ISO 6892和JIS Z2241中规定的金属材料拉伸试验国际标准进行了修订，最近将应变率控制（使用伸长计测定应变）作为试验项目添加到当前的应力率控制方法中，对材料施加荷载，直亚博网站下载到其达到屈服点。因此，可以假定，在某些情况下，需要对金属材料进行应力和应变率控制拉伸试验。
本文的例子,应力和应变速率控制金属拉伸试验的样本,包括奥氏体不锈钢、黄铜和铝合金根据ISO 6892,用日本岛津公司签名AG-50kNX精密万能试验机、招牌式和SSG50-10H应变仪类型伸长计如图1和2。
图1所示。通用测试系统概述。
图2。拉伸试验用试样和夹具。
试样及试验条件
表1显示了样品的信息，表2显示了测试条件。
表1。样品标本。
| 样品名称 |
一个 |
B |
C |
D |
| 材料 |
冷轧钢 |
不锈钢(奥氏体) |
铝合金 |
黄铜 |
| 样本量 |
宽25mm，厚1mm，规长50mm，平行长60mm (JIS z2241 5号试样) |
|
|
表2。测试条件。
| 1)测压元件容量 |
50 kN |
| 2)夹具 |
50 kN非移动楔型夹（扁平试样锉齿） |
| 3)测试速度 |
见表3 |
| 4） 试验温度 |
环境温度 |
| 5)软件 |
TRAPEZIUMX(单一) |
试验速度图像如图3所示，表3和表4分别为应变控制和应力控制试验适用的试验速度。
(A):上屈服点(或其相应点)。
(B):应变测量的上限(点后证明强度点)。
图3。测试应变率的图像。
表3。应变率测试(基于应变率控制)。
| V1：应变率 |
0.00025 / s(1.5% /分钟) |
| V2:应变率 |
0.00025 / s(1.5% /分钟) |
| V3:预测应变率 |
0.0067 / s(40% /分钟) |
表4。测试压力率(基于压力率控制)。
| “V1:应力变化率 |
10 MPa /秒 |
| V2:应变率 |
0.00083 / s(5% /分钟) |
| V3:预测应变率 |
0.0067 / s(40% /分钟) |
图4显示了使用应变率控制的每个样品的应力-行程位移，表5显示了它们的特征值。如应力-行程-位移曲线中的跳跃所示，应力变得不连续的点对应于应变率切换的点，如图4所示。
图4。每种金属材料的测试结果(基于应变率控制的应力-行程曲线)。
表5所示。结果（平均n=3）。
| 样品名称 |
弹性模量(GPa) |
0.2%验证强度（MPa） |
抗拉强度(MPa) |
断裂伸长率(%) |
| (冷轧钢板) |
194 |
185.5 |
341.5 |
43.3 |
| B(不锈钢) |
200 |
278.5 |
660.8 |
55.0 |
| C(铝) |
71 |
170.1 |
236.3 |
13 |
| D(黄铜) |
109 |
193.1 |
398.1 |
49.1 |
注1)应变率是指单位时间内应变的增加量，用引伸计测量试样的表长。
注2）使用试验机十字头在每个时间点的位移和试样的平行长度获得预测应变率。因此，它被定义为单位时间内试样平行长度的应变增加。
得到的应变率和预测应变率拉伸试验图5（a）-（d）显示了使用应变率控制的各金属材料的性亚博网站下载能。应变率用红色实线表示，预测应变率用蓝色实线表示，应力用黑色虚线表示。此外，绿色虚线表示应变速率控制中的容许值±20%相对公差（如ISO 6892规定）。至于实际负载率，很明显，这些值在允许的应变率控制范围内，显示出良好的应变率控制。对于样品A和B，在伸长计的帮助下，位移测量可达标距长度的2%。对于样品C和D，使用引伸计测量的应变仅高达0.8%，这是由于在施加约1%的应变时形成锯齿。
图5。（a） 测试结果（样本a）。
图5。(b)测试结果(样本b)。
图5。(c)测试结果(样本c)。
图5。(d)测试结果(样本d)。
采用应力速率控制对每种金属材料进行拉伸试验得到的应力-行程-位移曲线图如图6所示，特征值如表6所示。亚博网站下载
图6。测试结果（基于应力速率控制的应力行程曲线）。
表6所示。测试结果(平均n = 3)。
| 样品名称 |
弹性模量(GPa) |
0.2%验证强度（MPa） |
抗拉强度(MPa) |
断裂伸长率(%) |
| (冷轧钢板) |
194 |
193.3 |
349.3 |
42.0 |
| B(不锈钢) |
205 |
290.7 |
687 |
54.8 |
| C(铝) |
69 |
177.0 |
233.5 |
12.6 |
| D(黄铜) |
112 |
196.7 |
405.5 |
48.8 |
得到的应变率和预测应变率拉伸试验图7显示了使用应力速率控制的相应金属材料。亚博网站下载模拟。粉色实线表示应力率，蓝色实线表示预测应变率，黑色虚线表示应力。
图7。（a） 测试结果（样本a）。
图7。(b)测试结果(样本b)。
图7。(c)测试结果(样本c)。
图7。(d)测试结果(样本d)。
结论
在固定速率下，可以获得预测应变速率和应力速率的适当稳定的数据。结果表明，在拉伸试验在使用岛津Autograph AG-50kNX精密万能测试仪的各种亚博网站下载类型的金属材料中，应变率控制值非常大，在ISO 6892规定的允许值(±20%)范围内。同样，使用压力率控制的稳定测试也得到了实现。当使用典型的万能试验机时，除了十字头速率控制之外的测试控制方法，例如应变速率控制和应力速率控制，通常需要根据被测材料对控制增益进行繁重的调整。然而，使用该仪器，在任何金属材料的拉伸测试中，应变率控制和应力率控制都很容易进行，因为增益是自动调节的(自动调谐特性)。
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这些信息已经从岛津科学仪器提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载
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