金属材料性能测试以确定合适的应用

金属材料-金属和金亚博网站下载属合金-具有非常广泛的特性。除了结构和功能这两个特性外,结构和建筑材料(例如机械工程和天文技术的材料,精密力学和工程的材料)和功能材料(例如电气工程的材料,亚博网站下载电子与通讯媒体工程)。

亚博网站下载材料属性

对建筑材料来说,在给定温度下的机械性能、强度、刚度(弹性亚博网站下载)和变形性(塑性)是决定性的。这些属性定义了配置(例如max。测试架和测压元件所需的测试力)和测试机器的设备(例如,用于测定杨氏弹性模量的高分辨率伸长仪)。app亚博体育在机械应力的情况下,例如钢,首先-相对于橡胶,例如,高刚性立即生效。

这意味着相当大的力在很小的变形下增加,通常小于一根头发的厚度,在力的减少过程中有弹性。只有当力继续增大时,塑性即永久变形才会压倒弹性变形。由非常脆的材料(如铸铁)或软钢制成的试件在低温下突然断裂,一旦亚博网站下载达到拉伸强度(即没有预先缩颈),几乎没有任何塑性变形。

表1。特殊材料性能的比较

材料特性
(没有极端值)

金属

混凝土

塑料垫。
(non-reinforc)。

拉伸和压缩机。力量——MPa

One hundred.2000

200年……500

20.160

gpa´s杨氏模量

70年……210

15…40

0.06……6

密度(比重)-克/厘米³

2.7……7.8

2.1……2.4

1……2

由钢板制成的拉伸试样的特征应力/应变曲线(见上图),并通过“虚拟”测量通道(见下图)将截面扩大至0.2%的耐压应力后不久,并说明局部梯度T(见下图)。

图1所示。由钢板制成的拉伸试样的特征应力/应变曲线(见上图),并通过“虚拟”测量通道(见下图)将截面扩大至0.2%的耐压应力后不久,并说明局部梯度T(见下图)。

Prope效果而无变化

当使用韧性材料时,(局部)刚度一旦超过屈服亚博网站下载应力,就会显著降低,甚至可能为零或更低(不加力就增加变形,甚至是减少力)。

试样(厚度L0 = 80 mm)的特征曲线清楚地表明,随着变形量的增加,试样的刚度发生了变化。从弹性应变到屈服应力,仅仅是近似的。(约0.06%。50µm)时,塑性应变高达32%(约为0.5µm)。26毫米),即超过500倍!这种特性对变形测量系统提出了特别高的要求,这些测量系统用于确定杨氏弹性模量、证明应力、最大力时的应变和在同一测试(即高分辨率和长测试行程)中的断裂应变。

此外,在试样突然断裂时,测量系统也不能损坏。在试验力的影响下,不仅试件发生变形,而且位于力通量之外的试验机各部件(载荷架、测压元件、试件安装件和试件长度外的件)也发生弹性变形。由于试件刚度大,试验机的弹性变形大多明显高于试件的变形(高达十倍以上)。

杨氏模量

因此,对于测量这些小变形,例如测定杨氏弹性模量和证明应力,通过十字头或活塞行程的间接测量实际上是不可能的。

试验机的十字头或活塞行程是根据试件与机器刚性的比值分为试件与机器变形。

因此,变形速度不仅取决于十字头和活塞的速度,还取决于试件的尺寸(刚度、几何形状)和机器配置。但变形速度会影响待确定的特征值,特别是刚性较小的材料。亚博网站下载

因此,只有根据测得的力和变形值来控制十字头或活塞的速度,才能保证不同尺寸试件和不同机器的试验结果的可比性。

测试标准-可比较结果的先决条件

试验标准的主要任务之一是为试样和试验顺序创造相同的条件,而不管试验的时间和地点以及试验人员。国际标准越来越多地取代国家标准,是进一步提高检测结果可比性的重要一步。

下表总结了目前应用于金属测试的最重要的国家和国际标准。一般来说,如果提供了相应的要求,并向大多数标准委员会提出了要求,则每五年对标准进行核实和调整。兹威克罗埃尔的员工活跃在几个标准委员会。因此,他们贡献了测试设备制造商的专业知识和经验,了解客户的产品开发和专业咨询。

钢板拉伸试样的特征力/拉伸力/十字头行程曲线(用Zwick Z100材料试验机和液压试样夹试验)亚博网站下载

图2。钢板拉伸试样的特征力/拉伸力/十字头行程曲线(用Zwick Z100材料试验机和液压试样夹试验)亚博网站下载

这些信息已经从Zwick提供的材料中获得、审查和改编。亚博网站下载

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引用

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  • 美国心理学协会

    Zwick GmbH & Co. KG。(2019年9月30日)。金属材料性能测试以确定合适的应用。AZoM。于2021年10月08日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=3764检索。

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    Zwick GmbH & Co. KG。《金属材料性能测试以确定合适的应用》。AZoM.2021年10月08年。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=3764 >。

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    Zwick GmbH & Co. KG。《金属材料性能测试以确定合适的应用》。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=3764。(2021年10月8日生效)。

  • 哈佛大学

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