材料的性能是设计各种工程结构选用材料的主要依据。材料的力学性能一般包括脆性、强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度、弹性、延展性、刚性等,是材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。
拉伸试验是材料力学性能试验的基本方法之一,可测定材料的一系列强度指标及塑性指标。了解在拉伸试验中有哪些影响因素,有利于降低试验数据的误差。
1、取样部位和方法
取样部位的差异会直接影响金属材料拉伸试验的断后伸长率、屈服强度以及抗拉强度等各项性能指标。金属材料中因成分、组织、结构、缺陷、加工变形等分布不均,使得同一批甚至同一产品的不同部位的力学性能出现了差异。所以取样应严格按GB/T228.1-2010 中的规定进行(假定试验环境温度条件为室温)。此外,在切取样坯时,必须防止因受热、加工硬化及变形而影响其力学性能。
2、夹持具选择、试样夹持的影响
夹持具选择、试样夹持和引伸计的装卸不正确会影响测试结果。夹持具与试验的试样形状不匹配和夹具的表面外型花纹形状不适宜,会造成夹具和试样间不能形成足够的夹持面积,静摩擦力不够,导致拉伸过程中夹具和试样产生相对滑动,从而影响了拉伸结果。
3、试验设备
试验机与引伸计是金属材料拉伸试验中常用的两种试验设备,直接影响试验结果数值的准确性和真实性。前者用来测量作用力数值;后者主要用来进行位移或者延伸的测定。所以试验时必须要确保试验机与引伸计在检定合格的有效期之内,并定期校验。
此外,还有测量仪器方面、试验环境温度、试样的形状、尺寸和精度、夹持方法、拉伸试样横截面积的确定等影响因素。