實驗八 金屬材料p0 2的測定

2022-08-25 19:30:08 字數 1487 閱讀 5976

實驗八金屬材料σp0.2的測定

一、實驗目的及意義

實驗目的:

1、了解國標gb/t228-2002對塑性材料σp0.2的定義,掌握σp0.2的測定方法;

2、熟悉萬能材料試驗機的使用;

3、熟悉引伸計的標定及使用;

4、熟悉應變電測方法。

工程意義:

金屬材料的屈服強度σs是一切結構安全分析時不可缺少的資料實之一,而大多數材料如合金鋼、高溫合金、鋁合金 、鎂合金等,都無明顯的屈服現象,因此不能測出σs。為了表示材料對微量塑性變形的抵抗能力,通常採用規定塑性變形是標準長度(即試樣標距)0.2%時所對應的應力值稱條件屈服強度,用σp0.

2表示。

可作為設計選材時的初選指標,設計完成後測其真實值作為驗證初選是否合格的標準。如選材時材料σp0.2增高,對應力腐蝕和氫脆就敏感;材料σp0.

2低,冷加工成型效能和焊接效能就好等等。因此,屈服強度是材料效能中不可缺少的重要指標。

二、實驗裝置及工具

萬能材料試驗機、球鉸式引伸儀、應變引伸儀、電阻應變片、靜態應變儀。

3、實驗原理

很多金屬材料的拉伸圖沒有明顯的屈服點,在生產檢驗中測量金屬材料的屈服強度時,從彈性進入塑性是光滑過度的,這種材料的屈服強度用規定塑性變形量的辦法來定義。

大部分金屬材料都不存在明顯的屈服現象,在拉伸圖上由彈性到彈塑性的過渡是光滑連續的,如圖所示。根據國家標準規定:試樣在拉伸過程中,標距部分的殘餘伸長達到原標距長度的0.

2%時的應力為條件屈服極限σ0.2。

**法。如圖所示的p—△l曲線,在其橫座標上,擷取使od=0.2%·l·n,從d點作彈性直線段的平行線,交曲線於b點,點b的縱座標值,即所求的屈服載荷p0.

2。式中l為上、下夾頭間試件長度,n為夾頭位移的放大倍數,應不小於50倍。

四、實驗分析

在測量σp0.2過程中, 夾頭位移實際上是以下三個方面的總和, 一是與台階鉗口接觸的試樣台階承載面所產生的接觸變形, 該接觸變形可通過保證試樣台階承載面的平整度而大大減少; 二是試樣台階長度段的變形; 三是試樣平行長度段的變形。由於試樣的臺階段比平行長度段直徑大且長度短很多, 因而在試樣平行長度段的規定非比例伸長應力。

達到σp0.2時, 臺階段的非比例變形( 塑性變形) 相對於平行長度段的非比例變形來說是極其微小的。因此在保證試樣台階承載面平整度的情況下, 夾頭位移值由試樣的非比例變形決定的部分近似等於試樣平行長度段的非比例變形量, σp0.

2近似等於試樣平行長度段的非比例伸長率為試樣平行長度的0. 2% 時所對應的應力。

5、分析處理

資料表見實驗報告冊

作圖確定出條件屈服載荷 p0.2,再除以試樣原來的橫載面積 a,即得出條件屈服強度σp0.2。

從拉伸曲線的橫座標上取d點,d點到拉伸曲線起始點o的距離為,

od=l0×n×0.2%(公釐)

l0——試樣標距

n——橫座標的放大倍數

過b點作平行於拉伸曲線直線段的平行線,交曲線於b 點,該點所對應的載荷即為p0.2

σp0.2 = p0.2 / a

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