金属材质机械性能指的是金属在一定温度条件下承受外力作用时,抵抗变形和断裂的能力,其机械性能强度有很多的帮助,在外力作用下抵抗变形和破坏的能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标主要有:
1、强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂的应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,如拉伸试验曲线图中点b对应的强度极限,常用单位为兆帕(MPa),换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPaσb=Pb/Fo式中:Pb?C至材料断裂时的应力(或者说是试样能承受的载荷);Fo?C拉伸试样原来的横截面积。
2、屈服强度极限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限,用σs表示,相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料,在拉伸曲线上会出现明显的屈服点,而对于低塑性材料则没有明显的屈服点,从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限,用σ0.2表示。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs/σb)要小,以提高其安全可靠性,不过此时材料的利用率也较低了。
3、弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的应力即为弹性极限,相应于拉伸试验曲线图中的e点,以σe表示,单位为兆帕(MPa):σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时的外力(或者说材料弹性变形时的载荷)。
4、弹性模数:这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应的单位变形量)之比,用E表示,单位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα式中α为拉伸试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。弹性模数是反映金属材料刚性的指标(金属材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚性)。
橡胶拉力试验机和其他类型的试验机是不一样的,这种类型的试验机主要是针对不同的材料而进行的一系列的拉伸、压缩和剪切等不同的性能测试的时候所使用的一用试验机设备,同样也是不只是使用橡胶类物体,对于塑料的一些复合材料和钢材、光纤电线电缆的一些材料都能进行精准的测试。拉力机可分析整个测试的结果,例如伸长量、应力、应变、破坏值、平均值等。拉力机亦可配合测试对象的型式或要求将试片破坏并取得整个测试过程,分析测试样品的物理特性,如拉力、抗压、抗弯、疲劳、剥离力、弯折等等。另备有试片制作设备如空压切试片机、硬质试片切割机、热压成型机等可制作标准试片让测试更精准。
橡胶拉力试验机的工作条件:
1.在室温10℃-35℃范围内,相对湿度不大于80%;
2.在稳固的基础或工作台上,正确安装;
3.在无震动的环境中;
4.周围无腐蚀性介质;
5.电源电压的波动范围不应超过额定电压的±10%;
6.试验机电源应有可靠接地;频率的波动不应超过额定频率的±2%;
7.在稳固的基础上正确安装。
断裂伸长
纤维拉伸至断裂时的伸长率称为断裂伸长率(Elongation at break),它表示纤维承受拉伸变形的能力。
断裂伸长率大的纤维手感比较柔软,在纺织加工时,可以缓冲所受到的力,毛丝、断头较少;但断裂伸长率也不宜过大,否则织物容易变形。普通纺织纤维的断裂伸长率在10% ~30%范围内比较合适。但对于工业用强力丝,则一般要求断裂强度高、断裂伸长率低,使其产品不易变形。
拉力拉伸实验目的
塑料拉力拉伸测试标准及测试方法分享,掌握塑料拉伸试验方法,了解塑料拉伸试验机的基本结构和工作原理,并通过试样的拉伸应力应变曲线和各试验数据来分析该材料的静态拉伸力学性能,对其拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率和弹性模量作出评价。
二、拉力拉伸实验原理
在规定的试验温度、湿度与拉伸速度下,通过对塑料试样的纵轴方向施加拉伸载荷,使试样产生形变直至材料破坏。记录下试样破坏时的大负荷和对应的标线间距离的变化情况。(在带微机处理器的电子拉力机上,只要输入试样的规格尺寸等有关数据和要求,在拉伸过程中,传感器把力值传给电脑,电脑通过处理,自动记录下应力应变全过程的数据,并把应力应变曲线和各测试数据通过打印机打印出来)。
江苏亚标检测技术服务有限公司(AST)专业从事第三方检测、咨询服务。公司拥有专业的检测技术团队与经验丰富高素质的实验室管理人员。 AST已建设成为一个集环境可靠性试验、材料性能测试、电磁兼容(EMC)、安规测试、化学分析、理化检测为一体的大型综合性检测服务机构。服务能力覆盖/民用、电子电器、汽车、材料、航空航天、通用设备、船舶、机械、医疗器械、纺织玩具、橡胶塑料、运输包装等应用领域,现有规模、测试能力和水平处于行内检测机构的高水平。 AST严格依据ISO/IEC17025:2005进行管理,遵循“科学、、价值、服务”的准则,为企业提供IEC、ISO、IEEE、ASTM、GB、JIS、SJ等国际、国内标准的测试服务,同时还可以依据客户要求对于国内外主要厂商的测试标准进行解读和试验,为客户提供较好的测试技术服务及产品问题解决方案。