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引伸计在材料测试中的重要性

作者:硬度计服务商创诚致佳
发布时间:2020-09-18
内容摘要:引伸计是抗拉强度测试仪的附件,广泛用于材料测试中。该仪器将样品置于压力下,使其发生物理变形。这些畸形几乎是肉眼看不见的,也可以清晰可见。引伸术是测量这些差异的实践。这些设备与拉伸测试仪一起用于拉伸准备ASTM E8测试。ASTM E8方法是任何形式的金属抗拉强度的最常见测试。测试在50 – 100华氏度(10 – 38摄氏度...

引伸计是抗拉强度测试仪的附件,广泛用于材料测试中。该仪器将样品置于压力下,使其发生物理变形。这些畸形几乎是肉眼看不见的,也可以清晰可见。引伸术是测量这些差异的实践。

这些设备与拉伸测试仪一起用于拉伸准备ASTM E8测试。ASTM E8方法是任何形式的金属抗拉强度的最常见测试。测试在50 – 100华氏度(10 – 38摄氏度)的环境温度范围内进行。

尽管ATSM E8拉伸试验旨在测量一系列不同的性能,但以下是最常见的:

  • 屈服强度衡量材料在永久变形之前可以承受的压力

  • 减少面积可衡量材料的延展性

  • 拉伸强度衡量材料能够承受的最大应力

  • 屈服点伸长率决定了材料从弹性行为变为塑性行为的阶段

引伸计在材料测试中的重要性

使用ASTM E8收集的信息对于比较材料以及在创建合金等过程中至关重要。测试钢材的抗拉强度可以帮助提高使用环境下的安全性。例如,它确保了建筑用钢将能够承受其通常承受的应力而不会失效。

引伸计通常用于制造商需要测试其使用的材料的拉伸强度,以确定它们是否能够承受通常施加在其上的应变量的行业。引伸计也用于野外设置,例如地雷。岩土工程师使用它们来测试该区域坍塌是否存在结构风险。

拉伸测试机有两种类型:需要接触样品以进行拉伸测试的机器和不需要的。最早的引伸计是最早在19世纪开发的接触式仪器。

但是,需要与样品进行物理接触意味着结果可能会偏斜。对于某些类型的测试,使用该仪器可能也不切实际。因此,开发了不需要接触即可进行拉伸应力测试的引伸计。

拉伸试验机如何工作

引伸计在材料测试中的重要性

接触式引伸计通常是“夹套式”的,将刀口或其他物体物理放置在拉伸试样上。这些仪器用于需要高精度测量的地方。它们也具有成本效益。

刀口与样品表面仅有很小的接触,从而产生微观压痕。该压痕形成精确定位的接触点,有助于确保测量的高精度以及仅在较小散射带宽内的测量值。

拉伸测试样品通常由操作员手动施加并从仪器中取出。但是,设置错误可能会影响结果。为了弥补这一点,在某些型号中安装了电动施用和清除系统。

夹式引伸计的极限通常只有几毫米,载荷直接施加到拉伸测试样品上。但是,弯曲应力可能会叠加,为了补偿这些应力,可以使用带有双面测量系统和平衡重的引伸计。

但是,传统的接触式引伸计可能不适用于测试细小样本的情况。因此,开发了使用数字传感器或“感觉”臂的新产品。这些模型的功能弥补了旧模型的不足。

例如,它们通过使触角臂与样品的两侧接触来补偿弯曲应力。更精确的设计可确保仅对样品施加最小的载荷。

这些仪器也是自动拉伸强度测试的理想选择,因为电动系统将传感器臂自动施加到样品上,与夹式设备相比可提供更多可复制的结果。

接触式引伸计的一个主要缺点是,如果样品达到其断裂点并出现鞭打,则可能损坏测试仪器。例如,如果正在测试具有高弹性的材料并使其破裂,则可能会“折回”。这可能会损坏拉伸测试设备。

非接触式引伸计通过使用视频或激光进行拉伸测试来避免此问题。即使样品达到断裂点,这也避免了损坏的风险。

激光引伸计的工作原理是,将样品装入拉伸试验机后,用激光照射样品。使用CCTV摄像机捕获标本的反射,并使用复杂的算法进行分析。也无需在样品上做测试标记,从而节省了进行测试的大量时间。

视频引伸计使用数码摄像机或抓帧软件捕获受压试样的图像。作为拉伸测试准备过程的一部分,必须将样品切割成特定的形状,并使用标记物或专用贴纸将测试标记置于其上。当样品被拉伸或压缩时,视频会跟踪标记之间的像素距离以测量应变。

但是,这些标记可能是测量误差的来源。当样品变形时,它们可能变得模糊不清,难以读取或脱落。放置测量标记还为测试过程增加了另一个阶段,从而增加了成本以及结果不准确的风险。

尽管如此,非接触式引伸计仍是要求高精度的应用的理想解决方案。实际上,对于某些测试,它们甚至可以优于其他引伸计类型,因为它们可以在很大的范围内测量样品上的应变。

为了确保精确的测量,引伸计必须定期校准。这可以在专门从事校准活动或具有校准套件的设施中完成。

另外,引伸计是敏感的设备,需要保存在不遭受冲击的安全地方。被震击可能会影响仪器的准确性。它们也应存放在不使用时随附的保护盒或保护套中。

选择拉伸测试设备

引伸计在材料测试中的重要性

主要标准之一是要检查其性能的拉伸试验样品。考虑因素包括样品的形状和尺寸,测试要求以及需要满足的正式标准。这些定义了测试结果的准确性,进行测试的环境条件以及测试顺序。您可能会了解有关拉伸样品制备设备的更多信息,以识别每次如何准备准确的狗骨头。

除了样品的材料特性外,您还必须考虑哪种类型的引伸计最适合对其进行测试。例如,仪器可以物理连接到样品上而不会损坏样品或影响负载测量吗?如果样品很小,例如电线,它是否具有足够的表面积以进行准确的非接触式测量?

而且,如果样品失效,拉伸测试仪当然会受到什么影响?我们已经讨论了断裂并出现鞭打的标本如何损坏引伸计。对于柔性或高延展性样品,例如钢丝绳,甚至会由于分层或碎片而损坏仪器,尤其如此。

因此,将正确的拉伸测试仪用于特定样品尤为重要。例如,在上面的示例中,应使用非接触式仪器以确保精确的测量。

也可以采取回避措施。例如,即使对于具有特别粗糙表面的样品,在接触式引伸计上增加可旋转的刀刃也可以帮助减轻损坏的风险。

选择拉伸试验机的其他注意事项包括:

仪器的人体工程学。如果进行系列测试,操作人员可能会遭受重复性的运动伤害,这可能会影响结果的准确性。因此,易于使用且可以编程以自动执行例行程序的拉伸强度机可以确保获得的结果的质量和准确性。

收购的经济学。虽然获得引伸计的初始成本可能会很高,但是您必须考虑是否可以长期摊销。例如,您可以将机器用于许多不同的应用程序吗?

您还必须考虑持续的拥有成本。例如,您的维护成本是多少?准备样品进行测试以及在使用前配置设备需要多长时间?

结论

总而言之,接触式引伸计具有成本效益,可以为进行拉伸强度测试提供高度准确的结果。但是,他们需要操作员进行更多的手动干预,如果不小心,会增加测试结果分散的风险。但是,使用进料臂引伸计可以减轻这种风险。

非接触式引伸计是测试可能在应力下破裂或对刀口敏感的样品的理想选择。但是它们相对更昂贵,并且花费更多的时间进行设置和校准,尤其是在测试不同类型的材料时。

选择拉力机时,请记住没有一个能满足所有要求的引伸计,这一点很重要。因此,在购买之前,您必须考虑它的用途,并根据这些需求选择引伸计。


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