Z600电子拉伸试验机使用参数的选择对试验结果的影响

　　1　引　言

　　本公司技术中心从德国ZWICK公司引进的Zwick/Roll Z600电子拉伸试验机是一种自动试验机,可以在整个试验过程中按预设控制参数实现自动控制。控制参数的选择对于试验结果的准确性至关重要。本文通过具体实验从几个方面分析了控制参数对试验结果的影响,并指出正确的选择方式。

　　2　试验方案

　　2·1　试验仪器

　　试验用仪器为德国ZWICK公司生产的Zwick/Roll Z600电子拉伸试验机,其纵向引伸计分辨率为0·12μm,测试速度0·01mm/min~200mm/min(满载满速),从4·8KN起为1级精度,从24KN起为0·5级精度。

　　2·2　试验过程

　　试验用试样均加工成符合GB/T228-2002[1]规定的标准试样,尺寸公差、形位公差均控制在标准允许的范围内。

　　按试样规格设置定位尺,使试样承受轴向载荷,以保证试验结果只受控制参数的影响。

　　3　试验结果讨论及分析

　　3·1　试验速率的选择对试验结果的影响

　　按GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》标准规定的试验速率选择范围是:当弹性模量E≥150000(N/mm2)时,弹性段的应力速率应在:6N/mm2/s~60 N/mm2/s之间。在此试验速率期间选择不同的试验速率,试验曲线见图1~图4,试验结果见表1。

　　2#和15#试样弹性段的拉伸速率为10 N/mm2/s,塑性段的试验速率为0·002/s;33#和45#试样弹性段的拉伸速率为50 N/mm2/s,塑性段的试验速率为0·002/s。

　　从试验曲线可以清楚地看出,15#和2#试样的试验曲线出现明显的拐点,而45#和33#试样的试验曲线光滑过渡。这是因为本试验材料对试验速率敏感,试验速率虽然在标准规定的范围内,但弹性段的速率与塑性段的速率存在一定差异,速率过渡期间材料内部晶体间距离变化产生的抗力不及外部施加抗力,这直接导致15#和2#试样的规定非比例延伸强度Rp0·2和规定总延伸强度Rt0·5的测试结果偏高,见表1。

　　当弹性段的试验速率与塑性段的试验速率基本相近时,试验曲线光滑过渡,见图2与图4。这是正常的拉伸试验曲线形式,试验曲线可以真实反应试验材料的力学性能。

　　大量的试验研究证明,对于目前委托检验的金属材料而言,对试验速率不敏感的试验材料,可以按标准规定的试验速率范围选择各试验阶段的试验速率(分为弹性段、塑性段、塑性段至断裂起使段以及断裂起使段至断裂结束段)。

　　对试验速率敏感的试验材料,检测上屈服强度ReH、下屈服强度ReL、规定非比例延伸强度Rp、规定总延伸强度Pt和规定残余延伸强度Rr时,全部选择应变控制会得到较理想的试验曲线,控制范围可以在0·0005/s~0·002/s之间。如果只测定抗拉强度Rm,试验速率不应超过0·008/s。