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分享:不同方法测量金属薄板塑性应变比的结果比较

2023-02-21 15:49:40 

,,(宝钢湛江钢铁有限公制造,湛江 524072)

摘 要:ISO10113:2020中提供了人工半自动全自动3种测量塑性应变比r值的方法分别讨 论了3种测量方法不同测量设备以及试类型测量:用人自动方法测量的r值不存在显著差异,中全自动测量;引伸接触式引伸计测量的r 值接近,但前者的精度更高;当采用JIS5r ,应避免采用 50mm 标距,推荐采用20~30mm GB/T50272016

关键词:金属薄板;;塑性;中图分类号:TG115 文献标志码:A 文章编号:1001-4012(2022)10-0038-04

在单轴拉伸应力作用下,试样宽度方向真实塑性 应变和厚度方向真实塑性应变之比称为塑性应变比, r,其是表征金属薄板板面上受到拉力或压力后 抵抗变薄或变厚能力的一个参数[1]目前最常见的 测量方法为拉伸法,但其测量精度会受试样形状形量试样加工品质量具精度测量方式等因素的影 [2-4]ISO 10113:2020 Metallic Materials-Sheet andStrip-DeterminationofPlasticStrainRatio(简称 ISO标准)中增加了对试样平行长度的要求和半自动 测量方法,在人工测量时,应在试样标距部分均匀测 量至少3处的宽度,包括需在标距长度两端各测量一 r,置测量的能力,国内外实验室已开始采用光学引伸计 替代以往的机械式引伸计[5]笔者开展了比对试验,分析了采用机械接触式 引伸计和激光非接触式引伸计全自动测量r 值结果 的差,ISO 等方r 的结果差异

1 1.1

按相应标准要求制备试样,3组平行试样,组试样的测量信息如表1所示(1,a0 为试样原始厚度,b0 为试样原始宽度,L0 为原始标距,Lc 为试样平行段长度)。试样制备完毕后,在其上用激 光标记记号,标记的位置如图1所示,其中:0样平行段中心点;1,2分别为距平离相等的点,间距长度为30mm;3,4,距为L0;5,6均为平行段Lc 端点

1.2 试验设备

采用一台配备有机械接触式引伸计的全自动拉 伸试验机(Z1)引伸自动 拉伸试验机(Z5),精度0.5;横截测量仪的精度为±1.0μm

1.3 试验方法

1.3.1

(1):用游标卡尺人工测量 1中第一组试样上标记为0,3,4,算平均宽度,同时测量标记为34,原始标距L0,然后在 Z5上将试样拉伸至表1指定 的应变量后,停止试验,将试样从拉伸机上取下后, 采用游标卡尺测量宽度b1 和标距L1,并计算r (2)半自动测量:在试验前后,人工用游标卡尺 测量第一组试样宽度b0 b1,测量位置与人工测 量法相同Z5上激光引伸计测量L0 L1,计算 r (3)全自动测量:采用横截面测量仪测量第一 组试样3点的宽度b0,使用激光引伸计测量宽度方向和厚度方向的真实塑性应变,计算r 测量宽 度方向的真实塑性应变时,用引伸计测量标记为0, 1,2位置的宽度塑性应变

1.3.2 不同设备间的比较试验

为分析不同类型的引伸计测量结果是否存在差 ,采用全自动测量方法,将表1中第2组和第3试样分别在 Z1Z5上进行r 量试验测量 应变量在8%,12%,15%时的r 2 试验结果与讨论 2.1 不同测量方法比较分析 Z5拉伸试验机上,分别采用人工测量半自 动测r 同类32~4所示

虽然采用了3种不同测量方法测量 P5,P6,P7 试样,而且不同方法测量宽度塑性应变的位, 但测量结果比较接近,无显著系统差异采用人工和半自动方法测得的 值明显低于全自动测量结果,r 值水 JIS 5 在 试 中 样 高 的 区 r 间的试样,这种差异尤为明显由试验设计可知,自动方法采用的标距为30mm(测量点为0,1,2), 而人工和半自动方法采用的标距为50mm(测量点 0,3,4),这可能是结果存在差异的主要ISO 标准对试样形状的要求为:各种规 格的试样均能获得平行段内的均匀塑性变形,试样 的形状应满足LcL0+2b0比较几种规格试样形 状的差异,发现JIS5试样的Lc 不满ISO 标准对试样的要求,L0/Lc 最大,JIS5试样的原始标距端点最接近圆弧段,人工和 半自动方法的测量位置也更接近圆弧段有研究表 ,JIS5试样在50 mm 标距范围内的变形是不均 匀的针对不均匀塑性变形是否导致r 值测量结果偏 低的问题,笔者进行了验证试验分别采用两种不 同长度的标距进行测量,即测量点分别为标记点0, 3,40, 下结论1,2,结果如表2所示由表2可以得到以 (1)P5,P6,P7,, 人工r ,3者极0.1(2)JIS5,采用50mm 标距得到的r 值明显小于30mm 标距,而采30mm 到的r 值与其他类型试样的r ,这验了前文的推断,即采用JIS5试样进行r 值测量时, 50mm ,,,r ,L0/Lc ,L0,20~30mm ,Lc,100mm,JIS5 20~30mm 标距时,20mm ,r [6]30mm 标距进行试验时,同类试样,半自动全自动测量法测r 值接近将同一个试样采用不同测量方法测得的r 值进行 F 检验和t,3所示3 可知:对于不同r ,采用同测r 值不,动测量方 测量的标,

2.2 不同设备间的比较分析

为了讨论不同测量设备对r 值测量结果的影 ,测量分别Z1Z5,同设r 的试验结果进行分析,结果如图5~7所示,由箱线 图上下限和箱体可知,不同设备和应变量测得的r 值比较接近,但由于 Z1采用机械接触式引伸计,r ,,的弹计前使比较的要,要定期核查和维护保养,在实际测量中,Z5的测量 精度要优于Z1


3 结论及建议

(1)采用人工半自动全自动方法测量的r 不存在显著性差异,其中全自动测量方法测量r 的精度最高(2)激光非接触式引伸计与机械接触式引伸计 测量r 值的结果接近,但前者的精度更高(3)当采用JIS5号试样进行r 值测量时,应避 免采用50mm 标距,推荐采用20~30mm 标距(4)建议在修订 GB/T50272016,试样形状进行规定:为获,精确地测量塑性应变比,应尽量降低 L0/Lc 比值,可缩短标距L0,或者增大平行段长度 Lc,样的形状应满足LcL0+2b0

文章来源:材料与测试网