探求轧制实验与拉伸实验.doc

《探求轧制实验与拉伸实验.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、压下量对板材同步轧制变形力和金属机械性能的影响一、实验目的通过本次实验的训练，进一步掌握材料成型过程中力能参数检测、变形后金属性能测试的原理、方法和技术，熟练掌握相关仪器设备的使用与操作方法，巩固材料成型理论知识，进一步提高运用所学专业知识综合分析、解决问题的能力。二、实验要求以相对压下量为试验参数，研究钢板同步冷轧时轧制力变化规律，探索轧后金属机械性能变化情况。三、实验方案设计1．实验材料及设备材料：2.8×50×140mm铝板五块；设备：Φ130实验轧机、测力传感器、轧制综合参数测试仪、计算机、电桥盒、游标卡尺。2．实验参数设置（1）轧制实验参数设计

2、由于本实验变量为压下量以及考虑到加工硬化的影响，所以设置轧制道次为n=1，设置每组轧件压下量分别为0.24mm、0.4mm、0.54mm、0.76mm、0.9mm。（2）拉伸实验参数设计不考虑宽展，由体积不变可知轧制后轧件中最短轧件的长度为151mm，取150mm。以最短试件为基准制作其余四块试样。由初步设置拉伸试样的宽度为30mm。由得，取。根据以上数据画出拉伸件示意图如下：图1拉伸试件示意图3．实验原理（1）同步轧制原理同步轧制是指两工作辊辊径、辊速均相同的一种轧制方法，其两辊均为主动辊，轧制过程对两个轧辊完全对称，轧辊为刚性，轧件除受轧辊作用外，不

3、受其他任何外力作用，轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件的机械性质均匀。在轧制过程中，同步轧制变形区金属在前滑区，后滑区上下表面摩擦力都是指向中性面，中性面附近单位下力增强，使平均单位轧制增大。同步轧制时单位轧制压力沿变形区长度方向的类似抛物线形状分布。（2）轧制力测定原理将事先制作的测力传感器安装在工作机座两侧辊轴垂直载荷的传力线上，通过测量两侧的轧制力分力即可得到总轧制力。外力作用在弹性元件上，使其产生弹性变形（应变），由贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻变化。再利用电桥将电阻变化转换成电压变化，然后送入放大器放大，由记录器记录。经过计算机数据采集

4、系统的编辑整理后得到轧制力数据。利用Excel可以将轧制力和变形程度曲线描绘出。最后利用标定曲线将测量的应变值推算出外力大小，从而可以得到轧制力。电桥盒测力传感器P1P2Φ130二辊异步实验轧机计算机输出数据采集系统图2轧制力测定原理图（3）拉伸实验原理沿着试样轴向匀速加载拉伸载荷，直到试样断裂，在整个过程中，测量施加在试样上的载荷和试样的伸长，以测定需要测定的力学性能。材料在拉伸过程中分为三个阶段：①弹性变形阶段。随着拉力的增加，材料开始生长，此时因为应力与应变是一条直线，即两者成比例关系，称之为弹性阶段；②塑性变形阶段。随着拉力的继续加大，材料开始急

5、剧变形，继续拉伸时会出现颈缩，应力会继续增加，但变形会急剧增大，材料产生宏观变形时的应力称之为屈服强度，又称之为屈服极限；③破坏阶段。当拉力继续增大，材料的应力达到极限，会突然断裂，此时的应力最大，称之为强度极限或抗拉强度。4．实验方法（1）轧制实验方法目前有两种测量轧制压力的方法：①通过测量机架立柱的拉伸应变测量轧制压力，即应力检测法；②用专门设计的测力传感器直接测量轧制压力。由于应力检测法在实验中易产生较大的误差，所以本实验选择第二种方法。将事先制作的测力传感器安装在工作机座两侧辊轴垂直载荷的传力线上，通过测量两侧的轧制力分力即可得到总轧制力。（2）

6、拉伸实验方法图3应力-应变曲线图实验时，自动绘图机会绘出拉伸图如图3。在实验初期，绘出的是一段曲线，这是因为试件开始变形之前机器的机件之间和试件与夹具之间留有孔隙，所以当实验刚刚开始时，在拉伸图上首先产生一段曲线，继而逐步加紧，最后只留下试件的变形线。为了消除在拉伸图起点处发生的曲线段，需将图形的直线段延长至横坐标所得交点0，即为拉伸图的原点。随着载荷的增加，图形沿倾斜的直线上升，试样进入屈服阶段，a点为下屈服点，用表示，屈服阶段中，当指针无规则上下波动时，要准确捕捉屈服载荷的读数，确实有一定困难，对试件连续加载直至断裂，有测力度盘或拉伸图上读出最大载荷

7、，通过断裂后的截面可计算其截面积，根据拉伸试验中相应的拉伸力计算出相应的强度。（3）实验计算公式①伸长率：②断面收缩率：③屈服极限：④强度极限：5．数据采集方法将事先制作的测力传感器安装在工作机座两侧辊轴垂直载荷的传力线上，通过测量两侧的轧制力分力即可得到总轧制力。外力作用在弹性元件上，使其产生弹性变形（应变），由贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻变化。再利用电桥将电阻变化转换成电压变化，然后送入放大器放大，由记录器记录。经过计算机数据采集系统的编辑整理后得到轧制力数据。利用Excel可以将轧制力和变形程度曲线描绘出。最后利用标定曲线将测量的应变值推

8、算出外力大小，从而可以得到轧制力。6．数据分析处理方法本实验采用回归分析法，它是