弯曲试验
冷弯试验(根据GB/T232-2010)
(一)试验目的和意义
冷弯试验是用以检查钢材承受规定弯曲变形的能力,可观察其缺陷。
(二)仪器设备
应在配置下列弯曲装置之一的试验机或压力机上完成试验。(1)、支辊式弯曲装置,见图1;(2)V形模具式弯曲装置,见图2;(3)虎钳式弯曲装置,见图3;(4)翻板式弯曲装置,见图4
(三)试件制备
1.试件的厚度:
1.1圆形或多边形截面的钢材,其直径(或内切圆直径)不大于30mm时,试件的横截面应等于原材料的横截面,如果大于30mm小于50mm的,可以加工成横截面或内切圆直径不小于25mm的试样。大于50mm的应加工成不小于25mm的试样。
1.2板材、带材和型材,产品厚度不大于25mm时,试件厚度应为原产品的厚度;产品厚度大于25mm时,试件厚度可以机械加工减薄至不小于25mm,并保留一侧原表面。并且弯曲试验时试样保留的原表面应位于受拉变形的一侧。
2.试件的宽度:
试件宽度应满足相关产品标准要求
如未具体规定应按照以下要求:
2.1当产品宽度不大于20mm时采用原宽度。
2.2当产品宽度大于20mm厚度小于3mm时,宽度为20土5mm;当宽度大于20mm厚度不小于3mm时宽度为20-50mm.
3、试样的长度(L)应根据试样的厚度和所用的试验设备确定。采用支辊式弯曲装置或翻板式弯曲装置试验时,可以按照下式确定:
L=5.5d+150 mm或5.65倍截面积开方+150mm
4.方形、矩形和多边形试件棱边应按6.2规定倒圆,如果试验结果不受影响,可以不倒圆。
5.取样数量依据相关质量标准要求。
(四)试验方法
1.试验温度一般在10~35℃室温下进行,对温度要求严格的试验,温度应23℃±5℃范围内进行。
2按标准规定,选择适当大小的弯曲压头
3.将试件置于中心轴与支座之间,按规定调好两支座间的距离()。
支辊式弯曲装置:(d+3a)±0.5a
3.开动试验机加载,加载时应均匀平稳,无冲击或跳动现象(当出现争议时,试验速率应为(1土0.2)mm/s,直到试件弯曲至规定的程度,然后卸载取下试件。
要求弯曲角度为180度的试验还需进行第二次弯曲试验。
管材弯曲测试
钢管:截面形状分为圆形钢管和异形钢管,其中圆形钢管应用多,通常所指的钢管即是圆形钢管。异形钢管种类繁多,截面形状各不相同(甚至还有变截面的钢管),较常用的为方形和矩形钢管。
钢管常做检测项目:成分分析、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、扩口试验、压扁试验、卷边测试、整管弯曲、液压试验、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、硫化氢应力腐蚀、氢致开裂等
金属管弯曲试验:检验圆形横截面金属管全截面弯曲塑性变形能力,将一根全截面的金属直管绕着一个规定半径和带槽的弯心弯曲,直至弯曲角度达到相关产品标准所规定的值。
检测目的:检验圆形横截面金属管全截面弯曲塑性变形能力
弯曲试验标准
GB/T 244-2008 金属管弯曲试验方法
EN ISO 8491-2004 金属材料管材(全截面).弯曲试验
ASTM A370-14 钢制品力学性能试验的标准试验方法和定义
ISO 8491-1998 金属材料管材(全截面).弯曲试验
弯曲曲线,又称M-f曲线或者F-f曲线。它是将弯矩M(或者载荷F)作为纵坐标,试样的挠度f作为横坐标,表示弯矩或者载荷与试样中心线偏离原始位置的关系。弯曲曲线与拉伸试验中的应力-应变曲线有些类似。试样弯曲变形到P点之前,弯曲力矩M与f保持线性关系。弯曲变形到E点之前,属于弹性变形。E点之后,试样发生塑性变形。到达B点之后,弯曲力矩为大值。
下面对弯曲试验及弯曲曲线中涉及的测量物理量做一个简单的名词解释:
抗弯强度:试样弯曲断裂前的大弯曲应力,按弹性弯曲应力公式计算的大弯曲应力。在弯曲曲线上即为B点的应力。
规定非比例弯曲应力:试样弯曲时,当外侧表面上的非比例弯曲应变达到规定值时,按弹性弯曲应力公式计算的大弯曲应力。
规定残余弯曲应力:试样施加弯曲力及卸除之后,试样弯曲外表面上的残余弯曲应变达到规定值时,按弹性弯曲应力公式计算的大弯曲应力。
断裂挠度:挠度是指试样弯曲时中心线偏离原始位置的大距离。断裂挠度则是试样弯曲断裂时的挠度。
弯曲断裂能量:试样弯曲至断裂所需的能量。表现在弯曲曲线上是断裂之前的曲线面积。
以上物理量既可以通过公式计算得到,也可以通过弯曲曲线测量得到。
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