CN102494959A - 一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法 - Google Patents
一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102494959A CN102494959A CN201110422100XA CN201110422100A CN102494959A CN 102494959 A CN102494959 A CN 102494959A CN 201110422100X A CN201110422100X A CN 201110422100XA CN 201110422100 A CN201110422100 A CN 201110422100A CN 102494959 A CN102494959 A CN 102494959A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- test
- high temperature
- test sample
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明提供一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法，保持试样原始状态根据伺服电机转角逆推为横梁位移，根据力-变形曲线由计算机程序自动处理不规则数据，以消除夹具之间的间隙，真实反映金属材料试样在高温状态下的变形量。能真实反映金属材料试样在高温状态下的变形量，此方法测量出的金属材料试样延伸率是真实的，可靠的。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，应用于金属材料高温长时及高温短时拉伸的性能指标的检测，具体涉及一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法。
背景技术
拉伸试验是指测定金属材料在轴向、静载下的强度和变形的一种试验，是工业上使用最普遍、最基本的一种力学性能试验。它可以测定金属材料的弹性、强度、塑性、韧性和硬化指数等许多重要指标，这些指标在工业应用中不仅是金属材料结构静强度设计的主要依据，同时也是评定和制造使用金属材料及加工工艺的重要参数。随着近代科学和航空航天技术的发展，原来在常温下工作的零部件，逐步要求在高温情况下工作，另外高转速的轴承、轴及机械加工的刀具等，也要求在高温下工作，所以在常温下的力学性能不能表征金属材料在高温下的特性。
金属材料在高温短时拉伸测定的主要指标有：金属高温弹性模量，屈服强度，抗拉强度，延伸度，断面收缩率等。
在高温状态下检测金属材料延伸率是较难解决的问题，通常采用的方法是：在试验前在试样上打标距或刻线的方法，用卡尺测量其标距长度 。试样拉断后，在室温下将其断裂部分在断裂处紧密对接在一起，尽量使其轴线位于一条直线上，测量其断后的标距
，用断后标距的伸长量与原始标距的百分比来表示延伸率。
打标距或刻线的方法测量的是在室温下金属试样的延伸率，无法真实的表达金属试样在高温下得塑性指标。
现有的延伸率测量方法，无论是刻线法或是打点法，均会对金属试样的工作部分造成不同程度的损伤，从而对试验技术指标的真实性造成影响，产生误差，且工作效率低，无法反映高温下的塑性指标。
高温状态下自动测量金属试样延伸率方法从根本上解决了这一问题，是在高温状态下，实时测量金属试样的延伸率，能准确真实的反应金属材料在高温状态塑性指标。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法，根据伺服电机转角逆推为横梁位移，根据力-变形曲线由计算机程序自动处理不规则数据，以消除夹具之间的间隙，真实反映金属材料试样在高温状态下的变形量。
一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法，装夹金属试样后，具体按如下步骤进行：
步骤1：根据不同材料和不同试验条件，设定预载荷、试验温度（≤1200℃）、试验时间、试验载荷和保温时间；
步骤2：施加预载荷，随着试验炉温不断升高，试样不断伸长，计算机不断对试样伸长量进行清零，以保持力-变形曲线坐标原点准确；
步骤3：升温时间到达设定的保温时间时，对试样的伸长量最后一次清零，开始保温；
步骤4：施加试验载荷，以1000次/秒采集伸长量，当试验载荷大于试样强度极限时，拉伸至试样断裂，实时生成力-变形曲线；测量伺服电机旋转的角度，从而得出试样的伸长量；
试样在保温后，随着试样不断被伸长，金属试样的弹性变形将逐渐转变为塑性变形，由上横梁的位移，换算成伺服电机的转角，即伺服电机每转一周，横梁产生0.001mm的位移。
伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接收的脉冲形成呼应，或者叫闭环，***就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，从而精确的控制电机的转动，实现精确的定位，可以达到0.001mm。
步骤5：计算金属试样的延伸率
，计算公式如下。
其中， 
为断后的标距，
为原始标距。
有益效果：本发明方法没有采用现有打点法和刻线法来测量延伸率，而是保持试样原始状态，有伺服电机转矩逆推为横梁位移，根据力-变形曲线由计算机自动处理不规则数据，以消除夹具间的间隙，能真实反映金属材料试样在高温状态下的变形量，此方法测量出的金属材料试样延伸率是真实的，可靠的。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
本发明高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法，采用RD100型电子持久蠕变试验机，对高温合金的棒材和板材进行延伸率检测。采用VB.net编制计算机程序，来控制试验过程，完成金属材料延伸率的测量，本发明方法的流程如图1所示。
实施例1
对金属材料GH4169进行延伸率检测，按如下步骤执行本发明方法：
步骤1：设定金属材料的试验温度为650℃，试验载荷为725MPa，试验时间25h，保温时间为1h；
步骤2：施加预载荷200N-300N，随着试验炉温不断升高，试样不断伸长，计算机不断对试样伸长量进行清零，以保持力-变形曲线坐标原点准确；
步骤3：升温时间到达设定的保温时间时，对试样的伸长量最后一次清零，开始保温；
步骤4：施加试验载荷，以1000次/秒采集伸长量，当试验载荷大于试样强度极限时，拉伸至试样断裂，实时生成力-变形曲线；测量伺服电机旋转的角度，从而得出试样的伸长量；
步骤5：计算金属试样的延伸率
，
断裂时间为65:32h。
实施例2
对金属材料TC4进行金属延伸率检测，按如下步骤执行本发明方法：
步骤1：设定金属材料的试验温度为980℃，试验载荷为83MPa，试验时间100h，保温时间为1h；
步骤2：施加预载荷200N-300N，随着试验炉温不断升高，试样不断伸长，计算机不断对试样伸长量进行清零，以保持力-变形曲线坐标原点准确；
步骤3：升温时间到达设定的保温时间时，对试样的伸长量最后一次清零，开始保温；
步骤4：施加试验载荷，以1000次/秒采集伸长量，当试验载荷大于试样强度极限时，拉伸至试样断裂，实时生成力-变形曲线；测量伺服电机旋转的角度，从而得出试样的伸长量；
步骤5：计算金属试样的延伸率
，
断裂时间为145:48h。
Claims (1)
1.一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法，其特征在于：装夹金属试样后，具体按如下步骤进行：
步骤1：根据不同材料和不同试验条件，设定预载荷、试验温度、试验时间、试验载荷和保温时间；
步骤2：施加预载荷，随着试验炉温不断升高，试样不断伸长，计算机不断对试样伸长量进行清零，以保持力-变形曲线坐标原点准确；
步骤3：升温时间到达设定的保温时间时，对试样的伸长量最后一次清零，开始保温；
步骤4：施加试验载荷，以1000次/秒采集伸长量，当试验载荷大于试样强度极限时，拉伸至试样断裂，实时生成力-变形曲线；测量伺服电机旋转的角度，从而得出试样的伸长量；
试样在保温后，随着试样不断被伸长，金属试样的弹性变形将逐渐转变为塑性变形，由上横梁的位移，换算成伺服电机的转角，即伺服电机每转一周，横梁产生0.001mm的位移；
步骤5：计算金属试样的延伸率 
，
其中， 
为断后的标距，
为原始标距。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110422100XA CN102494959A (zh) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | 一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110422100XA CN102494959A (zh) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | 一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102494959A true CN102494959A (zh) | 2012-06-13 |
Family
ID=46186801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110422100XA Pending CN102494959A (zh) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | 一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102494959A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102927946A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-13 | 江苏赛福天钢索股份有限公司 | 一种电梯钢丝绳伸长量测试方法 |
| WO2016045024A1 (zh) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | 华东理工大学 | 一种高温环境下的结构材料断裂韧性测量与确定方法 |
| CN108931423A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-12-04 | 中国原子能科学研究院 | 一种测量拉伸试样断后延伸率和断面收缩率的方法 |
| CN109855953A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 苏州市建设工程质量检测中心有限公司 | 基于喷码与视觉测量相结合的试件伸长率测量***和测量方法 |
| WO2020007190A1 (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 上海电缆研究所有限公司 | 一种铜及铜合金软化温度的测定方法 |
| CN114035042A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-02-11 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） | 伺服***寿命试验方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN116189831A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-05-30 | 深圳市正泰隆科技有限公司 | 一种铝合金低温断裂延伸率的测量方法及*** |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2859509Y (zh) * | 2005-10-13 | 2007-01-17 | 河南科技大学 | 一种数据自动采集拉伸蠕变测试装置 |
| CN2879172Y (zh) * | 2006-03-24 | 2007-03-14 | 深圳市新三思材料检测有限公司 | 高温材料力学性能试验机 |
| CN101144785A (zh) * | 2007-08-01 | 2008-03-19 | 华东理工大学 | 一种高温断裂参数测试方法及其装置 |
| CN201897514U (zh) * | 2010-11-18 | 2011-07-13 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 拉压力测试装置 |
-
2011
- 2011-12-15 CN CN201110422100XA patent/CN102494959A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2859509Y (zh) * | 2005-10-13 | 2007-01-17 | 河南科技大学 | 一种数据自动采集拉伸蠕变测试装置 |
| CN2879172Y (zh) * | 2006-03-24 | 2007-03-14 | 深圳市新三思材料检测有限公司 | 高温材料力学性能试验机 |
| CN101144785A (zh) * | 2007-08-01 | 2008-03-19 | 华东理工大学 | 一种高温断裂参数测试方法及其装置 |
| CN201897514U (zh) * | 2010-11-18 | 2011-07-13 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 拉压力测试装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 中国航空工业总公司: "《中华人民共和国航空工业标准》", 13 September 1996 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102927946A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-13 | 江苏赛福天钢索股份有限公司 | 一种电梯钢丝绳伸长量测试方法 |
| WO2016045024A1 (zh) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | 华东理工大学 | 一种高温环境下的结构材料断裂韧性测量与确定方法 |
| US9939359B2 (en) | 2014-09-25 | 2018-04-10 | East China University Of Science And Technology | Method of measurement and determination on fracture toughness of structural materials at high temperature |
| CN108931423A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-12-04 | 中国原子能科学研究院 | 一种测量拉伸试样断后延伸率和断面收缩率的方法 |
| WO2020007190A1 (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 上海电缆研究所有限公司 | 一种铜及铜合金软化温度的测定方法 |
| CN109855953A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 苏州市建设工程质量检测中心有限公司 | 基于喷码与视觉测量相结合的试件伸长率测量***和测量方法 |
| CN114035042A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-02-11 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） | 伺服***寿命试验方法、装置、计算机设备和存储介质 |
| CN116189831A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-05-30 | 深圳市正泰隆科技有限公司 | 一种铝合金低温断裂延伸率的测量方法及*** |
| CN116189831B (zh) * | 2023-03-01 | 2024-03-26 | 深圳市正泰隆科技有限公司 | 一种铝合金低温断裂延伸率的测量方法及*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102494959A (zh) | 一种高温状态下自动测量金属试样延伸率的方法 | |
| CN104596845B (zh) | 一种金属焊接结构的真实应力应变曲线的测量方法 | |
| Abd El-Aty et al. | Experimental investigation of tensile properties and anisotropy of 1420, 8090 and 2060 Al-Li alloys sheet undergoing different strain rates and fibre orientation: a comparative study | |
| Xia et al. | Design and verification of a strain gauge based load sensor for medium-speed dynamic tests with a hydraulic test machine | |
| Yokoyama | Determination of dynamic fracture-initiation toughness using a novel impact bend test procedure | |
| CN103604694A (zh) | 利用单边缺口拉伸试验测量管线钢断裂韧性的方法 | |
| Shterenlikht et al. | A specimen for studying the resistance to ductile crack propagation in pipes | |
| CN108844806B (zh) | 一种估算金属材料平面应变断裂韧性的方法 | |
| CN102507400A (zh) | 一种t91钢管的剩余寿命定量分析方法 | |
| CN106018083A (zh) | 由结构屈服荷载确定铝合金材料的平面应力断裂韧度及屈服强度的方法 | |
| CN110333007B (zh) | 一种非接触式桥梁内部钢筋应力监测方法及监测装置 | |
| EP2633949A1 (en) | Method for maintaining cutting quality, and device for maintaining cutting quality | |
| CN107121337B (zh) | 由双边切缝的小尺寸试件确定断裂韧度与强度的方法 | |
| CN102865948A (zh) | 一种铝合金薄板对接焊焊接残余应力测定方法 | |
| CN112683652A (zh) | 一种金属板材临界折弯角的测试方法 | |
| CN109323921A (zh) | 一种快速测试金属材料断裂韧度阻力曲线的方法 | |
| Abdullah et al. | An experimental investigation of springback of AA6061 aluminum alloy strip via V-bending process | |
| Motra et al. | Influence of specimen dimensions and orientation on the tensile properties of structural steel | |
| Mukherjee et al. | Growth of part-through and through-thickness fatigue cracks in sheet glassy plastics: Paper indicates that linear-elastic fracture mechanics can be used to interpret observations of through-thickness and part-through-thickness fatigue-crack growth in sheet glassy plastics | |
| Wang et al. | Effect of machined surface integrity on fatigue resistance of aluminum-silicon alloy ZL109 | |
| CN107526877B (zh) | 一种消减残余应力的模拟方法 | |
| CN108956266A (zh) | 一种估算高强钢平面应变断裂韧性kic的方法 | |
| Fan et al. | Numerical analysis of constraint and strength mismatch effects on local fracture resistance of bimetallic joints | |
| CN113049358A (zh) | 一种金属材料动态断裂性能的表征方法 | |
| CN114153181A (zh) | 超硬刀具热疲劳裂纹状态实时智能监测***及评价模型 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120613 |