力学性能试验.doc

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1、力学性能试验朱永惺南京汽轮电机厂第二章力学性能试验取样基本知识（P18）第一节试样类型及取样原则（P18）一、取样依据：GB/T2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试验制备》二、取样原则：1、取样对力学性能试验结果的影响；三要素：取样部位：1）加工过程中变形量各处不均匀2）材料内部各种缺陷分布和金属组织不均匀取样方向：材料在加工过程中金属是沿晶粒主加工变形方向流动，晶粒被拉长并排成行，夹杂也沿主加工变形方向排列，因此材料性能各向异性。例如：纵向试样（试样纵向轴线与主加工方向平行）和横向试样（试样纵向轴线与主加工方向垂直）有较大差异：

2、薄板材纵向试样抗拉强度，下屈服强度都高于横向试样，断面收缩率更是远远大于横向试样。取样数量：1）某些力学性能指标对试验条件和材料本身的特性十分敏感，单个试样结果不足以为信，应采用最小的取样数量；2）试验结果的分散性及经济因素2、样品的代表性；一般性规定：GB/T2975-1998专门的规定：产品材料标准和协议：①材料的平均性能；②取样方向；一般取其最危险、最薄弱的部位，因为最薄弱、最危险处的力学性能决定了产品的性能；此外受力状态与零部件的受力状态相一致；三、力学性能试验的试样取样类型：1、从原材料上直接取样：2、从产品（结构或零部件）的一定部位上取

3、样；3、把实物作为样品。四、样坯切取方法：无论用什麽方法都应遵循以下原则：（1）应在外观及尺寸合格的材料上取样，试料应有足够的尺寸，以保证机加工出足够的试样进行规定的试验及复验；（2）取样时，应对样坯和试样做出不影响其性能的标记，以保证始终能识别取样的位置和方向；（3）取样的方向应按材料标准规定或双方协议执行；（4）切取样坯时，应防止因过热、过冷、加工硬化而影响其力学性能及工艺性能。如果过热了怎么办？比如，采用火焰切割法取样时，由于材料是在火焰喷嘴下熔化而使样坯从整体上分离出来，在熔化区域附近，材料承受了一个从熔化到相变点（723℃）以下温度变化区

4、域，这一局部的高温将会引起材料性能的很大变化，所以切割样坯（样坯切割线至试样边缘）必须留有足够的切割余量。这一余量的规定为：一般应不小于钢材的厚度或直径，但最小不得少于20mm，对厚度或直径大于60mm的钢材，切割余量可根据供需双方协议适当减少。如果过冷了怎么办？比如，采用冷剪法切取样坯时，冷剪边缘会产生塑性变形，厚度或直径越大，塑性变形的范围也越大，所以切割样坯也应留有足够的剪割余量：表2-1冷剪样坯所留加工余量厚度或直径/mm加工余量/mm≤44＞4~10厚度或直径＞10~2010＞20~3515＞3520五、试料状态，按材料标准规定，取样分为

5、：1、交货状态取样：从产品成型和热处理完成之后取样，但虽然在热处理之前取样，但试料应在与交货产品相同的条件下进行热处理。此时如需要矫直试料，应在冷状态下进行。2、标准状态取样：按产品标准或订货单规定的生产阶段取样。如必须对试料矫直，可在热处理之前进行热加工或冷加工，热加工的温度应低于最终热处理温度。第二节金属材料试样轴线一、问题的提起：1、各向异性2、材料的在加工过程中的晶粒流向3、标准GB/T20832-2007《金属材料试样轴线相对于产品结构的标识》X——主要变形方向；Y——最小变形方向；Z——为X—Y平面的垂直方向。二、无缺口试样的标识三、缺

6、口（或预裂纹）试样的标识注意：铸件没有晶粒流动方向，应在零件图上明确标出试样的位置和取向，在试验结果中不做试样的取向标识。第三节钢材的取样位置要求：1、所取试样不止一个或复验时，可在规定位置相邻处取样；2、如机加工和试验机能力允许，应制备全截面或全厚度试样；3、如机加工和试验机能力有限，应至少保留一个原始表面。一、型钢（见NB199）二、条钢三、钢板四、钢管第四节焊接接头的取样力学性能用试样样坯一般都是从专门焊接的试板或管接头中切取，也可从结构件上切取。一般有三种形式的取样：对冲击试样：1、缺口在焊缝的中心线上；2、缺口在熔合线上；3、缺口在开在热

7、影响区第三章金属材料的拉伸试验一、概述：金属力学性能试验方法是检测和评定冶金产品质量的重要手段。1、拉伸试验的三个基本变形阶段：弹性变形、塑性变形和断裂。2、拉伸试验的条件：单轴（应力状态恒定）、温度恒定、静载（应变速率在0.0001~0.01S）3、拉伸试验还和其他力学性能指标有关：4、拉伸试验的依据：GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》5、试验温度：在室温10℃—35℃范围内进行，对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±5℃。第一节拉伸过程中的物理现象及有关术语一、物理意义：1、弹性变形阶段：1）弹性变形（oa）；特点：伸长与

8、载荷的变化遵从虎克定律，正比例线性关系。2）滞弹性变形（ab）；特点：正比例关系已破坏，是非线性阶段，即滞弹性变形，此时试