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拉伸试验试验操作规程

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拉伸试验试验操作规程_第1页
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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 6七、冷弯试验结果的评定等级 6八、牌号和化学成份 8九、钢中的杂质元素及其影响 9十、钢号命名规则 11十一、弯曲试验原理 12十二、产品质量及标准 14十三、铁合金质量证明书 16一、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d°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:显示器一打印机一计算机一DCS控制器一启动试验软件一液压源关机:液压源一退出试验软件—DCS控制器一计算机一显示器一打印机二、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)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<0.8%)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—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一一铁晶体上生长,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(989C),而热加工的温度一般为1150—1250C,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(940C )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1600C,高于 热加工温度,并在高温下具有—定的塑性,故不会产生热脆在—般工业用钢中,含锰量常 为含硫量的5一10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%一0. 2%,同时w 0. 50%一1. 20SMn(三) 磷的影响—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—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Y-Fe和a-Fe中的扩散速度很小,很难用热处 的方法予以消除在—定条件下磷也具有—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(§s):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(§b):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4、 延伸率(°):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(莎):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a (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MiS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2 0 mm度样宽度为原产品的宽度(b) 当产品宽度大于2 0mm时,试样宽度为2 0mm±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+a)+140mm,试中 为圆周率,其值取3.1五、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)LL2.0 2.3652062.4一2.8702112.9一3.4752163.5一4.0852264.厂4.6902314.7一5.4952365.6一6.21052466.3一7.11102517.2一7.81152568.0一8.91252669.0 9.913027110.0一10.413527610.6一10.914028111.0一12.0145286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+3 a, 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,紧固两支座连接丝杆两端的锁紧螺母;2.7、 试验步骤,同拉伸实验操作;六、冷弯试验结果的评定等级表2等级结果评定依据1无裂纹在10倍放大镜下能发现裂纹2微裂纹在10倍放大镜下能清楚地看到裂纹,而肉眼仔细观察也能 找到长L<2mm、宽b<0.2mm的裂纹3小裂纹肉眼能明显地看出L=2 10mm, b=0.1 1mm裂纹4大裂纹有L〉10mm、b>1mm的裂纹5断裂断成某断裂角的两块(如断□有分层、夹杂、气孔等缺陷应 —并注明)材质、及执行标准1•做拉力,冷弯剪板正常样宽为45_50mm(根据试样厚度而定)两边平均刨,刨床工作速度 不能太快,容易引起加硬化等缺陷,冷弯刨到30mm宽即完成,拉力刨到36mm宽,然后上铣床将平行部 分铣到30mm宽,即完成。

特种钢另有要求)2. 具体拉力平行部分有多长,总的试样长度为多少,依表因试样厚度而定表3材质执行标准Q195-235GB700-88 GB/7 8164-93Q195LGB/709-8820#GB699-88 GB/7 8164-93 GB709-8808ALGB/7 699-1999七、钢号命名规则1、碳素结构钢1. 1牌号表示方法钢的牌号由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号。

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