CN117110041A - 一种钢材断后拉伸率测试方法 - Google Patents

一种钢材断后拉伸率测试方法 Download PDF

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谈庆丰
王超刚
陈钰
陶青平
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王平
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Abstract

本发明公开一种钢材断后拉伸率测试方法，包括：将制备好的标准钢材拉伸试样固定在打点机上，启动打点机，在试样上打出清晰的标距点；在试样有效标距点的中间位置附近选取连续标距点对应的连续标距，在有效标距点内选取若干个非连续的标距段，标距段由若干连续的标距组成；测量拉伸试验前后所选取的连续标距及非连续标距段的长度，并计算连续标距及非连续标距段的拉伸率。有效标距点中心点左右连续的标距数据可以覆盖拉伸试验后试样95％的断后标距，保证拉伸断裂面落在采样点区间内，提高了打点机测量数据的准确性；采用不同起始点的标距段，进行多次采样，并覆盖整个试样的原始标距，通过对分段标距的测量，完善了打点机测量数据的完整性。

Description

一种钢材断后拉伸率测试方法
技术领域
本发明属于拉伸率检测技术领域，更具体地，本发明涉及一种钢材断后拉伸率测试方法。
背景技术
金属材料拉伸试验是检测金属材料力学性能的常规试验检测项目，其中伸长率是原始标距的伸长与原始标距L0之比的百分率。
由于钢材产品的拉伸过程伴随着大量的氧化铁皮屑的脱落，原始标距点的刻划通常采用标距打点机进行刻划，这样既能够将原始标点清晰地记录在试样上，并且材料拉伸所裂后，擦去氧化铁皮屑后标距点仍然能够清晰目视到，将试样断裂的部分仔细地拼接在一起使其中轴线处于同一直线上，以确保试样渐裂部分适当接触后测量试样断后标距。例如，依据GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》，将钢条加工成标准试样后，用YD500标距标点机对准试样的其中一面进行标距点刻划，将试样上标准为YD500标距试样进行拉伸试验。
以YD-500标距打点机为例，在500mm的标准拉伸试样上打出标距为5mm的标距点100个。如果采用该试样上每个标距均测量并计算示值误差，大量的测量以及数据运算工作会大大增加劳动强度，提高生产成本，无法满足日常生产过程中大批量的拉伸试验需求。因而标准拉伸试样标距点采取随机的采样取点方法，在经过拉伸试验后，不能保证拉伸断裂面一定落在采样点区间内，因此无法精准可靠的反映采样标距点在拉伸试验中的数据。
发明内容
本发明提供一种钢材断后拉伸率测试方法，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的，一种钢材断后拉伸率测试方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将制备好的标准钢材拉伸试样固定在打点机上，启动打点机，在钢材拉伸试样上打出清晰的标距点；
(2)在钢材拉伸试样有效标距点的中间位置附近选取连续标距点对应的连续标距，在有效标距点内选取若干个非连续的标距段，标距段由若干连续的标距组成；
(3)测量拉伸试验前后所选取的连续标距及非连续标距段的长度，并计算连续标距及非连续标距段的拉伸率。
进一步的，连续标距的选取方法具体如下：
以钢材拉伸试样有效标距点的中间位置为中心，分别在左、右两侧分别连续选取m个标距点，m个标距点间的标距即为所选取的连续标距。
进一步的，有效标距点的中间位置位于标距点上，则m＝3，若有效标距点的中间位置不位于标距点上，则m＝4。
进一步的，非连续标距段的选取方法具体如下：
在有效标距点内选取不同起始点，间隔为5倍的标距为一个标距段，在有效标距点内选取不少于六个标距段，且第一个标距段和最后一个标距段中分别包括初始有效标距点和终止有效标距点。
进一步的，拉伸试验前、后所选取的连续标距的长度测量方法具体如下：
拉伸试验之前，将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取两边的相邻标距点中心的读数，相邻两标距点间的读数之差即为标距的长度测量值L1；
拉伸试验之后：将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取两边的相邻标距点中心的读数，相邻两标距点间的读数之差即为标距的长度测量值L1’。
进一步的，拉伸试验前、后所选取的非连续标距段的长度测量方法具体如下：
拉伸试验之前：将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取所选标距段的起始标距点及终止标距点的中心读数，两次读数之差即为对应标距段的长度测量值L2。
拉伸试验之后：将将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取所选标距段的起始标距点及终止标距点的中心读数，两次读数之差即为对应标距段的长度L2’。
进一步的，各连续标距点间的连续标距的拉伸率通过如下公式进行计算：
其中，L1、L1′分别表示对应标距在拉伸试验前、后的长度测量值。
进一步的，非连续标距段的拉伸率通过如下公式进行计算：
其中，L2、L2′分别表示对应标距段在拉伸试验前、后的长度测量值。
进一步的，采用万能工具显微镜来非连续标距段、连续标距的长度测量。
本发明提供的钢材断后拉伸率测试方法具有如下有益技术效果：
(1)采用万能工具显微镜进行标距或标距段的长度测量，满足了国家标准对标距点示值误差的要求；
(2)有效标距点中心点左右连续的标距数据可以覆盖拉伸试验后试样95％的断后标距，保证拉伸断裂面落在采样点区间内，提高了打点机测量数据的准确性；
(3)采用不同起始点的标距段，进行多次采样，并覆盖整个试样的原始标距，通过对分段标距的测量，完善了打点机测量数据的完整性。
综上所述，本发明提供的钢材断后拉伸率测试方法保证了各采样标距点示值可以更加真实有效地复现拉伸试验的数据。
附图说明
图1为本发明实施例提供的钢材断后拉伸率测试方法流程图；
图2为本发明实施例提供的钢材拉伸试样断面位置的落点频率示意图；
图3为本发明实施例提供的连续标距测量示意图；
图4为本发明实施例提供的标准试样拉伸试验后的标距点示意图；
图5为本发明实施例提供的非连续标距段测量示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明实施例提供的钢材断后拉伸率测试方法流程图，该方法包括如下步骤：
(1)将制备好的标准钢材拉伸试样固定在打点机上，启动打点机，在钢材拉伸试样上打出清晰的标距点；
(2)连续标距的选取：以钢材拉伸试样有效标距点的中间位置为中心，分别在左、右两侧分别连续选取m个标距点；
在本发明实施例中，若有效标距点数量为基数，则有效标距点的中间位置位于标距点上，若有效标距点数量为偶数，则有效标距点的中间位置位于两中间标距点则中间位置。
据大量拉伸试验结果观察，试样断面位置大部分处于试样中间标距点的附近，如图2所示。以试样标距点的中间位置为中心，分别在左、右两侧分别选取三个连续标距(L左1、L左2、L左3、L右1、L右2、L右3)共六组数据来进行测量，如图3所示，L0为拉伸试验之前的原始有效标距，Lt为钢材拉伸试样的总长度；相邻标距点间的标距为10mm左右，以此保证采样点覆盖拉伸试验后试样95％的断后标距，为试样的拉伸试验数据提供更加真实可靠的量值溯源，提高打点机测量数据的准确性。并且采样数据点大大减少，提高了83％的工作效率。
(3)非连续标距段的选取：在钢材拉伸试样的有效标距点内随机选取若干标距段，n倍标距为一个标距段，有效标距点的起始点和终止点位于选取的标距段内；
在本发明实施例中，在打点机打出的有效标距点内，选取不同起始点，间隔为5倍的标距(即n＝5)为一个标距段，在标准钢材拉伸试样的有效标距点内选取不少于六个标距段，第一个标距段和最后一个标距段中分别包括初始标距点和终止标距点，所选的标距段可以部分重合，来覆盖不同区间里各个标距点的具体数值，如图以此保证各区间采样点可以覆盖整个试样的原始有效标距。如图5所示，Lu为非连续测量时的第n个的标距段，Ln为5倍的标距设置值，标号1表示夹持头部示意图。从而可以用具体数值更加量化的分段复现出不同标距段的详细拉伸参数，而非只有一个抽象的试样原始标距和断后标距。因此试样的拉伸试验使试样的拉伸试验数据更具参考价值，完善了打点机测量数据的完整性。
(3)以标准钢材拉伸试样有效标距点的中间位置作为零点，获取选取的连续标距、非连续标距段的测量长度L；
(4)对标准钢材拉伸试样进行拉伸试验，以标准钢材拉伸试样有效标距点的中间位置作为零点，获取选取的连续标距、非连续标距段的测量长度L’；
对标准钢材拉伸试样进行拉伸试验后，准钢材拉伸试样在有效标距点的中间位置存在断面，图4为标准试样拉伸试验后状态，Lu表示断后标准试样的标距。结合步骤(3)及步骤(4)对连续标距及非连续标距段的拉伸测量进行说明，具体如下：
1)拉伸试验前后的连续标距点间连续标距的测量；
拉伸试验之前：将打出的标距点的试样放置于万能工具显微镜工作台上，调整焦距使试样上标距点清晰可见，对准试样有效标距点中间位置的中心并读数为零，移动工作台分别对准两边的相邻标距点的中心并读数，相邻两标距点间的读数之差即为标距的测量值(保留两位小数)，获取六个标距段L左1、L左2、L左3、L右1、L右2、L右3的测量值L1；
拉伸试验之后：将拉伸试验之后的试样放置于万能工具显微镜工作台上，调整焦距使试样上标距点清晰可见，对准试样有效标距点中间位置的中心并读数为零，移动工作台分别对准两边的相邻标距点的中心并读数，相邻两标距点间的读数之差即为标距的测量值(保留两位小数)，获取六个标距段L左1、L左2、L左3、L右1、L右2、L右3的测量值L1’。
2)拉伸试验前后的非连续标距段的测量；
拉伸试验之前：将打出的标距点的试样放置于万能工具显微镜工作台上，调整焦距使试样上标距点清晰可见，对准所选起始标距点的中心并读数，移动工作台5倍的标距并对准标距点的中心读数，两次读数之差及为对应标距段的测量值(保留两位小数)，依次测量各标距段的长度L2。
拉伸试验之后：将拉伸试验之后的试样放置于万能工具显微镜工作台上，调整焦距使试样上标距点清晰可见，对准所选起始标距点的中心并读数，移动工作台5倍的标距并对准标距点的中心读数，两次读数之差及为对应标距段的测量值(保留两位小数)，依次测量各标距段的长度L2’。
(5)基于拉伸试验前后的连续标距的长度、非连续标距段的长度分别确定各连续标距点间的连续标距及非连续标距段的拉伸率。
在本发明实施例中，各连续标距点间的连续标距的拉伸率通过如下公式(1)进行计算：
非连续标距段的拉伸率通过如下公式(2)进行计算：
本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将制备好的标准钢材拉伸试样固定在打点机上，启动打点机，在钢材拉伸试样上打出清晰的标距点；
(2)在钢材拉伸试样有效标距点的中间位置附近选取连续标距点对应的连续标距，在有效标距点内选取若干个非连续的标距段，标距段由若干连续的标距组成；
(3)测量拉伸试验前后所选取的连续标距及非连续标距段的长度，并计算连续标距及非连续标距段的拉伸率。
2.如权利要求1所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，连续标距的选取方法具体如下：
以钢材拉伸试样有效标距点的中间位置为中心，分别在左、右两侧分别连续选取m个标距点，m个标距点间的标距即为所选取的连续标距。
3.如权利要求2所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，有效标距点的中间位置位于标距点上，则m＝3，若有效标距点的中间位置不位于标距点上，则m＝4。
4.如权利要求1所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，非连续标距段的选取方法具体如下：
在有效标距点内选取不同起始点，间隔为5倍的标距为一个标距段，在有效标距点内选取不少于六个标距段，且第一个标距段和最后一个标距段中分别包括初始有效标距点和终止有效标距点。
5.如权利要求1所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，拉伸试验前、后所选取的连续标距的长度测量方法具体如下：
拉伸试验之前，将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取两边的相邻标距点中心的读数，相邻两标距点间的读数之差即为标距的长度测量值L1；
拉伸试验之后：将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取两边的相邻标距点中心的读数，相邻两标距点间的读数之差即为标距的长度测量值L1’。
6.如权利要求1所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，拉伸试验前、后所选取的非连续标距段的长度测量方法具体如下：
拉伸试验之前：将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取所选标距段的起始标距点及终止标距点的中心读数，两次读数之差即为对应标距段的长度测量值L2。
拉伸试验之后：将将钢材拉伸试样有效标距点的中间位置中心的读数置零，读取所选标距段的起始标距点及终止标距点的中心读数，两次读数之差即为对应标距段的长度L2’。
7.如权利要求5所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，各连续标距点间的连续标距的拉伸率通过如下公式进行计算：
其中，L1、L1′分别表示对应标距在拉伸试验前、后的长度测量值。
8.如权利要求6所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，非连续标距段的拉伸率通过如下公式进行计算：
其中，L2、L2′分别表示对应标距段在拉伸试验前、后的长度测量值。
9.如权利要求5至8任一权利要求所述钢材断后拉伸率测试方法，其特征在于，采用万能工具显微镜来非连续标距段、连续标距的长度测量。
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