李旭

摘 要：日常生活中，金屬是一種較為常見(jiàn)的物質(zhì)，本文主要研究金屬的拉伸應(yīng)力及影響因素。為了使得實(shí)驗(yàn)更加真實(shí)可靠，通過(guò)常溫檢測(cè)金屬的拉伸力是最為有效的方法。然而，金屬的拉伸性能是由其材質(zhì)的化學(xué)成分和組成結(jié)構(gòu)決定，相同材料金屬的拉伸力在不同的環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，筆者在最后對(duì)其進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：金屬拉伸；拉伸實(shí)驗(yàn)；影響因素；拉伸應(yīng)力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.010

0 引言

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可知，將金屬材料置于室溫條件下測(cè)量拉伸應(yīng)力，不同的實(shí)驗(yàn)條件得出的結(jié)論不同，應(yīng)在給定的條件和參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而得出最為合理的結(jié)論。由于材料的不同，金屬拉伸應(yīng)力也會(huì)有所不同，對(duì)于材料這一影響因素，可以通過(guò)試樣的方法來(lái)測(cè)試，選取合適的取樣方法，才能測(cè)得可靠的拉伸應(yīng)力數(shù)據(jù)，本文中筆者對(duì)此進(jìn)行論述。

1 金屬材料拉伸性能試驗(yàn)相關(guān)要求

金屬材料拉伸性能試驗(yàn)是對(duì)黑色金屬以及有色金屬在室溫條件下對(duì)拉伸性能進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程，一般情況下，測(cè)定對(duì)象的橫截面半徑≮0.1mm，但小截面材料的分辨力不能滿足要求，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須具備嚴(yán)格、高標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)態(tài)度，完成實(shí)驗(yàn)之后，應(yīng)選擇最為合理的數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的各個(gè)元器件的選擇也是極其嚴(yán)格的，如取樣的部位、取樣的方向、嚴(yán)格的計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備等均需要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。只有選擇合適的元器件，才會(huì)使實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量與效率大幅度提高，并且提升數(shù)據(jù)的真實(shí)性以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

2 金屬拉伸過(guò)程中的主要影響因素

實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，首先需要考慮影響本次實(shí)驗(yàn)的因素，應(yīng)注意操作步驟的準(zhǔn)確性，避免受到不利因數(shù)的影響，使實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加真實(shí)和可靠。但是我們都知道，做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)影響金屬拉伸的各種因素，因此需要找到影響因素，以提高試驗(yàn)的精確度。通常情況下，影響金屬拉伸實(shí)驗(yàn)的因素包括拉伸速率、人員、試驗(yàn)設(shè)備、溫度以及試樣等。如果實(shí)驗(yàn)材料有問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)時(shí)材料在物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)上就會(huì)產(chǎn)生變化，使得之后材料的化學(xué)成分也受到影響。

2.1 拉伸速率

當(dāng)金屬處于彈性階段時(shí)，發(fā)生形變量較小，但其拉伸速率在不斷地加快。拉伸速率影響了實(shí)驗(yàn)的可靠性與真實(shí)性，可能會(huì)造成測(cè)得的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，使得拉伸曲線不夠精確。拉伸速率不同，數(shù)據(jù)結(jié)論會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)，在拉伸的過(guò)程中，拉伸曲線在上屈服點(diǎn)處是先沿彈性曲線向上到達(dá)屈服點(diǎn)，然后再向下進(jìn)入極限屈服點(diǎn)的過(guò)程，與金屬材料的屈服曲線不一致，易產(chǎn)生較大的誤差。

2.2 人員

實(shí)驗(yàn)過(guò)程離不開(kāi)工作人員的巡視，在工作的過(guò)程中，偶爾不注意，一些數(shù)據(jù)會(huì)與實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)混在一起，這樣就難以辨別實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，影響了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。只有建立相應(yīng)的措施，才會(huì)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中將誤差降到最低，使得實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論和數(shù)據(jù)的真實(shí)性得到保障，進(jìn)而讓實(shí)驗(yàn)圓滿完成。

2.3 試驗(yàn)設(shè)備

本次實(shí)驗(yàn)所選用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備為夾持具、引伸計(jì)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，任意一個(gè)元件出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不確切、不可靠。在選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備的時(shí)候，應(yīng)對(duì)夾持具的挑選、樣品的方向和手法、安裝和拆卸引伸計(jì)等環(huán)節(jié)做出嚴(yán)格的要求，夾持具表面出現(xiàn)的花紋、試樣品的不匹配都會(huì)影響試樣結(jié)果，完善實(shí)驗(yàn)規(guī)范并且遵守規(guī)范才能保障圓滿完成實(shí)驗(yàn)。另一方面，設(shè)備質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)對(duì)于本次實(shí)驗(yàn)的真實(shí)可靠性至關(guān)重要，是完成本次實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，質(zhì)量?jī)?yōu)良的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以讓結(jié)論更加具有說(shuō)服力，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性，為得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 溫度

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要考慮溫度對(duì)于實(shí)驗(yàn)的影響，不同溫度下的實(shí)驗(yàn)其結(jié)果也不盡相同。筆者是在標(biāo)準(zhǔn)的溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)論具有真實(shí)可靠性。標(biāo)準(zhǔn)的溫度要設(shè)定在10-35℃之間，此溫度范圍屬于標(biāo)準(zhǔn)溫度，假如本次實(shí)驗(yàn)沒(méi)有在此溫度范圍之內(nèi)進(jìn)行，就會(huì)使得測(cè)得的數(shù)據(jù)失去準(zhǔn)確性。只有在10-35℃的范圍中測(cè)得的數(shù)據(jù)才能夠有應(yīng)用價(jià)值，為后面的其他理論提供支撐。所以，合理的溫度范圍為本實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果的真實(shí)以及可靠性提供了有利條件。

2.5 試樣

樣品在實(shí)驗(yàn)中占有核心地位，實(shí)驗(yàn)是在樣品的基礎(chǔ)上完成的，所以對(duì)于樣品的選擇必須嚴(yán)格遵守要求。選擇樣品時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)樣品的質(zhì)量、顏色、質(zhì)地等一系列的特性是否滿足特定要求，嚴(yán)格以國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)選擇樣品，在最開(kāi)始的時(shí)候?qū)⒄`差降到最低。選擇樣品的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)樣品的數(shù)量以及質(zhì)量作出嚴(yán)格的要求，對(duì)最后得到的數(shù)據(jù)作出綜合的評(píng)比，最終選擇最為合適的一個(gè)樣品。樣品對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有著主導(dǎo)性的作用，只有切實(shí)保障樣品的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論才會(huì)可靠與真實(shí)。

3 結(jié)論

根據(jù)以上分析可得，影響金屬拉伸的因素較多。所以，在實(shí)際的檢測(cè)工作中，必須認(rèn)識(shí)這些因素對(duì)金屬的塑性指標(biāo)以及強(qiáng)度指標(biāo)的影響，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇正確的取樣部位，避免錯(cuò)誤的取樣部位對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。本文主要介紹了影響金屬拉伸性能的因素，包括拉伸速率、人員、試驗(yàn)設(shè)備、溫度、試樣，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)影響因素的敘述，為今后在金屬拉伸性能方面做研究的工作人員提供參考意見(jiàn)，從而使得金屬拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度得到較大的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊專釗，李云龍，鄧波等.管線鋼拉伸試驗(yàn)中異常屈服強(qiáng)度研究與分析[J].焊管，2009（04）：147-148.

[2]王俊，王玉玲.金屬材料規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定[J].理化檢驗(yàn)（物理分冊(cè)），2010（09）：149-151.

[3]田冀鋒，劉小蠻 ，張永建 .測(cè)試方法對(duì)測(cè)定金屬材料屈服強(qiáng)度的影響及分析[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010（4）：155～156.

[4]吳益文，華沂，張霽菁等.冷軋不銹鋼板規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度R_（p0.2）測(cè)量結(jié)果的不確定度的評(píng)定[J].物理測(cè)試，2008（01）：58-59.

[5]吳長(zhǎng)忠，遲清，陶立英等.金屬材料拉伸試驗(yàn)中斷面收縮率的間接測(cè)量方法[J].試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，2015（Z1）：244-245 .

[6]董強(qiáng)，宰紹峰，孫建林等.GB/T228.1-2010中的拉伸試驗(yàn)速率及其控制[J].理化檢驗(yàn)（物理分冊(cè)），2011，47（12）：774-781.endprint