规定塑性延伸强度Rp0·01测试技术的研究与探讨

　　1　引　言

　　在军工材料检测中,有很多材料需要测试其微小的塑性延伸强度Rp0·01,该值相当于以往俗称的比例极限σp。由于其近乎在弹性阶段内,所以试 验机的受力同轴度、试样的装卡状态以及试样的加工精度,都会对Rp0·01测试数据产生较大的影响。为此,在对该强度指标测试中,应保证试验机具有良好的 受力同轴度,并采用双侧平均引伸计测试。

　　2　Rp0·01与Rp0·2的关系

　　在规定塑性延伸强度中,引伸计在测试时引起的测量误差对力值的影响一般不是成正比关系的,而是所测的塑性延伸率与力-变形曲线的截点曲率变化有关,尤其是对规定塑性延伸强度

　　由于无法得到力-变形曲线的数学表达式,就不能准确地得到引伸计测量应变的相对标准不确定度urel(ΔLe)与力值的相对标准不确定度 urel(ΔFe)之间的关系。为得到两者之间的近似关系,通过交截点与曲线作切线,与延伸轴的交角为α,则引伸计测量应变的相对标准不确定度 urel(ΔLe)与引伸计对力值带来的相对标准不确定度urel(ΔFe)近似符合式(1):

　　在实际测量中,由于Rp0·01刚好处于弹性段与塑性段过渡处,该点与力-变形曲线的切线斜率α角较大,带来测量误差也较大。而Rp0·2处于 塑性段,该点与力-变形曲线的切线斜率α角较小,带来测量误差也较小。图1是紫铜试样的拉伸曲线,可明显看出Rp0·01的切线斜率α角比Rp0·2 大,Rp0·01本身的测量误差要比Rp0·2大,因此在Rp0·01测试时,必需考虑该点切线斜率α角的影响,从而也说明Rp0·01测试要比 Rp0·2困难。

　　3　试验设备和试样的要求

　　3·1　试验机要求

　　试验机夹持系统的同轴度要求:GB/T 16491-2008规定,0·5级试验机的同轴度应小于12%,1级试验机的同轴度应小于15%;GB/T 22315-2008规定:“试验机夹持装置应能使试样承受轴向力,在初轴向力与终轴向力之间,在各个方向上在试样相对两侧测定的应变变化量与其平均值之 差的最大值(即最大弯曲应变)不超过平均值的3%。”

　　3·2　引伸计系统的要求

　　3·2·1　引伸计等级

　　GB/T 228要求,“引伸计的准确度级别应符合GB/T 12160的要求。测定规定塑性延伸强度,应使用不劣于1级准确度的引伸计”;GB/T 22315-2008规定,“引伸计应按GB/T 12160进行检验,其准确度应为0·5级或优于0·5级”。

　　3·2·2　引伸计类型

　　GB/T 22315-2008规定,“测量试样轴向变形时,使用能测量试样相对两侧平均变形的轴向均值引伸计,或在试样相对两侧分别固定两个轴向引伸计”。