拉伸试验试验操作规程

1目录一、金属材料室温拉伸试验方法...............................................................2二、试样的形状要求...................................................................................2三、制样规范及弯曲要求...........................................................................3四、拉伸试验操作.......................................................................................4五、弯曲试验原理.......................................................................................5六、弯曲试验操作.......................................................................................5七、冷弯试验结果的评定等级...................................................................6八、牌号和化学成份...................................................................................7九、钢中的杂质元素及其影响...................................................................8十、钢号命名规则.......................................................................................8十一、弯曲试验原理.................................................................................10十二、产品质量及标准.............................................................................11十三、铁合金质量证明书.........................................................................132一、拉伸试验操作1、试样准备（1）对试样进行外观检查，依照委托单顺序将试样排好，查对编号，并填写原始记录，如不符合制样规定者不列入试验，要求重新取样，对板状试样，挫掉试样所带毛刺。（2）测量试样原始尺寸，圆试样直径d0用精度，0.01的千分尺测量，板坯试样和圆状试样都分别在标距长度的中部及两端处分三部分进行测量，圆形试样应在两个相互垂直方向上各测一次，取其平均值，选用三处测得横截面积中的最小值，计算试样的横截面积（保留四位有效数字）。（3）试样的尺寸公差和形状公差应符合有关要求。（4）根据横截面积，按要求打上相应长度的标距。2、顺序开机运行软件，进入联机状态；3、进入试验窗口选择设置好的试验方案；4、设置好试验用户参数；5、装好合适的夹块，根据试样长度调整下横梁位置；6、启动油泵电机；7、先夹紧试样的一端，然后升降下横梁到合适的位置，力值清零，然后夹紧试样的别一端。位移或变形值清零；8、点击试验窗口“运行”按钮，进入试验状态，顺时针旋转手动阀手轮进行加荷，直至试样断裂。9、启动油泵，取下试样，再逆时针旋转手动阀手轮，使活塞退回到底，10、开、关机必须按照正确顺序进行：开机：显示器—打印机—计算机—DCS控制器—启动试验软件—液压源关机：液压源—退出试验软件—DCS控制器—计算机—显示器—打印机二、钢中的杂质元素及其影响在钢的冶炼过程中，不可能除尽所有的杂质，所以实际使用的碳钢中除碳以外，还含有少量的硅、磷、氧、氢、氮等元素，它们的存在，会影响钢的质量和性能。（一）锰和硅的影响锰和硅是炼钢过程中必须加入的脱氧剂，用以去除溶于钢液中的氧。它还可把钢液中的FeO还原成铁，并形成MnO和SiO2。锰除了脱氧剂作用外，还有除硫作用，即与钢液中的硫结合成MnS，从而在相当大程度上消除硫在钢中的有害影响。这些反应产物大部分进入炉渣，小部分残留于钢中，成为非金属夹杂物。脱氧剂中的锰和硅总会有一部分溶于钢液中，冷至室温后即溶于铁素体中，提高铁素体的强度。此外，锰还可以溶入渗碳体中，形成（Fe,Mn）3C。锰对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢的强度和硬度，当含锰量不高（wMn＜30．8％）时，可以稍微提高或不降低钢的塑性和韧性。锰提高强度的原因是它溶入铁素体而引起的固溶强化，并使钢材在轧后冷却时得到层片较细、强度较高的珠光体，在同样含锰量和同样冷却条件下珠光体的相对量增加。碳钢中的含硅量ＷSi一般小于0．5％，它也是钢中的有益元素，在沸腾钢中的含量很低，而镇静钢的含量较高。硅溶于铁素体后有很强的固溶强化作用，显著提高钢的强度和硬度，但含量较高时，将使钢的塑性和韧性下降。（二）硫的影响硫是钢中的有害元素，它是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中的杂质。从Fe-S相图（4-23）可以看出，硫只能溶于钢液中，在固态铁中几乎不能溶解，而是以FeS夹杂的形式存在于固态钢中。硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂，这种现象称为热脆。造成热脆的原因是由于FeS的严重偏析。即使钢中含硫量不算高，也会出现（Fe+FeS）共晶。钢在凝固时，共晶组织中的铁依附在先共晶相——铁晶体上生长，最后把FeS留在晶界处，形成离异共晶。（Fe+FeS）共晶的熔化温度很低（989℃），而热加工的温度一般为1150～1250℃，这时位于晶界上的（Fe+FeS）共晶已处于熔融状态，从而导致热加工时开裂。如果钢液中含氧量也高，还会形成熔点更低（940℃）的Fe+FeO+FeS三相共晶，其危害性更大。防止热脆的方法是往钢中加入适当的锰。由于锰与硫的化学亲合力大于铁与硫的化学亲合力，所以在含锰的钢中，硫便与锰形成MnS，避免了FeS的形成。MnS的熔点为1600℃，高于热加工温度，并在高温下具有一定的塑性，故不会产生热脆。在一般工业用钢中，含锰量常为含硫量的5～10倍。此外，含硫量高时，还会使钢铸件在铸造应力作用下产生热裂纹，同样，也会使焊接件在焊缝处产生热裂纹。在焊接时产生的SO2气体，还使焊缝产生气孔和缩松。硫能提高钢的切削加工性能。在易削钢中WS=0．08％～0．2％，同时wMn=0．50％～1．20。（三）磷的影响一般说来，磷是有害的杂质元素，它是由矿石和生铁等炼钢原料带入的。从Fe-P相图（4-24）可以看出，无论是在高温，还是在低温，磷在铁中具有较大的溶解度，所以钢中的磷一般都固溶于铁中。磷具有很强化作用，它使钢的强度、硬度显著提高，但剧烈地降低钢的韧性，尤其是低温韧性，称为冷脆。磷的有害影响主要就在于此。此外，磷还具有严重的偏析倾向，并且它在γ-Fe和α-Fe中的扩散速度很小，很难用热处的方法予以消除。在一定条件下磷也具有一定的有益作用。例如由于它降低铁素体的韧性，可以用来提高钢的切削加工性。它与铜共存时，可以显著提高钢的耐大气腐蚀能力。其外元素包括，氮氢的影响氧及其它非金属夹杂物的影响以及对钢的危害。三、机械性能机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性1、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力，材料，材料单位面积受载荷称应力。2、屈服点（δs）：称屈服强度，指材料在拉伸过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2％L时应力值,单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。3、抗拉强度（δb）：也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值，单位用牛顿／毫米２（N/mm2）表示。4４、延伸率（ò）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。５、断面收缩率（ψ）：材料在拉伸断裂后，断面最大缩小面积与原断面积百分比。６、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS，ＨＢＷ）和洛氏硬度（ＨＫＡ、ＨＫＢ、ＨＲＣ）。７、冲击韧性（ＡＫ）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳／厘米２（Ｊ／cm２）。工艺性能:指材料承受各种加工，处理的能力的那些性能。8、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流动性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力，偏析指化学成分不均性。9、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。10、顶气段性能：指金属材料能承受顶锻而不破裂的性能。11、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能，弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径d对材料厚度a的比值，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。12、冲压性能:金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压，检验方法用杯突试验进行检验。13、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。化学性能：指金属材料与周围介质接触时抵抗发生化学或电化学性能。１４、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。１５、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。（摘要）本文分析了化学成分、成品厚度、力学性能、夹杂物等对热思普板冷弯性能的影响，找出了影响热轧普板冷变性能的主要原因是化学成分中Ｓ含量过高，形成长条状的ＭnＳ夹杂物，针对该原因从冶炼、轧制工艺、生产计划等方面采取了合理的技术措施，提高了热轧普板冷弯性能合格率。四、弯曲试验操作１、试样准备（1）试验时用，圆形、长方形或多边形横截面的试样，弯曲外表面不得有划痕，方形长方形试样的棱边应锉圆，其半径不应大于试样厚度的1/10。棱边锉圆时不应形成影响实验结果的横向毛刺伤痕或刻痕。（２）试样加工时，应去除剪切或火焰切割等形成的影响了材料性能的部分。（３）试样宽度应按照相关产品标准的要求，如具体规定，试样宽度应按照如下要求：(a)当产品宽度不大于２０mm度样宽度为原产品的宽度(b)当产品宽度大于２０mm时，试样宽度为２０mm±５mm；厚度不小于３mm时，试样宽度在20-50mm之间。（4）弯曲度样长度根据厚度和弯曲试验装置而定，通常按下式确定，试样长度Ｌ＝0.5(d+α)+140mm,试中为圆周率，其值取3.1。5五、制样规范及弯曲要求1、拉伸试样尺寸标准：表1试样厚度平行长度试样总长度a(mm)LcLt2.0～2.3652062.4～2.8702112.9～3.4752163.5～4.0852264.1～4.6902314.7～5.4952365.6～6.21052466.3～7.11102517.2～7.81152568.0～8.91252669.0～9.913027110.0～10.413527610.6～10.914028111.0～12.0145286备注：过渡弧半径20mm、头部长度60mm。2、弯曲试验要求：2.1、把弯曲压头的定位销插入下横梁底部的孔中，以顶丝固定；2.2、使弯曲支座底部的Ｔ型螺母处于旋松状态，把弯曲支座（两个）分别从试台面上的Ｔ型槽插入；2.3、调整压辊座的方向，使弯曲压头上的压辊与弯曲支座上的压辊相互平行，然后用顶丝把弯曲后头锁紧；2.4、根据度样长度调整原支座间的距离，（按照国家标准）把拉杆穿如弯曲支座的耳环中，拉杆两端旋上螺母（暂不旋紧）；根据度样钢种Ｌ＝d+3α，d为弯心直径＝0.5a、1.5a、2a、2.5a，a为试样厚度。2.5、调整两个支座右试台上的位置，使其完全对称于试台的几何中心；2.6、锁紧弯曲支座上T型螺钉的螺母，紧固