软件赋能,成就您的实验室真正提效(金属篇)
金属拉伸测试是材料科学与工程领域的核心试验之一,其重要性体现在多个关键领域,涵盖材料性能评估、产品质量控制、工程设计优化及安全可靠性保障等方面。
金属拉伸测试
在金属拉伸测试中,用户确保 Bluehill 软件的设定符合中国国家标准 GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》的要求至关重要。
以下是 Bluehill 软件基于 GB/T 228.1-2021 要求的部分设置技巧:
以圆棒试样为例,在试样数字输入定义三个平行长度部位的直径,然后在试样属性选择不规则形状类型,并根据圆形截面积计算公式编辑对应的表达式来计算得出平均横截面积。
图1 圆棒试样横截面积
预拉力直接输入应力
,无需换算
为了确保试样与夹头对中,可施加不超过规定强度或预期屈服强度的 5% 相应的预拉力。基于该要求,可以在软件的“预加载”设置中采用“拉伸应力”,如 10Mpa,作为预拉力,这样就无需考虑试样尺寸大小。
图2 预加载设置界面
性能已知试样的测试控制设定解析(方法A)
对于性能已知的材料,通常采用以下三种方式设置测试参数:
方法A1 连续屈服样品设定参考
(二)针对连续屈服方法 A2 开环控制,试验机始终处于估计应变比控制下直到试样断裂,期间可切换速率范围提高测试效率。如果需将试验机系统变形考虑进测试因素,用户可参考标准附录I对横梁速率进行补偿。
用 Instron 提供的对应试验方法选取同一批相同试样的一根进行预备测试,最终该测试会计算得出当前加载链情况下补偿后的横梁位移速率,使用该速率进行第一阶段控制可以保证该同一批次试样测试应变速率敏感参数如 Rp0.2 时,速率满足标准规定的速率范围 2:0.00025s-1 相对偏差 ±20% 的要求。
方法A2 连续屈服样品设定参考
(三)不连续屈服样品局部的塑性变形可能发生在引伸计标距外,因此方法 A 规定只能通过开环应变控制,试验机始终处于估计应变比控制下直到试样断裂。
期间可切换速率范围提高测试效率,切换点需要在不连续屈服过程结束之后,常规建议可以设定拉伸应变 5%(夹持式引伸计移除点)。
方法A 不连续屈服样品设定参考
性能未知样品测试控制设定解析
以上方法设定主要在于控制方式和过程切换点不同。
对于性能未知试样,关键在于如何让软件自动判断材料的屈服形态来选择正确的控制方式和切换点。Instron 的 TestProfiler 多步骤模块可轻松实现该需求。
以方法 A1 为例,可以定义三个测试过程步骤,第一步以标准规定的应变闭环控制进行拉伸;第二步以 0.00025s-1 估算横梁位移应变速率拉伸至不连续屈服过程结束;第三步以 0.0067s-1 估算横梁位移应变速率拉伸至试样断裂。
方法A1 多步骤过程设定参考
在步骤1测试过程中添加实时计算上屈服点和 0.5% 规定塑形延伸强度(Rp0.5)事件,当判断屈服存在,软件会自动切换成步骤2完成不连续屈服过程,之后转至步骤 3 直至样品断裂。
自动判断屈服点切换步骤2
在步骤1测试过程中,软件如果判断不出上屈服存在,将会计算出 0.5% 规定塑形延伸强度,则认为该试样是连续屈服样品,从而直接切换到步骤3直至样品断裂。
增加规定塑性延伸强度转移步骤3
以上步骤设置可以使用户无需考虑样品屈服形态完成测试。
Bluehill 软件能够精准匹配 GB/T 228.1-2021 的设定,满足中国市场监管的硬性要求,是确保测试结果准确性性、提升企业质量管理水平和市场竞争力的关键。
Instron 始终致力于以覆盖软硬件的一体化解决方案,赋能全球材料测试用户提升测试效率、优化数据质量并加快研发节奏,在高质量发展的主赛道中抢占先机。
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