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檢測(cè)小知識(shí)-金屬材料拉伸試驗(yàn)
1、什么是金屬材料拉伸試驗(yàn)？
金屬材料拉伸試驗(yàn)是將樣品按標(biāo)準(zhǔn)要求制成試件，在拉力試驗(yàn)機(jī)上按一定速率施加拉力，終拉斷試樣，根據(jù)拉伸過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變變化分析試樣力學(xué)性能。
常規(guī)金屬材料拉伸試驗(yàn)主要為了獲得抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率三項(xiàng)主要指標(biāo)。也就是我們?cè)诟鞣N鋼管、型材國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中常見(jiàn)的三項(xiàng)指標(biāo)。
其中屈服強(qiáng)度由拉伸曲線的屈服階段大或小力值除以試樣原始截面面積得出，抗拉強(qiáng)度由拉伸曲線大力值除以試樣原始截面面積得出，斷后伸長(zhǎng)率按標(biāo)準(zhǔn)要求長(zhǎng)度在拉伸前試樣上標(biāo)記原始標(biāo)距，根據(jù)拉伸后標(biāo)距伸長(zhǎng)量除以原始標(biāo)距計(jì)算得出。
2、為什么要做金屬材料拉伸試驗(yàn)？
通俗講進(jìn)行金屬材料拉伸試驗(yàn)就是為了檢測(cè)金屬制品拉伸性能是否合格，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)要求，我們就可以說(shuō)產(chǎn)品在此項(xiàng)檢測(cè)要求合格。
但其實(shí)拉伸試驗(yàn)各項(xiàng)檢測(cè)要求都具有相應(yīng)的意義，他們分別在不同方面告訴我們產(chǎn)品的使用耐受極限，對(duì)產(chǎn)品正常生產(chǎn)和安全使用具有指導(dǎo)意義。
拿常檢測(cè)的三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)說(shuō)
屈服強(qiáng)度代表了金屬材料常規(guī)使用極限。金屬材料在外力作用下通常存在一個(gè)彈性變形階段，在此階段內(nèi)材料隨力的增加伸長(zhǎng)，當(dāng)力卸去，材料能自行恢復(fù)外力施加前的狀態(tài)。此階段的大力為材料的屈服點(diǎn)力，此力下材料受到的拉力強(qiáng)度為材料的屈服強(qiáng)度。超過(guò)此強(qiáng)度，材料會(huì)出現(xiàn)不可恢復(fù)的形變。
拿常見(jiàn)的彈簧舉例，彈簧通常在屈服強(qiáng)度以下使用，當(dāng)使用強(qiáng)度超過(guò)屈服強(qiáng)度，彈簧就會(huì)出現(xiàn)形變，造成損壞。
抗拉強(qiáng)度代表了金屬材料的承受極限，抗拉強(qiáng)度是金屬材料拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，材料承受的大力下的拉伸強(qiáng)度，通常當(dāng)金屬材料承受超過(guò)抗拉強(qiáng)度以上的拉力會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速變形、斷裂。
以壓力容器上的各種防爆用爆破片為例，當(dāng)爆破片承受的壓力，在爆破片上產(chǎn)生的拉力強(qiáng)度超過(guò)爆破片的抗拉強(qiáng)度，爆破片迅速變形、斷裂、釋放壓力，以起到保護(hù)作用。
斷后伸長(zhǎng)率代表了材料的伸長(zhǎng)極限，是材料拉伸斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)比率。通常認(rèn)為當(dāng)材料伸長(zhǎng)達(dá)到或超過(guò)斷后伸長(zhǎng)率，材料就會(huì)斷裂。
以鋼管折彎為例，當(dāng)鋼管折彎時(shí)鋼管外側(cè)會(huì)被拉伸，如果彎心較小就會(huì)使鋼管外側(cè)面伸長(zhǎng)比率超過(guò)斷后伸長(zhǎng)率，造成鋼管斷裂。
再以大棚管為例，大棚在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)保證拱桿鋼管受到的大力產(chǎn)生的拉伸強(qiáng)度，低于屈服強(qiáng)度，以防鋼管變形造成倒塌。大棚縱桿受到的拉力產(chǎn)生的拉伸強(qiáng)度低于抗拉強(qiáng)度，以免拉斷。折彎加工過(guò)程彎曲角度適當(dāng)放大，避免小彎心彎曲，以免鋼管在側(cè)面過(guò)度伸長(zhǎng)，超過(guò)鋼管斷后伸長(zhǎng)率，造成管材斷裂。
由此可見(jiàn)對(duì)金屬材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品的正常生產(chǎn)和安全使用具有一定的指導(dǎo)意義。