ASTME8-13测定拉伸试验的标准试验-培训讲稿ppt课件

1、ASTM E8/E8M-2021a 金属资料 室温拉伸的实验方法李凤英、卢小成 2021年元月.一、范围和定义本方法适用于室温下任何外形的金属资料的室温拉伸，特别是对于屈服强度、屈服点伸长率、抗拉强度、伸长率和断面收缩率的测定。E8和E8M试样最大区别在于原始标距，E8对于圆形试样标距长度的要求是4D，而E8M是5D。除非另有规定，室温应定为1038 。.二、术语抗拉强度：资料所能接受的最大抗拉应力屈服强度：上屈服强度：轴向实验中，伴随不延续屈服初次出现的应力最大值初次出现拐点时的应力。下屈服强度：轴向实验中，在不思索瞬时效应的情况下，不延续屈服过程中记录的最小应力。*仲裁实验：为处理对规定要

2、求的符合性的不一致而执行的实验，或者由第三方执行的实验。.三、意义及用途提供了在单轴拉伸下资料的强度和延性数据。拉伸实验结果不一定代表最终产品或它在不同环境中任务的强度与延性性能。本实验方法可用于商业验收实验，并已广泛用于贸易。.四、设备要求实验机应符合ASTM E4。夹持安装：传送实验机对试样施加力的各种类型安装均可运用，只需保证试样的轴线与实验机夹头中心线重合。.设备-夹具类型锲形夹具通常适用于夹持塑性金属长试样和扁平试样的一种适宜的安装。为了夹持，希望每个锲形锯齿形面的整个长度均与试样接触对于短试样，普通需求运用机械加工试样和特殊夹持安装以保证试样负荷尽能够沿拉伸轴均匀分布。.设备-夹具

3、类型螺纹夹具台阶夹具.设备-夹具类型薄板夹具丝材夹具.设备尺寸丈量安装：用于丈量直线尺寸的千分尺或其它安装，至少应有每个要求丈量尺寸最小单位一半的精度。引伸计：应符合规范E83对本实验步骤中规定级别的引伸计。标距等于或小于试样名义标距的引伸计可以用来测定屈服强度。对于全截面的试样丝材、线材和棒材，测定屈服性能的引伸计标距不应超越夹具间间隔的80%。用于丈量断裂时伸长的引伸计标距应等于试样规定的名义标距.五、取样和制备要求对于厚度、直径或平面间距小于或等于40mm的产品在中心位置取样。对于厚度、直径或平面间距大于40mm的产品在中心至外表的中间位置取样。试样加工过程中，必需保证实验结果的最大准确

4、度和最小的偏向。制备缩减段时，应防止冷加工、缺口、刀痕、毛刺、粗糙外表或边角、过热或其他对性能丈量呵斥有害的影响。对于脆性资料，标距两端应运用半径大的过渡圆弧试样外表光洁度应按适用的产品规范规定.六、试样类型1、平板试样试样适用于板材、型材和平板资料公称厚度5mm以上的金属资料实验。平板试样图.平板试样尺寸要求.试样类型2、薄板试样试样用于薄板、板材、扁平线材、带材、条、环、矩形和型材的公称厚度在0.1319mm范围内的金属资料实验。运用右图试样检测薄的或高强度资料的弯曲，必需在夹持端部运用刚性加强板。销钉固定的拉伸试样.销钉固定的拉伸试样尺寸.试样类型3、圆柱形试样规范试样的直径为12.5m

5、m当实验资料不能制备规范试样时，可采用其他尺寸圆柱形小试样。右图为能获得称心结果的各种端部外形的试样。各种端部方式.符合E8端部尺寸要求.符合E8M端部尺寸要求.E8和E8M试样图.E8和E8M试样尺寸的要求.试样类型4、线材、条材和棒材试样对于圆形钢丝、盘条和棒材，应运用全截面试样。对于丈量直径小于4mm的线材伸长率的标距应符合产品规范的规定。除非另有规定，在丈量直径等于或大于4mm的钢丝、盘条或棒材时，应运用五倍于直径的标距。试样总长度至少应等于标距加上运用夹具所要求的资料的长度。5、矩形截面棒材试样全截面试样-允许减小实验部分宽度，以使断裂发生在标志之内，但减少宽度不应小于原始宽度90%

6、。.试样类型6、管材试样对于管材公称外径在25mm及其以下的小管，应运用全尺寸管段作为拉伸试样，这是规范惯例。将管塞插入管材试样两端内足够深度，以便实验机钳口结实地夹持试样。塞头不得伸到丈量伸长的试样部分内。图 塞头外形及在试样和实验机中的位置。.试样类型管材试样对于不能用全截面的大直径管，试样取样位置如右图对于壁厚小于20mm管材，可采用以下图试样，试样的外形和尺寸可采用与12.5mm规范试样成比例的小试样。对于管壁厚度等于或大于20mm,可运用规范试样。切取的拉伸试样位置.试样类型大直径管材剖管拉伸试样 管材横向拉伸试样位置B将试样压平.试样类型7、锻造试样优先选择最大圆柱形试样，如不能，

7、可思索平板试样。运用产品规范引荐的试样，可从锻件的最主要部分或最厚部分截取，也可从锻件延展部分或代表性部分。无要求时，试样轴线应予晶粒流向平行。8、铸造试样可锻铁试样模铸试样.七、实验步骤一试样机的预备：在机器启动或长时间未启用时，应检查实验机或将其预热到正常的操作温度。二试样尺寸的丈量1、直接丈量试样横截面1对于横截面尺寸5mm时，应丈量并记录到最接近的0.02mm2对于5横截面尺寸2.5mm时，应丈量并记录到最接近的0.01mm3对于2.5横截面尺寸0.5mm时，应丈量并记录到最接近的0.002mm.2、根据分量法丈量1称量一个长度不小于最大横截面积尺寸20倍试样的分量来确定不对称试样截面

8、2分量至少准确到0.5%3横截面积等于试样分量除以资料密度的乘积。3、管材试样的横截面确定假设D/W6时，假设D/W6时，公式A=W*T.3、试样标距的标志1标志方式：轻打点作标志，轻划线作标志，或最好用墨水划线标距。2对于缺口敏感资料和小试样，运用快干墨水有助于断裂后原始标志的定位。3对于规定伸长率为3%以下的资料，实验前丈量原始标距长度偏向为0.05mm4、实验机调零力的指针为零阐明作用在试样上的力为零。经过试样夹具传送的力预负荷应由力的丈量系统指示出。.预夹持瞬时冲击力建议不超越资料屈服强度的20%，静止预负荷建议不超越屈服强度的10%。5、试样的夹持对于有缩减部分的试样，试样夹持部分只

9、限于夹持部分，不得夹持在缩减段或过渡圆弧。.6、实验速度加载速度的类型a应变速度b应力速度c 实验过程中实验机两头分开的速度d完成部分时间或整个实验所阅历的时间e空载十字头速度.速度和方法的选择对速度和方法的选择规定一个适当的范围是产品委员会的职责。适宜的实验速度范围规定：对运用不同速度引起不同结果的资料所得到的实验结果应符合要求。确定实验速度的方法，取决于资料和所要求的实验结果。.几个概念应变速度单位：mm/mm/min，如实验机不具有丈量和控制应变速度的安装，平均应变速度可用计时安装经过观测产生抑制增量应变所需的时间来测定。应力速度单位：Mpa/s，如实验机不具备测速或指示安装测定和控制应

10、力速度，应力应力平均速度可用秒表经过察看产生知增量应力所需时间来测定。夹头分别速度应规定为缩减部分或夹具间间隔长度的mm/min。.几个概念实验时间从加荷开场或从某规定应力开场至断裂瞬间达最大负荷或到达其它规定应力所阅历的时间允许范围，运用分钟或秒规定。实验时间可用秒表来确定。十字头空载挪动速度在不加荷的情况下，实验机十字头挪动速度的允许范围，应按每缩减部分长度(或没有缩减部分试样夹具间间隔的mm/mm/min规定。对于平均十字头速度可运用适当的长度和时间丈量安装在实验中测定。.屈服特性的实验速度屈服特性可包括屈服强度和屈服点伸长。除非另有规定，任何常规实验速度可运用至规定屈服强度一半或规定抗

11、拉强度四分之一，以其中最小者为准。在这一点以上的速度应在规定的范围内。假设用来确定屈服强度、屈服点伸长、抗拉强度和断面收缩率时要求不同速度范围，应在产品规范中阐明。.控制方法方法A测定屈服性能时采用应力速率方法时，应力速率应为1.15MPa到11.5MPa之间。不建议实验机在经过屈服后运用力的信号闭环控制操作，除了用于测试线性弹性部分。对于显示出很低应变速率敏感的测试资料，如一些钢和铝，此法为默许方法。方法B应变速率应为0.0150.006mm/mm/分钟当实验机运转在封锁环的应变控制时，假设控制参数设置不正确，假设未设置适当的平安限制，或者引伸计滑落，会引起横梁运动失控，呵斥不测事故。对于航

12、空航天、高温合金、钛的运用和有规定时，应变速率为0.005mm/mm/分钟.控制方法方法C当测定屈服性能时，实验机应设置横梁速度等于原缩减截面的0.0150.003mm/mm/分钟,或对于无缩减截面的样品，为夹具间的间隔。.抗拉强度的实验速度当资料要求伸长率大于5%时，只测抗拉强度时，实验机的速度设定为每分钟缩减部分长度的0.050.5mm/min之间。对于要求的伸长率小于或等于5%的资料，实验机的速度可一直坚持在丈量屈服特性的速度。.实验速度对结果的影响要素1、设备要素实验机的刚度、减震才干、固有的频率和运动部件分量；力的指针精度和实验机不同范围内力的作用；适当的加力速度、用适宜的力使试样对

13、中、夹具的平行度、夹持力、控制力的大小、引伸计的适用性和标定、热的散射经过夹具、引伸计或辅助安装2、方法要素一样资料的复验协商一致取决于资料的均匀性、试样制备的反复性、实验条件和拉伸实验参数的测定。.3、资料要素实验资料的代表性和均匀性、试样型式、试样制备外表光洁度、尺寸准确度、标距端部过渡圆弧、标距内锥度、弯曲试样、螺纹试样等等4、丈量要素实验力、引伸计、千分尺、分规及其他丈量安装的校准，图表记录安装的调整和调零等等。试样外表光滑度的不规那么引起的不准确各向异性的资料断后横截面显示非圆，丈量结果准确度会受影响断裂部分在标距中间以外，或出如今标点或划线上，A和Z能够不代表资料真实性能。断夹具处

14、或夹具内的线材不能代表资料性能圆形台肩端头得到屈服强度比螺纹试样低0.02%.7、屈服强度的测定1、偏置法用此方法，首先确保实验机能画出应力应变图的数据，然后在此图中划出Om等于规定的永久变形值，划mn平行于OA，这样就确定出mn与应力应变图交点r。在报告用此法得到的屈服强度时，规定的屈服强度术语后的括号内注明如屈服强度偏置=0.2%=360MPa运用B2级或更好的引伸计剩余变形法确定屈服强度的应力-应变曲线.屈服强度的测定2、负荷下伸长法EUL3、自动绘图法-上屈服.屈服强度的测定3、自动绘图法上下屈服4、负荷暂停法不延续屈服在均匀变形速率下对试样施加一逐渐添加的力。当力暂停时，记录下相应的

15、应力为上屈服强度。此法也叫指针暂停法、悬梁落下法和载荷暂停法.8、屈服点伸长1、有屈服点伸长率的应力-应变2、带有变形但无屈服点伸长率的应力-应变.9、均匀伸长均匀伸长应包括塑性和弹性伸长均匀伸长应运用符合E83规定引伸计用自动的方法测定。a、均匀伸长率低于5%的资料用B2级或B2级以上的引伸计b、均匀伸长率大于或等于5%但低于50%的资料用C级或C级以上的引伸计c、均匀伸长率大于50%的资料用D级或D级以上的引伸计.均匀伸长测定在缩颈出现之前最大负荷下确定均匀伸长在最大力附近的平稳段的中心位置测定均匀伸长.10、抗拉强度抗拉强度定义 用实验过程中最大力除以试样的原始横截面积计算的值为抗拉强度

16、。.11、伸长率在报告伸长率值时，应报告出原始标距和增量百分比。假设用与引伸计以外的其他安装与试样缩减部分接触，丈量伸长率时，应在报告中注明。如：伸长率=30%以上50mm标距当规定伸长大于3%时，将拉断的试样两端仔细地拼合在一同，丈量标志间间隔，如标距小于等于50mm时，准确到0.25mm,标距大于50mm时，准确到0.5%。可运用百分刻度为标距0.5%的丈量仪器读数.当规定伸长率小于或低于3%时，可用以下方法测定A、实验之前，丈量试样原始标距，准确到0.05mmB、除掉妨碍已断试样两端对接在一同或妨碍进展最后丈量的绝部碎片。将已断试样两端相配的外表对接在一同，沿试样轴向施加一个足以使断裂试

17、样两端拼合在一同的力。如有必要，只需试样仍能坚持接触，可小心却掉这个力。丈量断后标距应准确到0.05mm,并以0.2%的精度报告伸长率。.假设任何断裂部分发生在标距以外，或位于两标志内少于标距伸长的25%处，用这两标志获得的伸长率值能够异常的低，不能代表资料的真实性能。假设在验收实验中这样丈量的伸长率满足规定的最低要求，那么可不用再进展实验。否那么，实验报废，应重新对资料进展实验。.断裂伸长率断裂伸长应包括弹性和塑性伸长，可用自动或人工方法测定，测定时运用应变范围经校验过的引伸计。引伸计标距应是要求的试样的名义标距。由于将断裂两端拼合在一同缺乏准确性，所以，用人工方法测得的断后伸长率与引伸计测

18、定的不同。可直接用断裂伸长值计算并报出断裂伸长率，替代人工法，该法具有较好的复检性。对伸长率结果有分歧时，必需协商后一致方法。.12、断面收缩率用来计算断面收缩率的截面应为断裂处的最小横截面。原始横截面为圆形的试样将断裂试样两端拼合在一同丈量缩减部分直径，与原始丈量精度一样。 留意：由于各向异性，拉伸应变过程中，圆形横截面经常不能坚持圆形。外形通常为椭圆的，因此，面积d1d2/4来计算，其中，d1和d2分别为较长直径和较短直径。.断面横截面为矩形的试样将断裂试样两端拼合在一同丈量横截面处的厚度和宽度与原始丈量准确度一样。 留意：由于受矩形试样棱角变形的影响，原始平板外表的中心尺寸会小于棱角处的尺寸，这些外表的外形经常假设为抛物线。当做这种假设时，有效厚度te可用t1+4t2+t3)/6计算，其中，t1和t3为角的厚度