出试件的金属产品的形状和尺寸(图1)。它们的横截面可以是圆形,正方形,矩形,环形,或者在特殊情况下可以是其他形状。通常通过从产品或压制的毛坯或铸件上对样品进行机加工来获得试件。但是,横截面恒定的产品和铸造试件可以在不进行机加工的情况下进行测试。
表1.试件的符号和名称。
Reference (Figure1) | Symbol | Unit | Designation |
1. | a | mm | Thickness of a flat test piece or wall thickness of a tube |
2. | b | mm | Width of the parallel length of a flat test piece or average width of the longitudinal strip taken from a tube or width of flat wire |
3. | d | mm | Diameter of the parallel length of a circular test piece, or diameter of round wire or internal diameter of a tube |
4. | D | mm | External diameter of a tube |
5. | Lo | mm | Original gauge length |
- | L`o | mm | Initial gauge length for determination of Ag |
6. | Lc | mm | Parallel length |
- | Le | mm | Extensometer gauge length |
7. | Lt | mm | Total length of test piece |
8. | Lu | mm | Final gauge length after fracture |
- | L`u | mm | Final gauge length after fracture for determination of Ag |
9. | So | mm2 | Original cross-sectional area of the parallel length |
10. | Su | mm2 | Minimum cross-sectional area after fracture |
- | k | - | Coefficient of proportionality |
11. | Z | % | Percentage reduction of area: (So - Su) / So x 100 |
12. | - | - | Gripped ends |
试件应通过合适的方式固定,例如楔形,拧紧的夹具,平行的钳口面,带肩的支座等。应尽一切努力确保试件的固定方式尽可能在轴向上施加拉力。为了最大程度地减少弯曲。这对于测试脆性材料或确定屈服强度或屈服强度非常重要。
为了确定百分伸长率,将两个断裂的试件小心地重新安装在一起,使它们的轴线位于一条直线上。应使用具有足够分辨率的测量设备将断裂后的伸长率确定为最接近的0.25 mm,断裂后的伸长率的百分比值应四舍五入至最接近的0.5%(表2)。在图2上给出了伸长率的示意性定义。
表2.不同类型的伸长率
Reference (Figure 2) | Symbol | Unit | Elongation |
13. | - | mm | Elongation after fracture: Lu - Lo |
14. | A | % | Percentage elongation after fracture: (Lu - Lo) / Lo x 100 |
15. | Ae | % | Percentage yield point extension |
- | Lm | mm | Extension at maximum force |
16. | Ag | % | Percentage non-proportional elongation at maximum force (Fm) |
17. | Agt | % | Percentage total elongation at maximum force (Fm) |
18. | At | % | Percentage total elongation at fracture |
19. | - | % | Specified percentage non-proportional extension |
20. | - | % | Percentage total extension |
21. | - | % | Specified percentage permanent set extension or elongation |
表3和图3给出了屈服强度,屈服强度和抗拉强度的名称及相关曲线。
表3.不同强度类型的符号和名称
Reference (Figure 3) | Symbol | Unit | Force and strength |
22. | Fm | N | Maximum force |
- | - | - | Yield strength -Proof strength -Tensile strength |
23. | ReH | MPa | Upper yield strength |
24. | ReL | MPa | Lower yield strength |
25. | Rm | MPa | Tensile strength |
26. | Rp | MPa | Proof strength, non-proportional extension |
27. | Rr | MPa | Permanent set strength |
28. | Rt | MPa | Proof strength, total extension |
- | E | MPa | Modulus of elasticity |
试验报告应包括对标准的引用,试验件的标识,规定的材料,试验件的类型,取样试验件的位置和方向以及试验结果。在没有关于所有类型金属材料的足够数据的情况下,目前无法确定通过拉伸试验测得的不同性能的不确定度值。