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如何标准测量拉伸试样参数
发布时间：2017-04-05

如何标准测量拉伸试样参数

拉伸试验对测试材料性能极为重要

众所周知，拉伸试验是对拉伸试样施加轴向拉力直至试样断裂，来测试屈服强度、抗拉强度和断面收缩率等参数。为获得准确、可靠的强度指标和塑性指标，保证拉伸试样的尺寸符合相关标准的规定非常重要。
 

如何标准测量拉伸试样参数

拉伸试验方法中的注意点

ASTM E8/E8M-2011《金属材料拉伸试验方法》和ASTM A370-2012《钢产品的力学性能试验方法和定义》（以下简称ASTM标准）规定了圆形拉伸试样在平行长度部位可以有一个锥度。也就是说，在试样平行长度的两端至中间允许有一个斜度。
 

如何标准测量拉伸试样参数

**测量圆形拉伸试样锥度的重要性

由于在拉伸试验中必须要先测量试样的原始直经，利用公式S=πR2 来计算试样的横截面积。然后，用屈服力和*大力分别除以试样的原始横截面积，才能测出屈服强度和抗拉强度。那么对于塑性指标中的断面收缩率来说，用断裂后试样横截面积的*大缩减量与原始横截面积之比的百分率才能求出断面收缩率。所以，原始横截面积的误差是影响*终测定的强度指标和断面收缩率指标的重要因素之一。因此，**测量ASTM标准中圆形拉伸试样平行长度部位的锥度，便成为获得以上参数的重要保障。
 
今天，我们就来为大家介绍一种利用万能工具显微镜-投影法对圆形拉伸试样在平行长度部位的锥度进行**测量的方法，供大家参考。

 如何标准测量拉伸试样参数

试样的尺寸参数及精度要求

1 试样的尺寸参数
ASTM标准规定圆形拉伸试样的主要尺寸为：直径D=（12.5±0.25） mm，平行长度A≥60 mm，过渡段圆角半径R≥10 mm，见图1。
图1 圆形拉伸试样
 
2 试样的锥度及要求
 ASTM标准对试样的锥度作了明确的规定：在试样的平行长度中，可以具有从试样平行长度的两端向中心逐渐减小的一个锥度，并且还要求试样的两端直径尺寸不能比中心部位大1%或不能大于0.10 mm（0.005 in），见图2。

需要说明的是，当在计算圆形拉伸试样的原始横截面积时，应在试样的中心部位测量直径的尺寸，用中心部位*小的直径尺寸(直径D÷2，单位为毫米）来作为乘数计算原始横截面积。另外，试样中心部位的形状并不是V形，也不是凹槽形，而是从试样的两端至中心逐渐减小形成的一个微小的锥度（斜面）。
图2 圆形拉伸试样中心部位及锥度的测量示意图

如何标准测量拉伸试样参数

测量设备与测量方法

1 测量设备及参数
测量设备：19JA型万能工具显微镜

技术参数：物镜放大倍数为3倍，目镜放大倍数为10倍，总放大倍数为30倍；读数精度值为0.0005 mm。

2 测量方法
调整万能工具显微镜两端顶针的距离，将试样放在中间位置，使顶针正对试样两个端面的中心孔部位。

调整物镜与试样的焦距，使试样处在目镜的视野中，并达到清晰、明亮、均匀的状态。
由于试样较大，平行长度≥60 mm，因此要分左、右两部分进行测量，才能测量得**、合理。

如何标准测量拉伸试样参数

测量试样左端部位锥度的方法如下：


观察目镜中的米字线，见图3，使米字线中的中心线与试样影像进行瞄准定位，保证中心线与试样的平行长度相重合。同时还要保证中心线与试样的轴线平行，且不可歪斜。
 
图3 目镜中米字线的中心线与试样左端平行长度重合的示意图
 
旋转测微目镜的读数手轮，使中心线与试样斜面重合，直至米字线呈现出略有倾斜的状态，见图4。此时观测读数显微镜便可显示试样平行长度左侧部位的锥度数值。

测量试样右端部位锥度的方法与测量左端部位锥度的方法相同。
 
图4 中心线与斜面重合示意图

如何标准测量拉伸试样参数

结束语

 利用万能工具显微镜-投影法测量圆形拉伸试样平行长度的锥度，操作简便，具有可行性。实际应用证明该方法测量的数值真实、准确、可靠。通过该方法有效控制了试样的加工精度，保证了试样尺寸符合ASTM标准的要求。同时，也为保证准确测试强度指标和塑性指标打下了良好的基础。

另外，这种方法发挥了老设备的作用，降低了生产成本，保证了生产质量。
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