CN105865936A - 金属材料的低温弯曲检测方法 - Google Patents

金属材料的低温弯曲检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够模拟金属材料在低温环境下对金属材料进行弯曲检测，并且能够检测得到金属材料弯曲后性能的金属材料的低温弯曲检测方法。该方法，通过将金属材料制成弯曲试样后，在万能试验机上安装低温环境箱，在箱内安装弯曲检测装置，然后对试样进行低温弯曲检测，并记录弯曲失效角，计算出弯曲总截面率，矩形试样的宽度收缩率、厚度收缩率，圆形试样的直径收缩率。采用该方法，使以前只能作室温弯曲检测金属材料性能的局限得到了扩展，并能模拟金属材料在低温环境中的实际弯曲情况，进而使弯曲检测所能检验和反映的金属钢材的性能更加全面。

Description

金属材料的低温弯曲检测方法
技术领域
本发明涉及力学检验领域，尤其是一种金属材料的低温弯曲检测方法。
背景技术
弯曲试验主要测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，它是材料机械性能试验的基本方法之一，通常用来检测和比较材料表面热处理层的质量和性能，弯曲试验结束后观察试样表面有无裂纹。无裂纹说明试样是合格的，有裂纹则说明试样不合格。
中国专利申请《侧面弯曲试验方法》，公开号为CN101819113A；该发明专利公开了一种能够检验金属材料侧面弯曲性能的侧面弯曲试验方法。先用焊接钢板制成试样，再在试样侧面作原始标点并记录下该标距L0，然后将该试样立放在组合夹具的试样槽内作侧面弯曲试验，最后测量试样弯曲后的弯曲面长度L，并计算弯曲延伸率，所述万能试验机上进行侧面弯曲过程是按下述方法进行的，先在试验机上安装组合夹具并调整其试样槽间距及支座间距，然后将试样立放在试样槽内，使试样焊缝中心正对加载负荷中心，选择弯心直径对试样加载，待试样弯曲到规定角度后测量试样的弯曲长度L，按延伸率计算公式＝(L-L0)/L0×100％，计算金属材料的侧面弯曲延伸率。上述侧面弯曲试验方法虽然能够检验金属材料侧面弯曲性能，但是其检测到的结果只能反映金属材料在常温下对应的弯曲性能，同时上述方法是针对焊接金属材料进行的弯曲检测；并且上述弯曲检测方法是在常温下进行的。
中国专利公开号为CN201510323274.9的发明专利中提出了一种的《弯曲检测装置及检测方法》，该发明专利中公开了一种弯曲检测装置以及一种实现三点以及三点以上加载方式的弯曲检测方法，并且都是在常温下进行的。上述《弯曲检测装置及检测方法》并未涉及到低温弯曲检测方法，同时也不能比较全面的检测出金属材料在弯曲后的力学性能。
在工业生产中，弯曲试验通常在室温下进行，目前还没有见到有金属材料低温弯曲试验的相关报道。而我国大部分地区，冬季气温寒冷，最低环境温度达到-45℃。一些金属材料工作时常常暴露于自然环境中，工作温度很低，因此，了解金属材料低温下弯曲物理性能显得十分必要。为了更好的反映金属材料在弯曲试验所反映出的一些其他力学性能，并应用到工业生产活动中，急需一种低温弯曲试验的方法，进而使金属材料弯曲检验更加全面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够模拟金属材料在低温环境下对金属材料进行弯曲检测，并且能够检测得到金属材料弯曲后性能的金属材料的低温弯曲检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：金属材料的低温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行低温弯曲检测；最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样测量厚度a、宽度b，计算宽度收缩率、厚度收缩率；圆柱形试样测量直径d，计算直径收缩率；
试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行低温弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装低温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于低温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检查处的中心；
4)通过低温环境箱对试样进行制冷，制冷到检测规定的温度，并至少保温15min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥120°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d。
进一步的，在步骤4)中通过向低温环境箱内注入制冷剂，对试样进行制冷；且使得制冷剂完全淹没试样。
进一步的，当试样为矩形试样时，通过步骤6)得到的弯曲后矩形试样检测处的厚度a、宽度b；计算矩形试样的宽度收缩率、厚度收缩率，厚度收缩率＝(a-a0)/a0×100％，宽度收缩率＝(b-b0)/b0×100％；
当试样为圆柱形时，通过步骤6)得到的弯曲后圆柱形试样检测处的直径d；计算直径收缩率，直径收缩率＝(d-d0)/d0×100％。
进一步的，在步骤6)之后计算试样的弯曲总截面率，弯曲总截面率＝(S-S0)/S0×100％，当试样为矩形试样时，S0＝a0×b0，S＝a×b；当试样为圆柱形试样时，S0＝πd0 2/4，S＝πd2/4。
进一步的，对试样进行加载的弯曲压头直径为2×a0。
进一步的，将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的同时磨去试样检测处的毛刺。
进一步的，测量试样检测处的原始尺寸时，以及在步骤6)中测量试样弯曲后检测处的尺寸时，均测量三次或者三次以上求平均值。
进一步的，在将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样时，通过以下方法将金属材料加工成矩形试样时，金属板材厚度小于或者等于30mm按实际厚度加工；厚度大于30mm加工成30mm的试样，且加工金属板材其中一面，保留另一原始面；当金属材料加工成圆柱形试样时，保持圆柱形试样原始直径尺寸。
本发明的有益效果是：本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法通过将金属材料制成弯曲试样后，在万能试验机上安装低温环境箱，在箱内安装弯曲检测装置，然后对试样进行低温弯曲检测，并记录弯曲失效角，计算出弯曲总截面率，矩形试样的宽度收缩率、厚度收缩率，圆柱形试样的直径收缩率，使以前只能作室温弯曲检测金属材料性能的局限得到了扩展，并能模拟金属材料在低温环境中的实际弯曲情况，进而使弯曲检测所能检验和反映的金属钢材的性能更加全面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行弯曲检测；最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样测量厚度a、宽度b，计算宽度收缩率、厚度收缩率；圆柱形试样测量直径d，计算直径收缩率；
所述试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行低温弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装低温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于低温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检查处的中心；
4)通过低温环境箱对试样进行制冷，制冷到检测规定的温度，并至少保温15min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥120°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d。
本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法中所述的低温是指温度低于常温。本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，从而保证了金属材料加工的试样满足检测条件。同时通过测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；为后续计算弯曲后金属材料试样的各个弯曲参数做好准备。所述试样测量处是指试样上检测前加载的弯曲压头与试样接触的位置。所述矩形试样是指横截面为矩形的试样，所述圆柱形试样是指横截面为圆形的试样。
然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行低温弯曲检测；实际应用过程中，所述试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装低温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于低温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检查处的中心；
4)通过低温环境箱对试样进行制冷，制冷到检测规定的温度，并至少保温15min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥120°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d。
在步骤1)中在万能弯曲试验机上安装低温环境箱，从而为模拟试样在低温环境下的弯曲创造条件，同时将弯曲检测装置设置在低温环境箱内从而可以保证试样在弯曲检测装置上进行检测的过程中始终处于低温环境中，从而能够完全模拟试样在低温环境中的弯曲，保证试样低温弯曲检测的准确性。
在步骤2)中在确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径。首先确定弯曲检测的加载方式，然后根据确定的加载方式以及检测规定的试样形状，安装对应的检测规定直径的弯曲压头；从而使得试样是在符合检测条件下进行。所述加载方式是指三点加载或者三点以上的加载方式，通过确定加载方式从而确定试样在对应加载方式下的弯曲情况。试样在进行常温弯曲检测时，两移动支座之间的间距为其中D为弯曲压头直径；然而在低温环境中对试样进行弯曲检测时，试样容易变脆，不易受到较大的载荷。采用常温弯曲检测时两移动支座之间的间距，由于间距较小，在对试样进行加载的过程中，加载的载荷较大；从而影响试样在低温环境中弯曲检测结果。本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法通过调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径。试样在弯曲检测的过程中，试样将在两移动支座之间弯曲，由于两移动支座之间的间距在矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径，因此能够保证试样在弯曲的过程中不会卡死在两移动支座之间的间距内，能够保证试样在支座的支持辊上自由滑动。如果两移动支座之间的间距过小将会使得试样需要受到更大的载荷才能发生弯曲，由于弯矩＝F×L1，其中F为载荷，L1为弯曲压头到其中一个移动支座支撑点之间的距离，实际检测过程中L1为二分之一两移动支座之间的间距。如果两移动支座之间的间距越小会使得L1越小，从而造成需要施加更大的载荷F才能达到较大的弯矩。从而将提高对弯曲检测装置的性能要求，同时不易实现线性检测。
试样在进行常温弯曲检测时，标准规定的两移动支座之间的间距为其中D为弯曲压头直径；标准规定的间距的大小会随着试样的原始厚度a0的变化二变化，尤其是试样与两移动支座之间的间隙。然而在本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法中两移动支座之间的间距在矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm，其中D为弯曲压头直径。由于试样与两移动支座之间的间隙为两移动支座之间的间距减去二倍试样的原始厚度，即试样与两移动支座之间的间隙为D+15mm，检测过程中使用的弯曲压头直径D一定，因此试样与两移动支座之间的间隙为一定值，保持不变从而保证了检测时，试样与移动支座之间间隙的一致性。
在步骤3)中将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检查处的中心；从而实现安装试样，同时保证弯曲压头的加载位置。
在步骤4)中通过低温环境箱对试样进行制冷，制冷到检测规定的温度，并至少保温15min；通过低温环境箱的制冷效果，以及保温至少15min，从而可以使得试件所有部位的温度一致，均处于低温状态；因此能够模拟试件在低温环境中的实际弯曲情况。如果保温时间较短将会使得试样内部的温度未达到检测规定的低温的温度，从而影响检测结果。具体的上述金属材料使用的最低温度一般为-60℃，检测温度一般选择为-60℃，在对相应金属材料进行低温弯曲检测时，应根据材料使用的温度选择对应的检测温度。
在步骤5)中通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥120°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度。通过弯曲压头对试样的加载实现对试样的弯曲检测。所述最大弯曲力所对应的弯曲角度为弯曲失效角。所述最大弯曲力是指试样的最大抵抗外力，试样的载荷超过了最大弯曲力(以及所对应的角度)材料的抗力将减小，慢慢失效，直至完全损坏。试样受到的载荷小于最大弯曲力(以及所对应的角度)材料的抗力将随着外力作用增大而逐渐增大，抵抗破坏，失效角度越大，抵抗外力作用越强，失效角越小，抵抗外力作用越弱。
在步骤6)中取出试样，矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d。通过检测得到的弯曲后的试样各个尺寸参数，与试样的原始尺寸参数进行比较，从而可定量判断试样的弯曲性能，从而检测得到对应金属在相应低温环境中的弯曲性能。同时为计算试样在低温环境下的各个弯曲性能参数做准备。
最后根据检测得到的试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样测量厚度a、宽度b，计算宽度收缩率、厚度收缩率；圆柱形试样测量直径d，计算直径收缩率；从而更加全面的反应金属材料在低温环境下的弯曲性能。
公知的，塑性是材料安全可靠性的保证，当零件遭受到过负荷时如果能够发生塑性变形，它与应变硬化的配合，通过塑性变形来削减应力高峰，使之重新分配，从而就能够保证零件的安全而避免突然断裂和早期断裂。
传统的塑性检测方法包括弯曲试验；弯曲试验是测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，它是材料机械性能试验的基本方法之一，通常用来检测和比较材料表面热处理层的质量和性能，即通过观察试样弯曲后检测面有无裂纹判断塑性的好坏。
本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法属于平面弯曲，试样简单，还可以测定加工不方便的材料，同时能够模拟金属材料从生产到工作使用的状况。弯曲检测时，试样是平放于弯曲检测装置上，试样与弯曲检测装置接触面较大，试验时，截面上受到的分布在表面上的应力最大，因此对材料表面缺陷反应也最灵敏，也最能反映金属材料表面缺陷和其抵抗塑性变形的能力，再加上低温弯曲检测能还原金属材料在低温环境中的实际使用情况；同时本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法是通过对材料施加外力，通过计算弯曲收缩率，来判断材料在低温环境下一些变形情况和弯曲性能的好坏。因此，通过低温弯曲检测的结果能够更加准确的评价金属材料在低温环境下的弯曲性能和塑性。
综上所述，本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法通过将金属材料制成弯曲试样后，在万能试验机上安装低温环境箱，在箱内安装弯曲检测装置，然后对试样进行低温弯曲检测，并记录弯曲失效角，计算出弯曲总截面率，矩形试样的宽度收缩率、厚度收缩率，圆柱形试样的直径收缩率，使传统弯曲检测方法只能作室温弯曲检测金属材料性能的局限得到了扩展，并能模拟金属材料在低温环境中的实际弯曲情况，进而使弯曲检测所能检验和反映的金属钢材的性能更加全面；同时本发明所述的金属材料的低温弯曲检测方法能够更加准确的反应出金属材料在低温环境中的弯曲性能。
具体的，在步骤4)中通过向低温环境箱内注入制冷剂，对试样进行制冷；且使得制冷剂完全淹没试样。通过将制冷剂完全淹没试样，从而能够更加精准的控制试样的温度；保证试样能够达到检测规定的温度。
具体的，当试样为矩形试样时，通过步骤6)得到的弯曲后矩形试样检测处的厚度a、宽度b；计算矩形试样的宽度收缩率、厚度收缩率，厚度收缩率＝(a-a0)/a0×100％，宽度收缩率＝(b-b0)/b0×100％；
当试样为圆柱形时，通过步骤6)得到的弯曲后圆柱形试样检测处的直径d；计算直径收缩率，直径收缩率＝(d-d0)/d0×100％。
进一步的，为了更加全面的反应试样在低温环境中的弯曲性能，从而反应出金属材料在低温环境下的弯曲性能；在步骤6)之后计算试样的弯曲总截面率，弯曲总截面率＝(S-S0)/S0×100％，当试样为矩形试样时，S0＝a0×b0，S＝a×b；当试样为圆柱形试样时，S0＝πd0 2/4，S＝πd2/4。通过计算弯曲总截面率能够通过参数直观的反应出弯曲性能。
实际检测过程中具体的，对试样进行加载的弯曲压头直径为2×a0。
为了使得检测更加精准，实际检测过程中，进一步的，将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的同时磨去试样检测处的毛刺。进一步的，测量试样检测处的原始尺寸时，以及在步骤6)中测量试样弯曲后检测处的尺寸时，均测量三次或者三次以上求平均值。
在将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的过程中，当将金属材料加工成矩形试样时，金属板材厚度小于或者等于30mm按实际厚度加工；厚度大于30mm加工成30mm的试样，且加工金属板材其中一面，保留另一原始面。保留其中一面是保留原来试样的表面参数属性，如果试样的两面均进行加工，那么弯曲检测得到的结果，只能反映加工后试样的弯曲性能，将会与原来要进行检测试样的弯曲性能存在偏差。当金属材料加工成圆柱形试样时，保持圆柱形试样原始直径尺寸。
实施例
对某钢板长600mm，宽度为400mm,厚度为10mm进行低温弯曲检测。
1、将钢板加工成长度为300mm，宽度为50mm，厚度为10mm的试样，磨去试样检测处表面的毛刺。三次测量试验部分厚度a0为10.01mm、10.00mm、10.00mm，取其平均值为10mm,三次测量宽度b0为50.02mm、50.00mm、49.99mm,取其平均值为50mm。
2、在万能弯曲试验机上安装低温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于低温环境箱内；
3、选择三点弯曲试验方式，安装直径为20mm的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得间距为2×a0+D+15mm＝55mm，其中D为弯曲压头直径。
4、然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检测处的中心点。
5、通过低温环境箱对试样进行制冷，向低温环境箱内加入制冷剂和保温剂，制冷到-80℃，并至少保温15min；
6、通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥120°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
7、最后取出试样，测量弯曲后矩形试样检测处的厚度a、宽度b，测量弯曲后圆柱形试样检测处的直径d。
低温弯曲试验观察弯曲面无裂纹，该材料低温弯曲性能合格。
检测金属材料低温弯曲性能的弯曲试验，三次测量得到弯曲后宽度b为：50.50mm、50.65mm、50.54mm,取其平均值为50.56，三次测量得到弯曲后厚度a为：10.13mm、10.30mm、10.17mm,取其平均值为：10.20mm，记录最大弯曲力所对应的弯曲失效角θ为60°。
计算得到：弯曲总截面率＝3.14％，宽度收缩率＝2.8％，厚度收缩率＝2％，θ＝60°，通过检测得到的弯曲总截面率、宽度收缩率、厚度收缩率，以及弯曲失效角θ以及根据金属材料在实际应用情况下对弯曲性能的要求，从而可以判断出金属材料弯曲性能的好坏。

Claims (8)

1.金属材料的低温弯曲检测方法，首先将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样，测量并记录试样进行检测处的尺寸，矩形试样测量原始厚度a0和原始宽度b0，圆柱形试样测量原始直径d0；然后将试样安装到万能弯曲试验机上，进行弯曲检测；最后取出试样，测量试样弯曲后检测处的尺寸；矩形试样测量厚度a、宽度b，计算宽度收缩率、厚度收缩率；圆柱形试样测量直径d；计算直径收缩率；
其特征在于：试样在万能弯曲试验机上按照以下步骤进行低温弯曲检测，
1)首先在万能弯曲试验机上安装低温环境箱，然后将弯曲检测装置安装在万能弯曲试验机上且位于低温环境箱内；
2)确定弯曲检测的加载方式，安装检测规定直径的弯曲压头，调整弯曲检测装置上两移动支座之间的间距，使得矩形试样检测时，间距为2×a0+D+15mm，圆柱形试样检测时，间距为2×d0+D+15mm,其中D为弯曲压头直径；
3)然后将试样平直放置在两移动支座上，使得弯曲压头的中心线与试样的长度方向垂直；且使得所述弯曲压头的中心线穿过试样上的检查处的中心；
4)通过低温环境箱对试样进行制冷，制冷到检测规定的温度，并至少保温15min；
5)通过弯曲压头对试样进行加载，直到试样出现肉眼可见裂痕或者试样的弯曲角度≥120°停止加载；同时记载停止加载时的弯曲角度，并记录最大弯曲力所对应的弯曲角度；
6)最后取出试样，矩形试样测量弯曲后检测处的厚度a、宽度b，圆柱形试样测量弯曲后检测处的直径d。
2.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：在步骤4)中通过向低温环境箱内注入制冷剂，对试样进行制冷；且使得制冷剂完全淹没试样。
3.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：当试样为矩形试样时，通过步骤6)得到的弯曲后矩形试样检测处的厚度a、宽度b；计算矩形试样的宽度收缩率、厚度收缩率，厚度收缩率＝(a-a0)/a0×100％，宽度收缩率＝(b-b0)/b0×100％；
当试样为圆柱形时，通过步骤6)得到的弯曲后圆柱形试样检测处的直径d；计算直径收缩率，直径收缩率＝(d-d0)/d0×100％。
4.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：在步骤6)之后计算试样的弯曲总截面率，弯曲总截面率＝(S-S0)/S0×100％，当试样为矩形试样时，S0＝a0×b0，S＝a×b；当试样为圆柱形试样时，S0＝πd0 2/4，S＝πd2/4。
5.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：对试样进行加载的弯曲压头直径为2×a0。
6.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的同时磨去试样检测处的毛刺。
7.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：测量试样检测处的原始尺寸时，以及在步骤6)中测量试样弯曲后检测处的尺寸时，均测量三次或者三次以上求平均值。
8.如权利要求1所述的金属材料的低温弯曲检测方法，其特征在于：通过以下方法将金属材料加工成检测规定形状的弯曲试样的过程中，当将金属材料加工成矩形试样时，金属板材厚度小于或者等于30mm按实际厚度加工；厚度大于30mm加工成30mm的试样，且加工金属板材其中一面，保留另一原始面；当金属材料加工成圆柱形试样时，保持圆柱形试样原始直径尺寸。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107478520A (zh) * 2017-08-25 2017-12-15 滁州职业技术学院 低温环境建筑材料实验装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078397A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Momose Kikai Sekkei Kk 低高温強度試験機
CN101819113A (zh) * 2010-04-19 2010-09-01 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 侧面弯曲试验方法
CN102589985A (zh) * 2012-01-11 2012-07-18 泰安市路达公路仪器制造有限公司 沥青混合料弯曲蠕变试验装置
CN102854056A (zh) * 2012-09-18 2013-01-02 中国科学院理化技术研究所 制冷机做冷源的材料低温力学性能测试装置
CN102998185A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 大连隆星新材料有限公司 一种检测橡胶低温弯曲性能的系统
CN103076221A (zh) * 2013-01-12 2013-05-01 南昌航空大学 一种测试材料低温力学性能的装置
CN104897481A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 弯曲检测装置及检测方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078397A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Momose Kikai Sekkei Kk 低高温強度試験機
CN101819113A (zh) * 2010-04-19 2010-09-01 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 侧面弯曲试验方法
CN102589985A (zh) * 2012-01-11 2012-07-18 泰安市路达公路仪器制造有限公司 沥青混合料弯曲蠕变试验装置
CN102854056A (zh) * 2012-09-18 2013-01-02 中国科学院理化技术研究所 制冷机做冷源的材料低温力学性能测试装置
CN102998185A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 大连隆星新材料有限公司 一种检测橡胶低温弯曲性能的系统
CN103076221A (zh) * 2013-01-12 2013-05-01 南昌航空大学 一种测试材料低温力学性能的装置
CN104897481A (zh) * 2015-06-12 2015-09-09 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 弯曲检测装置及检测方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107478520A (zh) * 2017-08-25 2017-12-15 滁州职业技术学院 低温环境建筑材料实验装置

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