金屬學(xué)拉伸過程中的拉伸應(yīng)力及影響因素的論文
摘 要：日常生活中，金屬是一種較為常見的物質(zhì)，本文主要研究金屬的拉伸應(yīng)力及影響因素。為了使得實(shí)驗(yàn)更加真實(shí)可靠，通過常溫檢測金屬的拉伸力是最為有效的方法。然而，金屬的拉伸性能是由其材質(zhì)的化學(xué)成分和組成結(jié)構(gòu)決定，相同材料金屬的拉伸力在不同的環(huán)境中會出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，筆者在最后對其進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞：金屬拉伸；拉伸實(shí)驗(yàn)；影響因素；拉伸應(yīng)力
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.010
0 引言
根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可知，將金屬材料置于室溫條件下測量拉伸應(yīng)力，不同的實(shí)驗(yàn)條件得出的結(jié)論不同，應(yīng)在給定的條件和參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而得出最為合理的結(jié)論。由于材料的不同，金屬拉伸應(yīng)力也會有所不同，對于材料這一影響因素，可以通過試樣的方法來測試，選取合適的取樣方法，才能測得可靠的拉伸應(yīng)力數(shù)據(jù)，本文中筆者對此進(jìn)行論述。
1 金屬材料拉伸性能試驗(yàn)相關(guān)要求
金屬材料拉伸性能試驗(yàn)是對黑色金屬以及有色金屬在室溫條件下對拉伸性能進(jìn)行測定的過程，一般情況下，測定對象的橫截面半徑≮0.1mm，但小截面材料的分辨力不能滿足要求，所以在實(shí)驗(yàn)過程中必須具備嚴(yán)格、高標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)態(tài)度，完成實(shí)驗(yàn)之后，應(yīng)選擇最為合理的數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，對于實(shí)驗(yàn)的各個元器件的選擇也是極其嚴(yán)格的，如取樣的部位、取樣的方向、嚴(yán)格的計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)的儀器設(shè)備等均需要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。只有選擇合適的元器件，才會使實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量與效率大幅度提高，并且提升數(shù)據(jù)的真實(shí)性以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
2 金屬拉伸過程中的主要影響因素
實(shí)驗(yàn)的過程中，首先需要考慮影響本次實(shí)驗(yàn)的因素，應(yīng)注意操作步驟的準(zhǔn)確性，避免受到不利因數(shù)的影響，使實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加真實(shí)和可靠。但是我們都知道，做實(shí)驗(yàn)的過程中難免會出現(xiàn)影響金屬拉伸的各種因素，因此需要找到影響因素，以提高試驗(yàn)的精確度。通常情況下，影響金屬拉伸實(shí)驗(yàn)的因素包括拉伸速率、人員、試驗(yàn)設(shè)備、溫度以及試樣等。如果實(shí)驗(yàn)材料有問題，實(shí)驗(yàn)時材料在物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)上就會產(chǎn)生變化，使得之后材料的化學(xué)成分也受到影響。
2.1 拉伸速率
當(dāng)金屬處于彈性階段時，發(fā)生形變量較小，但其拉伸速率在不斷地加快。拉伸速率影響了實(shí)驗(yàn)的可靠性與真實(shí)性，可能會造成測得的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，使得拉伸曲線不夠精確。拉伸速率不同，數(shù)據(jù)結(jié)論會出現(xiàn)變動，在拉伸的過程中，拉伸曲線在上屈服點(diǎn)處是先沿彈性曲線向上到達(dá)屈服點(diǎn)，然后再向下進(jìn)入極限屈服點(diǎn)的過程，與金屬材料的屈服曲線不一致，易產(chǎn)生較大的誤差。
2.2 人員
實(shí)驗(yàn)過程離不開工作人員的.巡視，在工作的過程中，偶爾不注意，一些數(shù)據(jù)會與實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)混在一起，這樣就難以辨別實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，影響了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。只有建立相應(yīng)的措施，才會在實(shí)驗(yàn)的過程中將誤差降到最低，使得實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論和數(shù)據(jù)的真實(shí)性得到保障，進(jìn)而讓實(shí)驗(yàn)圓滿完成。
2.3 試驗(yàn)設(shè)備
本次實(shí)驗(yàn)所選用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備為夾持具、引伸計(jì)。在實(shí)驗(yàn)的過程中，任意一個元件出現(xiàn)問題，都會使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不確切、不可靠。在選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備的時候，應(yīng)對夾持具的挑選、樣品的方向和手法、安裝和拆卸引伸計(jì)等環(huán)節(jié)做出嚴(yán)格的要求，夾持具表面出現(xiàn)的花紋、試樣品的不匹配都會影響試樣結(jié)果，完善實(shí)驗(yàn)規(guī)范并且遵守規(guī)范才能保障圓滿完成實(shí)驗(yàn)。另一方面，設(shè)備質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)對于本次實(shí)驗(yàn)的真實(shí)可靠性至關(guān)重要，是完成本次實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，質(zhì)量優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以讓結(jié)論更加具有說服力，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性，為得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.4 溫度
在實(shí)驗(yàn)的過程中，要考慮溫度對于實(shí)驗(yàn)的影響，不同溫度下的實(shí)驗(yàn)其結(jié)果也不盡相同。筆者是在標(biāo)準(zhǔn)的溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)論具有真實(shí)可靠性。標(biāo)準(zhǔn)的溫度要設(shè)定在10-35℃之間，此溫度范圍屬于標(biāo)準(zhǔn)溫度，假如本次實(shí)驗(yàn)沒有在此溫度范圍之內(nèi)進(jìn)行，就會使得測得的數(shù)據(jù)失去準(zhǔn)確性。只有在10-35℃的范圍中測得的數(shù)據(jù)才能夠有應(yīng)用價值，為后面的其他理論提供支撐。所以，合理的溫度范圍為本實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果的真實(shí)以及可靠性提供了有利條件。
2.5 試樣
樣品在實(shí)驗(yàn)中占有核心地位，實(shí)驗(yàn)是在樣品的基礎(chǔ)上完成的，所以對于樣品的選擇必須嚴(yán)格遵守要求。選擇樣品時，應(yīng)嚴(yán)格檢測樣品的質(zhì)量、顏色、質(zhì)地等一系列的特性是否滿足特定要求，嚴(yán)格以國家的標(biāo)準(zhǔn)選擇樣品，在最開始的時候?qū)⒄`差降到最低。選擇樣品的過程中，應(yīng)當(dāng)對樣品的數(shù)量以及質(zhì)量作出嚴(yán)格的要求，對最后得到的數(shù)據(jù)作出綜合的評比，最終選擇最為合適的一個樣品。樣品對于本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有著主導(dǎo)性的作用，只有切實(shí)保障樣品的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論才會可靠與真實(shí)。
3 結(jié)論
根據(jù)以上分析可得，影響金屬拉伸的因素較多。所以，在實(shí)際的檢測工作中，必須認(rèn)識這些因素對金屬的塑性指標(biāo)以及強(qiáng)度指標(biāo)的影響，在實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選擇正確的取樣部位，避免錯誤的取樣部位對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。本文主要介紹了影響金屬拉伸性能的因素，包括拉伸速率、人員、試驗(yàn)設(shè)備、溫度、試樣，通過對各項(xiàng)影響因素的敘述，為今后在金屬拉伸性能方面做研究的工作人員提供參考意見，從而使得金屬拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度得到較大的提高。
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