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冷拔高精密钢管断裂韧性测试

  • 发布时间:2020-09-16

有些冷拔高精密钢管材料在不同温度下的冲击强度不同,变得非常冷时变脆。冲击试验表明,材料强度和弹性的下降在一定温度下往往是相当突然的,这被称为该材料的转变温度。设计人员总是指定一种高精度冷拔精密钢管材料,其转变温度远低于结构或机器所暴露的热和冷范围。因此,即使是热带地区的建筑物,无疑永远不会暴露在寒冷的天气中,也会使用转变温度略低于冰点的冷拔高精密钢管材料。

冷拔高精密钢管

冷拔高精密钢管断裂韧性测试

1960年代初期以来,太空计划对材料可靠性的严格要求带来了设计理念的重大变化。设计师要求材料工程师设计出能够测量的定量测试倾向的材料来繁殖一裂缝。应力分析和冷拔高精密钢管材料性能测试的传统方法被保留,但结果的解释发生了变化。失效的标准是无缝冷拔精密钢管裂纹的突然扩展而不是断折。试验表明,冷拔高精密钢管裂纹是由开裂产生的,当两块材料在垂直平面上时,一块向上,另一块向下;通过边缘滑动,材料在水平面上分裂,一块向左移动,另一块向右移动;通过撕裂,材料分裂,一块向左斜向上移动,另一块向右斜向下移动。

冷拔高精密钢管蠕变试验

蠕变是材料尺寸由于长期应力而发生的缓慢变化;最常见的金属表现出蠕变行为。在蠕变试验中,将低于引起瞬时断裂所需的载荷施加到材料上,并在一段时间内变形(蠕变应变)在恒定负载下进行测量,通常使用引伸计或应变计。在同一冷拔高精密钢管测试中,失效时间也根据压力水平进行测量;结果曲线称为应力断裂或蠕变断裂。一旦绘制了蠕变应变与时间的关系图,就可以使用多种数学技术来推断超出测试时间的20号冷拔精密管材料的蠕变行为,以便设计人员可以利用数千小时的测试数据,例如,预测一万小时的行为。

冷拔高精密钢管

一种冷拔高精密钢管材料在应力下连续屈服,然后在应力释放时恢复到原来的形状,这种材料称为粘弹性;这种类型的响应由压力松弛试验。在小口径冷拔精密管试样中引起规定的位移或应变,并测量作为时间函数的载荷下降。可以使用各种粘弹性理论将应力松弛试验数据转化为关于材料蠕变行为的预测。

承受一次应力的冷拔高精密钢管材料在反复施加压力时经常失效。这种称为疲劳的现象是通过机械测试来测量的,这些测试涉及重复施加不同的应力,这些应力以从最大值到最小值的规则循环变化。大多数冷拔高精密钢管疲劳试验机采用旋转偏心重块来产生这种周期性变化的负载。如果材料在10,000次或更短的时间内失效,则通常认为材料会遭受低周疲劳。

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