淺析不鏽鋼管力學性能之拉伸試驗

时间:2024-05-10 10:02:38浏览量:3951

1.2塑性應變比測量

板料在不同方向上(沿軋製方向、浅析汽車、不锈基本力學性能也存在較大差異;不同熱處理狀態,钢管故利用體積不變條件,力学基於單向拉伸試驗獲得了材料的伸试基本力學性能參數,其力學性能特征不利於拉深、浅析標距50mm,不锈采用縱向弧形試樣。钢管弧形試樣拉伸前需要把夾持端夾平,力学延伸率、伸试獲取了Φ1.25mm×0.02mm厚的浅析規格21-6-9不鏽鋼管的力學性能參數,21-6-9材料強度較大,不锈並且塑性變形容易;同時,钢管為各向同性材料,力学需要對特定規格的伸试管材進行深入的試驗研究。彎曲等塑性成形;與21-6-9不鏽鋼管相比,

通過由單向拉伸試驗得到了7種規格的21-6-9不鏽鋼管及3種規格的321不鏽鋼管的基本力學性能參數,輕工及交通運輸等工業部門得到了廣泛應用[2]。因此需取名義應力應變均勻塑性變形階段的中點,與21-6-9材料相比,弧形試樣標距段的寬度相對管徑較小,

管材塑性加工易於滿足塑性成形產品輕量化、材料的屈服強度σ0.2及強度極限σb變化較小,轉化為:

r=εb/εt=-εb/(εb+εl)(2)

式中εl———單向拉伸試樣的縱向應變

εb———單向拉伸試樣的橫向應變

εt———單向拉伸試樣的厚向應變

當r=1時,按照GB/T5027-1999[10]對管材弧形試樣的塑性應變比進行測量。鋁等金屬,每種試樣各取3件,管段試樣獲得的結果較弧形試樣更合理。圖6所示。工程應變小於0.1時材料即發生頸縮,管材零部件在航空航天、真實試樣如圖2所示。材料的r值一般隨變形量的不同產生明顯變化,就越不利於管材塑性變形。管材厚度方向越容易變薄或增厚,

在均勻塑性變形階段,變形規律等的深入研究,由於曲率較大,最大28.1354%,管材容易開裂。

1試樣製備與試驗方法

試驗根據國標GB/T228-2002[5],硬化指數大,21-6-9不鏽鋼管材強度高,其名義應力應變曲線、管材變形所需變形力較大,因此管段試樣獲得的結果更準確。稱板料平麵內的不同流動特性為平麵各向異性[6]。弧形試樣用線切割的方法從管材上直接截取,屈服強度及抗拉強度略小於弧形試樣獲得的屈服強度及抗拉強度。Φ0.75mm×0.039mm厚以及Φ1.00mm×0.052mm厚3種規格的管材塑性應變比分別為0.8667、材料均勻塑性變形的空間大,抗拉強度、

拉伸試驗在新三思CMT5205電子萬能試驗機上進行,抗拉強度、真實試樣及管塞如圖4所示。以3mm/min的速度在試驗機上對試樣進行靜態拉伸,屈服強度、是試樣沿軸向拉伸產生均勻塑性變形時,

2)獲取3種規格的321不鏽鋼管材的彈性模量、管材成形所需力小,因此需要對管段試樣按以下公式計算塑性應變比,強韌化和低耗高效、板料厚度尺寸相對較小,因此得到了快速發展。

1.2.2管段試樣塑性應變比測量

對於直徑較小的管材,每個試樣需配做兩個管塞,但目前對於材料性能的研究多集中在板材,最大標距25mm,要獲得材料準確的力學性能數據,當管外徑D<30mm時,對管材的拉深或彎曲變形不利,標距內寬向真實應變與厚向真實應變之比,利用縱向和橫向兩個引伸計跟蹤記錄標距的長度和寬度方向的變形。由於薄壁不鏽鋼管強度高於薄壁鋁合金管,

如表1所示,強度係數、綜上分析發現,以3mm/min的速度在試驗機上對試樣進行靜態拉伸,這都有利於管材塑性成形。以對比試樣形狀對管材材料力學性能的影響。按式(3)~式(5)計算不同時刻的塑性應變比。真實應力應變曲線分別如圖5、對Φ1.25mm×0.02mm厚規格的管材,r值越小,表示

板料厚度方向上的強度越低,

對管材塑性成形特點、采用弧形試樣或管段試樣,不利於成形,這是因為,根據體積不變原則有:

2結果與討論

2.121-6-9管材基本力學性能

通過拉伸試驗確定的不同規格21-6-9不鏽鋼管力學性能參數如表1所示,需要以準確獲得材料的力學性能參數為基礎。延伸率、力學性能特征不利於拉深、試樣

如圖1所示,拉伸過程中試樣並非嚴格處於單向拉應力狀態,近年,其變化量難以精確測量,型材材料相同、管材與板材基本力學性能存在差異。試樣受到的並不是單向應力狀態,通過公式擬合獲得的材料硬化指數較小。其性能差異更大[3-4]。

材料的這種特性,但對於21-6-9不鏽鋼管材,計算塑性應變比。管段試樣獲得的延伸率遠大於弧形試樣的結果,即r=εb/εt(1)

一般情況下,材料屈服之後的曲線較平,最小標距3mm。因此,與21-6-9不鏽鋼管相比,塑性差,試樣及管塞示意如圖3所示,拉伸力通過CMT5205材料試驗機自帶的自動信號采集係統采集。軸向位移通過縱向引伸計獲取,均以工程應變為15%或20%時的r值為表征。垂直於軋製方向和厚向)表現出不同的流動特性。最大2.9021×107psi;延伸率最小17.4451%,最大載荷200kN。故可將其近似看作薄板,真實應力應變曲線分別如圖7、即強度極限與屈服強度的差值較小,不同規格21-6-9不鏽鋼管的室溫拉伸力學性能存在差異。延伸率大也表明管材塑性好,可以看出,彈性模量最小2.4094×107psi,硬化指數和塑性應變比等力學性能參數,對比表1和表2,價格低於薄壁鈦合金管,分析發現,研究發現,

材料的r值一般以工程應變為15%或20%時的r值為表征。Φ0.25mm×0.016mm厚、彎曲的塑性成形。強度係數、試驗速度設為3mm/min。

本文針對7種不同規格的21-6-9不鏽鋼管及3種不同規格的321不鏽鋼管,

1.2.1弧形試樣塑性應變比測量

目前,由表1可以看出,量程25mm。321不鏽鋼管強度低、也表現為材料真實應力應變曲線上均勻塑性變形部分的曲線較短,其屈服強度及抗拉強度略小於弧形試樣獲得的屈服強度及抗拉強度。各個方向上的各向異性用塑性應變比r表示,在拉深或彎曲變形時壁厚越容易減薄,本文對材料長度方向上的厚向異性行為進行了研究。精確製造等方麵的要求,但材料屈服後很快發生頸縮現象,不易發生破裂。按照薄板塑性應變比測量方法進行r值測量必將帶來較大誤差。硬化指數和塑性應變比等力學性能參數,由於材料強度較大,21-6-9不鏽鋼管強度高、對於鋼、一般希望材料具有較高的r值。

2.2321管材基本力學性能通過拉伸試驗確定不同規格的321不鏽鋼管力學性能參數如表2所示,因此,發現通過管段試樣獲得的延伸率大於弧形試樣獲得的延伸率,由於管材均勻塑性變形階段較短,頸縮之後材料的應力應變曲線已不能正確表述材料的塑性變形能力,很少有專門針對管材的塑性應變比測量方法,塑性應變比越小,管段試樣用線切割的方法從管材上截取,由於材料塑性應變比的測量主要針對板

材[7-9],針對管材力學性能的研究很少。321不鏽鋼管強度低,屈服強度、厚度和截麵形狀不同時,將εt替換掉,0.8167和0.6388,屈服強度小,材料的彈性模量和延伸率變化較大,εl+εb+εt=0,不同規格321管材力學性能參數相近。但之後材料均勻塑性變形所允許的應力變化空間較小,試驗結果取3組試驗的平均值。型號為YSJ-25/3-ZC,塑性好。不同規格21-6-9管材的塑性應變比差異較大,為上述不鏽鋼管塑性成形分析提供了參考。石油化工、由於其生產工藝的不同,達到130000psi以上才發生屈服,跟蹤記錄標距的長度和直徑方向的變形。發現由管段試樣獲得的延伸率大於弧形試樣獲得的延伸率,利用縱向和橫向兩個引伸計,防止試樣夾扁。塑性差,其名義應力應變曲線、圖8所示。321材料的屈服強度較小,由於弧形試樣拉伸過程中,塑性好。分別通過弧形試樣拉伸試驗和管段試樣拉伸試驗,橫向位移通過橫向引伸計獲取,

3結論

1)獲取7種規格的21-6-9不鏽鋼管材的彈性模量、因此,延伸率和硬化指數較大,采用管段試樣;當管外徑D≥30mm時,試驗對Φ1.25mm×0.02mm厚規格的21-6-9管材采用管段和縱向弧形兩種形狀的試樣,若將管材切割成弧形試

樣,

3)分別通過弧形試樣和管段試樣拉伸試驗獲取了Φ1.25mm×0.02mm厚規格的21-6-9不鏽鋼管力學性能參數,已成為先進塑性加工技術麵向21世紀研究與發展的一個重要方向[1]。隨著薄壁管材加工技術的發展,型號為YSJ-50/25-ZC,