铝合金室温拉伸断后伸长率的研究
2014-04-12吴海旭王周兵王金刚魏凤林
吴海旭,王周兵,秦 利,杨 丽,王金刚,魏凤林
(辽宁忠旺集团有限公司,辽宁 辽阳 111000)
铝合金室温拉伸断后伸长率的研究
吴海旭,王周兵,秦 利,杨 丽,王金刚,魏凤林
(辽宁忠旺集团有限公司,辽宁 辽阳 111000)
采用比例试样与50mm定标距的非比例试样对6005A-T6铝合金型材进行室温拉伸试验,并对两种类型试样测得的断后伸长率进行了研究。试验结果表明:采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近,能够反映材料的真实性能,且此时的断后伸长率具有可比性;采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大,且对于同一试样,L0越大,A越小。
铝合金;比例试样;非比例试样;断后伸长率
0 前言
铝合金材料断后伸长率是表征其力学性能的重要指标,常用有A和两种表示方法,其中A为比例试样的断后伸长率为非比例试样的断后伸长率。
GB/T 3191-2010、GB/T 5237.1-2008、GB/T 6892-2006和GB/T 26494-2011等标准以及EN755-2等国外标准对铝合金的力学性能要求都同时给出了A和两种断后伸长率的判断标准,且标准值一般不同。由此可见,对于同一种铝合金材料,选取不同的拉伸试样,断后伸长率测量结果不同。
1 断后伸长率
1.1 定义
GB/T 228.1-2010规定,断后伸长率A是拉伸试样断后标距的残余伸长与原始标距之比的百分率。
1.2 测量方法
拉伸试验时,试样原始标距要用小标记、细划线或细墨线标记;拉伸试样断裂后,测定断后伸长率时应将试样断裂部分仔细配接在一起并使其轴线处于同一直线上,确保试样断裂部分适当接触后再进行测量,测量结果按公式(1)计算:
式中:L0为原始标距;Lu为断后标距。
2 试验方法
铝合金材料拉伸试验常用的有矩形试样和圆形试样两种。实际工作中,圆形试样多加工成比例试样,因此本文只采用矩形试样进行试验研究。
2.1 试验材料
试验材料为辽宁忠旺集团有限公司生产的动车组用6005A-T6铝合金挤压型材,化学成分如表1所示。所有试样均取自同一型材,型材截面如图1所示,试样加工尺寸如图2所示。
表1 化学成分(质量分数/%)
图1 型材截面
图2 拉伸试样
2.2 试验方法
采用单轴室温拉伸试验方法,试验设备为日本岛津AG-X 100KN电子万能试验机,每种厚度试样均按做5个比例试样和5个50mm定标距的非比例试样,试验结果取平均值并按GB/T 8170进行数值修约,具体试验方案如表2所示。
表2 试验方案
3 试验结果与分析
试验结果如表3、图3所示。
表3 试验结果/%
由表3可以看出,采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近,而采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大。
图3 试验曲线
从图3可以看出,厚度为2.3mm、3mm、4mm和5mm的比例试样L0小于50mm,A大于厚度为7.6mm、9mm和10.6mm的比例试样L0大于50mm,A小于
试验所有试样均取自同一型材,具有相同的合金成分且加工尺寸相同,所以相同厚度的试样可以看做是同一试样。结果显示:同一试样,原始标距越大,断后伸长率越小。分析原因:铝合金拉伸试样标距内的绝对伸长有△L=Lu-L0(Lu为断后标距,L0为原始标距),而△L由均匀伸长△LB和缩颈处的集中伸长△LA组成,如图4所示,
即
研究表明:均匀伸长△LB与试样的原始标距L0成正比,即
图4 △L的组成
缩颈处的集中伸长△LA与原始横截面积S0有如下关系,即
将(3)、(4)带入(2)得
则断后伸长率A为
因此,对于同一试样,L0越大,其断后伸长率越小。
4 结论
对于同一种铝合金材料的室温拉伸试验,采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近,能够反映材料的真实性能,并且此时的断后伸长率具有可比性;采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大,且对于同一个试样,L0越大其A越小。因此,铝合金室温拉伸试验建议采用比例试样进行断后伸长率的检测。
(编辑:余东梅)
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肯纳推出性能卓越的铝材料加工刀具
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Research on Elongation after Fracture for Aluminum Alloy Room Tensile
WU Hai-xu, WANG Zhou-bing,QIN Li, YANG Li, WANG Jin-gang,WEI Feng-lin
(Liaoning Zhongwang Group Co.,Ltd, Liaoyang 111000,China)
Room temperature tensile test was conducted for 6005A-T6 aluminum alloy profile using proportional samples and nonproportional samples with 50mm of guage length. And elongation after fracture was researched for the two kinds of samples.
aluminum alloy; proportional samples; non-proportional samples; elongation after fracture
TG115.5+2,TG146.21
A
1005-4898(2014)02-0060-03
10.3969/j.issn.1005-4898.2014.02.14
吴海旭(1986- ),男,汉族,助理工程师,大学本科。
2013-07-02