榮 健，李 晶，呂海青，陳學(xué)勝

（北京衛(wèi)星制造廠有限公司，北京 100190）

針對(duì)金屬材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)是對(duì)其質(zhì)量與材料生產(chǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)的主要項(xiàng)目之一，在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)中得出的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)等數(shù)據(jù)，是進(jìn)行反應(yīng)金屬材料力學(xué)性能檢測(cè)的重要因素之一。但在實(shí)際進(jìn)行金屬材料拉伸試驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)諸多影響因素，最終就會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果與參數(shù)造成較為嚴(yán)重的影響。同時(shí)實(shí)際存在的影響因素不僅會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響，同時(shí)也會(huì)與試驗(yàn)過(guò)程、樣品的尺寸等方面有著密不可分的關(guān)系。

1 樣品制備對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響及應(yīng)對(duì)措施

1.1 樣品制備對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響分析

樣品制備在金屬材料拉伸試驗(yàn)中占據(jù)極為重要的位置，是確?？梢垣@得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的主要因素，根據(jù)檢驗(yàn)樣品、GB/T6397-1986《金屬拉伸試驗(yàn)試樣》對(duì)試樣的材料選擇、材料形狀、材料尺寸、材料加工精度與方式等方面，都進(jìn)行了統(tǒng)一化的規(guī)定。在實(shí)際工作的過(guò)程中，對(duì)于板材與管材的試樣均屬于平板與圓管弧板帶肩試樣，通常情況下，在樣品制備的過(guò)程中會(huì)采用銑削切割加工的方式，同時(shí)在過(guò)渡圓的位置會(huì)停止進(jìn)行刀具的運(yùn)作，而當(dāng)進(jìn)刀的最后一刀尺寸較大時(shí)，這時(shí)在加工壓力的作用影響下，就會(huì)導(dǎo)致在對(duì)金屬材料的平行段進(jìn)行銑削切割的過(guò)程中出現(xiàn)諸多讓道的情況，這時(shí)到達(dá)過(guò)渡圓弧與平行段銜接位置的截面積就會(huì)較小最終就會(huì)影響到實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性。

1.2 樣品制備對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的應(yīng)對(duì)措施

（1）在制備樣品的過(guò)程中，需要針對(duì)樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，全面按照GB/T6397-1986《金屬拉伸試驗(yàn)試樣》制備標(biāo)準(zhǔn)樣品，同時(shí)因國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣的材料選擇、材料形狀、材料尺寸、材料加工精度與方式等方面，都進(jìn)行了統(tǒng)一化的規(guī)定，因此，在實(shí)際制備樣品的過(guò)程中，就可以充分降低出現(xiàn)樣品尺寸不合格的情況；（2）針對(duì)材料的破壞性進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)的過(guò)程中如果出現(xiàn)材料強(qiáng)度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就需要及時(shí)做出轉(zhuǎn)變，同時(shí)因考慮到材料質(zhì)地的不均勻性，就需要在制備樣品的過(guò)程中準(zhǔn)備多個(gè)樣品，從而可以確保為后續(xù)的試驗(yàn)提供保障。

2 拉伸速度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響及應(yīng)對(duì)措施

2.1 拉伸速度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響分析

在實(shí)際試驗(yàn)的過(guò)程中，需要在所選材料的中心部分采取樣本，并將樣本制作為10 mm×15 mm 的熱變形模擬樣品，并且在Gleeble-3800 熱力模擬設(shè)備上展開(kāi)試驗(yàn)，在實(shí)際試驗(yàn)的過(guò)程中變形的溫度分別為950 ℃、1050 ℃、1150 ℃等，在不同溫度下樣品的變形速度分別為0.01 s-1、1 s-1、10 s-1等。試驗(yàn)過(guò)程中的具體試驗(yàn)操作順序包括：在樣品的兩面分別放置鉭片，而后在鉭片與樣品之間均勻的涂抹一層潤(rùn)滑試劑，以便可以有效防止在試驗(yàn)變形的過(guò)程中樣品與鉭片之間出現(xiàn)摩擦情況而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不具有實(shí)質(zhì)效果。

2.2 拉伸速度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)變形速率較大時(shí)，促使金屬材料內(nèi)部元素的錯(cuò)位量不斷增加，流變應(yīng)力也不斷提高。試驗(yàn)溫度為950 ℃時(shí)，會(huì)對(duì)處在不同變形速率下的不銹鋼變形組織造成較大影響，而當(dāng)變形速率達(dá)到0.01 s-1時(shí)，最初的結(jié)晶處會(huì)出現(xiàn)諸多微小的晶粒，當(dāng)變速率為10 s-1時(shí)，則樣品中不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶。在通過(guò)950 ℃來(lái)測(cè)試不銹鋼時(shí)，會(huì)隨著變速率的不斷提高而促使結(jié)晶數(shù)量不斷下降。具體分析：當(dāng)變形速率下降時(shí)就會(huì)促使變形的時(shí)間不斷增加，而在長(zhǎng)時(shí)間的變形過(guò)程中會(huì)基于不銹鋼充足的結(jié)晶時(shí)間，最終就會(huì)使得在這一因素下的結(jié)晶數(shù)量較多。

3 引伸計(jì)裝卸與標(biāo)定的影響及應(yīng)對(duì)措施

3.1 引伸計(jì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響分析

引伸計(jì)在試驗(yàn)設(shè)備中屬于一個(gè)重要的附件，其主要作用是對(duì)試驗(yàn)樣品變形較小的試驗(yàn)，例如：在測(cè)定金屬材料的彈性模量與規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度的過(guò)程中，就需要在試驗(yàn)設(shè)備中安裝引伸計(jì)，而如果不需要針對(duì)金屬材料的這兩個(gè)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，則不需要安裝引伸計(jì)。引伸計(jì)裝夾、跟蹤與取下的方式、時(shí)機(jī)等方面，也會(huì)對(duì)彈性階段的試驗(yàn)結(jié)果與曲線形態(tài)造成較為嚴(yán)重的影響。

3.2 引伸計(jì)裝卸、標(biāo)定影響的應(yīng)對(duì)措施

在針對(duì)引伸計(jì)裝卸、標(biāo)定等影響制定應(yīng)對(duì)措施時(shí)，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：（1）目前金屬材料拉伸試驗(yàn)中較常使用的引伸計(jì)為電子引伸計(jì)，在裝夾過(guò)程中需輕拿引伸計(jì)，促使兩刀刃可垂直接觸到式樣，同時(shí)在使用彈簧或橡皮筋將引伸計(jì)固定在試樣上，待裝好后取出標(biāo)距桿墊片，促使力臂與標(biāo)距桿之間的距離保持在0.5 mm。此外，還需充分保護(hù)好電子引伸計(jì)，確保不摔碰，同時(shí)需要確保引伸計(jì)刃口的鋒利度。而當(dāng)處于最大伸長(zhǎng)率時(shí)，引伸計(jì)就需隨著最大伸長(zhǎng)率向下運(yùn)作并記錄。但對(duì)質(zhì)量較低的試驗(yàn)樣品而言，當(dāng)其被拉斷之后所產(chǎn)生的沖擊力較小，引伸計(jì)就可以追蹤試驗(yàn)樣品，直至試驗(yàn)樣品出現(xiàn)斷裂時(shí)結(jié)束；（2）在標(biāo)定引伸計(jì)的過(guò)程中，需根據(jù)以下幾方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：①在進(jìn)行引伸計(jì)標(biāo)定工作的過(guò)程中，具體的位移參數(shù)需要全面結(jié)合實(shí)際的增加量而不斷提高；②通常情況下引伸計(jì)的標(biāo)定工作需要重復(fù)進(jìn)行3 次以上，同時(shí)在每次標(biāo)定的過(guò)程中，還需要將引伸計(jì)去下并重新安裝；③在測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)量系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)需要確保其與標(biāo)定時(shí)間相同；（3）在測(cè)量引伸計(jì)位置的過(guò)程中，需要全面根據(jù)以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)：①在實(shí)際進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，需要在引伸計(jì)的夾子上裝置刀口，待刀口安裝完成之后需要將已經(jīng)調(diào)整好運(yùn)行參數(shù)的X-Y 攝像記錄儀擺放到預(yù)定的位置中；②在測(cè)量的過(guò)程中需要不斷增加試驗(yàn)樣品的承受壓力，而后通過(guò)壓力促使試驗(yàn)樣品出現(xiàn)變形的情況，同時(shí)需要在X-Y 攝像記錄儀中指出X 軸上的位移量；③當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束之后，及時(shí)整理儀器設(shè)備與機(jī)器。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際試驗(yàn)的過(guò)程中可以得知，在相同溫度不同變形速率的情況之下，會(huì)隨著變形速率的不斷下降而導(dǎo)致變形的時(shí)間不斷增加，在這一時(shí)間內(nèi)的樣品軟化時(shí)間也就會(huì)不斷增加，但流變應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)下降的情況，樣品的軟化機(jī)制也會(huì)通過(guò)動(dòng)態(tài)回復(fù)不斷向凝結(jié)的方向過(guò)渡。