仝旭豪

（商洛學院，陜西 商洛 726000）

正是由于金屬材料在現(xiàn)代工業(yè)化當中的廣泛運用，為了能夠進一步提高我國現(xiàn)代工業(yè)化的質量，滿足人們的需求，我們對于金屬材料的要求也就越來越嚴苛。進行加工制造時對金屬材料的一些性能也會越來越看重，金屬材料的拉伸性能作為檢驗金屬材料是否符合規(guī)定的重要指標之一，也就成為了不少企業(yè)在加工制造金屬材料、判定金屬材料性能優(yōu)越的重要依據(jù)[1]。

1 金屬材料有哪些性能

在我們對金屬材料進行運用時，由于運用領域的不同，我們所需要的金屬材料的性能也就不同。一般來說，金屬材料主要具有力學性能，物理性能，化學性能，工藝性能等幾個方面。金屬材料在力的作用下主要可以表現(xiàn)便是金屬材料的力學性能，力學性能對金屬材料的使用性能和工藝性能有著非常重要的影響。其中主要的力學性能有強度，塑性，硬度韌性，強度等。其物理性能主要是金屬材料的密度，熔點，導熱性，導電性，磁性等等。這一些物理性能的不同也就影響著金屬材料的用途。在進行廚具用品制造時，廠家一般注重的是金屬材料的導熱型；在進行飛機零件制造的是為了確保飛機的安全性，主要強調的是金屬材料的密度、硬度等等；在進行電視機，電腦等電器零件設計時，主要考慮的是金屬材料的導電性。金屬材料的化學性主要說的是金屬材料的耐酸性、耐堿性和抗氧化性。也就是說金屬材料在高溫或者常溫之下抵抗各種介質侵蝕的能力，它的化學性能在生活當中也得到了廣泛的重視。例如：人們都希望所設計制造的器材能夠在高溫下保持著穩(wěn)定的工作，也能夠耐腐蝕保持著光澤，所以在進行零件設計時，廠家特別注重金屬材料的化學穩(wěn)定性。尤其是在化工設備和醫(yī)療用具方面，對于金屬材料抵抗各種侵蝕能力十分的重視。如果金屬材料的化學屬性太過于活潑，就容易發(fā)生反應，導致金屬材料的腐蝕，而金屬材料一旦腐蝕就會有感染的可能，所以在進行醫(yī)療用具制造時，主要采取的是化學穩(wěn)定性較好的不銹鋼用來制造。金屬材料的工藝性能是指金屬材料在物理化學性能和力學性能加工過程當中的綜合反應。通過加工我們可以對金屬材料進行一定程度的理解，以此來判斷該種金屬材料是否能夠進行冷熱加工，或者能否按照傳統(tǒng)工藝方法進行鍛造，鑄造以及焊接等等。這一屬性也影響著加工過程當中金屬材料的拉伸性能[2，3]。

2 金屬的拉伸試驗

金屬的拉伸試驗是對金屬材料進行了解過程中，不可避免需要進行的一個檢測。這一個檢測能夠測定金屬材料一系列的強度指標和塑性指標，能夠讓我們通過這一實驗確定金屬材料的彈性極限、伸長率比例，直線面積、縮減量，拉伸強度，屈服強度和其他的拉伸性質量。當我們得知的金屬材料的這些限度時，能夠更好的利用金屬材料的這些數(shù)據(jù)進行用途的分析。能夠具有針對性對金屬材料進行運用。

進行拉伸試驗時，我們首先需要準備試件，也就是說要準備進行發(fā)生試驗的材料。例如我們在做低碳鋼拉伸試驗時，我們就必須截取一段低碳鋼來作為準備的材料。之后為了測量低碳鋼的外部數(shù)據(jù)，我們需要將其置身于原始標尺的范圍內，以此來得到低碳鋼的長度、寬度等數(shù)據(jù)。為了得到其原始截面面積，我們需要用游標卡尺在試樣原始標距內的兩端及中間處兩個相互垂直的方向上各測一次直徑。為了確保實驗的公正性，我們將要截取這一些直接數(shù)值的平均值，通過截取三處截面直徑的最小值來進行低碳鋼的原始截面面積。接著我們需要調整試驗機。根據(jù)低碳鋼的抗拉強度和原始橫截面面積來估計低碳鋼的最大載荷值，通過確定其最大的載荷來配置相應的擺錘。然后來選擇合適的測量儀器。準備工作做好之后，我們便可以開動試驗機進行繪圖。通過繪圖來捕捉低碳鋼最大屈服荷載值。這樣就能夠比較準確的對低碳鋼的拉伸性能進行判斷。

由于發(fā)生試驗的便于操作性以及拉伸試驗，對于之后金屬材料運用有著極大的作用，所以拉伸試驗廣泛的運用到機器制造領域，尤其是計量檢測方面更為突出。

3 加工對金屬材料拉伸性能的影響

進行金屬材料拉伸試驗過程中，有經(jīng)驗的人就會發(fā)現(xiàn)要想得到正確的金屬材料數(shù)據(jù)，就必須在進行拉伸試驗時采取一系列的操作，考慮多種因素。在進行拉伸試驗時哪些因素會影響金屬的拉伸技能。通過多年的實踐研究，我們可以發(fā)現(xiàn)在進行金屬材料拉伸實驗時，影響金屬材料拉伸性人的因素主要有以下幾個方面。這也是加工過程中影響金屬材料拉伸性能的重要影響因素。

3.1 取樣制作對金屬材料拉伸性能的影響

由于一些金屬材料的體積關系，我們無法對整個金屬材料進行加工，所以我們只能夠通過截取一部分的金屬材料進行加工。在進行試樣切取時，常常會因為試樣的受熱變形、加工硬化等原因而影響該金屬材料的力學性能。這常常影響加工的效果。對于化學性能比較活潑的金屬材料來講，在進行試樣切取時，由于接觸到空氣的面積加大，很容易進行氧化。由于氧化的出現(xiàn)很容易對之后實驗結果的獲得產生影響。不僅如此，通過多年的實踐，我們發(fā)現(xiàn)試樣的形狀尺寸，加工精度和方法對于金屬材料的拉伸性能都有一定的影響。在進行加工時，如果板材和管材的試樣是平板或者圓管弧板帶肩試樣，我們更要注重形狀對于測試數(shù)據(jù)的影響。進行測試時，這兩種形狀的試樣可能會在拉伸時產生曲線異常的現(xiàn)象。

3.2 測試儀器和設備的影響

我們對金屬材料進行拉伸實驗時，為了更好的測量其他的數(shù)據(jù)，常常會對金屬材料進行尺寸測量。之前這一種測量主要是有人工執(zhí)行，通過實踐時我們發(fā)現(xiàn)人工進行測量很容易影響其測量結果，于是我們開始尺寸測量儀器進行測量?？墒请m然如此，但為了保證數(shù)據(jù)準確性在進行尺寸測量儀器進行測量時，我們必須在進行測量前保證測量儀器以及設備的運行狀況和準確度。只有這樣才能夠達到我們測量的要求。在對金屬材料進行截面尺寸獲得時，測量儀器的分辨率顯得尤為重要。所以再利用量具和儀器時，我們必須根據(jù)國家相關部門的標準，經(jīng)過檢測部門的檢測之后方能使用。

3.3 溫度會對試驗結果產生影響

對于化學穩(wěn)定性較強、熔點較高的金屬材料來講，試驗的溫度對于其影響作用并不大。這一種金屬材料隨著溫度的不斷升高，其測量強度的指標則會出現(xiàn)下降。所以在這種情況之下，溫度對其所造成影響直接可以忽略不計，但對于那一些精巧的、高精度的特殊材料來講，就必須考慮到溫度對其的影響。最為常見的一個例子便是手表，我們可以知道同一款手表可能因為溫度的不同出現(xiàn)時間快慢不同的現(xiàn)象。當我們把手表放在赤道地區(qū)時，赤道地區(qū)一年之內能夠接受到太陽的兩次直射，整個地區(qū)的溫度相較于其他地區(qū)來講比較高。所以在這一地區(qū)佩戴手表時，將會出現(xiàn)手表時間快速運轉的情況。而當我們把手表放在南北極地地區(qū)時。由于極地地區(qū)無法接受太陽的直射，常年處于低溫狀態(tài)。所以在這種情況之下，手表的時間似乎也被極地的寒冷，變得緩慢。由于這種差異，常常會影響一些人的日常生活。所以為了確保手表時間的準確性，我們必須在進行手表鍛造時對金屬材料進行分析，讓那些較小程度受到溫度影響的金屬材料運用到手表制造當中。

3.4 人為因素對拉伸事業(yè)的影響

在進行一個試驗時，我們最不能忽略的便是人為因素。無論我們在加工過程中利用了多么自動化以及高精密的儀器，我們必須想到這一種儀器始終是由人類啟動的，而人不可避免的會犯錯。所以在進行加工時，我們必須盡可能的減少犯錯的機率，尤其是在進行以人為主導的加工制造時，我們更要注重人為因素對于試驗結果的影響。眾所周知，在進行金屬加工制造時，一些情況的試樣截取和選擇常常是由工作人員決定的；在進行金屬材料的測量和數(shù)據(jù)查看時也主要以人為主。而這些情況和數(shù)據(jù)的查看常常會由于一些人的粗心大意而出現(xiàn)看漏看錯的情況，對測量結果造成一定的誤差。

3.5 拉伸速度對金屬材料的拉伸性能有影響

我們可以發(fā)現(xiàn)加工過程中對于金屬材料的拉伸速度也會影響金屬材料的拉伸性能、對于拉伸曲線的形貌也有著影響。當我們對板狀的試樣進行拉伸時，常常會出現(xiàn)拉伸曲線不是先沿著彈性曲線向上大道上屈服點，然后再向下進行屈服的過程，而是出現(xiàn)了試樣在沿著彈性直線向上到達下屈服點時，曲線先向左、向上、再向右、向下畫圈，最后進入屈服流動過程的現(xiàn)象。而這一種現(xiàn)象的出現(xiàn)就無法在試樣的彈性狀態(tài)內進行加工制造的高度完成。

4 解決措施

要想得到正確的金屬材料發(fā)生試驗檢測結果，要想得到完美的加工效果。我們必須對以上影響金屬材料拉伸性能的因素進行具有針對性的原因分析。這一原因分析制定相關的規(guī)程，嚴格控制加工操作過程。

4.1 制定樣品要求

首先我們應當根據(jù)規(guī)定進行標準樣品的制備，嚴格按照國家標準對樣品的取材、形狀、尺寸進行統(tǒng)一的處理。同時在樣品制備時，我們還應當避免金屬材料由于加工過快，冷卻不到受熱受擠壓而造成的金屬變形。在進行樣品切割時，要留出足夠的加工余量，這樣可以在進行加工時去除受熱或者硬化的部分，避免影響性能的測評。進行加工制造時，應當充分考慮不同金屬材料的質地及強度指標，通過充分考慮材料質地的不均勻性和強度指標的差異性，減少影響。為了得到更好的加工效果，能夠進行相互的比較，獲得準確可靠的數(shù)據(jù)，我們應當制備多個試樣，得出正確的金屬材料的性能指標，然后根據(jù)得出的性能指標進行綜合性的評價。

4.2 控制拉伸速度

在加工制造時我們發(fā)現(xiàn)速度對于金屬材料的拉伸性能也有點影響。所以在進行拉伸時，我們應當盡量保證拉伸的效果，在金屬材料的承載范圍之內進行加工，不讓金屬材料由于形變而失去彈性。故而在進行測量時，我們應當選擇應力速率控制或者負荷控制，進行高度重視與關注實驗速度的控制之后，為了能夠進一步的展開之后的工作，工作人員還必須依照材料的特性進行試驗速率的記錄，科學而有效的進行試驗結果都分析。

4.3 嚴格檢查儀器設備

進行加工之前，我們必須嚴格的進行儀器設備的檢查。這是工作人員的首要工作。通過檢查儀器設備的運行狀況以及量程與精度，使儀器設備能夠達既定的實驗要求，減少因為實驗受量程或者精度不夠的情況下所造成的實驗誤差。在進行儀器設備檢查之后，工作人員還必須準確的掌握儀器設備的使用頻率，定期的對相關儀器或者設備進行維護與保養(yǎng)，減少由于儀器或設備老化的情況而產生的工作性能降低。

5 結語

在進行試樣加工時我們可以發(fā)現(xiàn)在這一過程當中，影響金屬材料發(fā)生性能的因素是多方面的。就金屬本身而言，金屬材料試樣的大小、形狀、尺寸、表面的粗糙程度以及取樣的方式都可能對拉伸性能產生不同程度的影響。獨立于金屬之外的因素，例如溫度、拉伸速度也會對金屬的拉伸性能產生影響。如果想要讓金屬的拉伸性能較小程度的受到影響的話，在進行加工時，我們就得采取相應的制備方法進行制樣，盡可能的避免式樣由于溫度、尺寸、形狀、拉伸速度而造成試驗結果的影響。