金屬拉伸過程中的拉伸應力及影響因素

李旭

摘 要：日常生活中，金屬是一種較為常見的物質，本文主要研究金屬的拉伸應力及影響因素。為了使得實驗更加真實可靠，通過常溫檢測金屬的拉伸力是最為有效的方法。然而，金屬的拉伸性能是由其材質的化學成分和組成結構決定，相同材料金屬的拉伸力在不同的環境中會出現不同的實驗結果，筆者在最后對其進行論述。

關鍵詞：金屬拉伸；拉伸實驗；影響因素；拉伸應力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.010

0 引言

根據以往經驗可知，將金屬材料置于室溫條件下測量拉伸應力，不同的實驗條件得出的結論不同，應在給定的條件和參數范圍內進行實驗，從而得出最為合理的結論。由于材料的不同，金屬拉伸應力也會有所不同，對于材料這一影響因素，可以通過試樣的方法來測試，選取合適的取樣方法，才能測得可靠的拉伸應力數據，本文中筆者對此進行論述。

1 金屬材料拉伸性能試驗相關要求

金屬材料拉伸性能試驗是對黑色金屬以及有色金屬在室溫條件下對拉伸性能進行測定的過程，一般情況下，測定對象的橫截面半徑≮0.1mm，但小截面材料的分辨力不能滿足要求，所以在實驗過程中必須具備嚴格、高標準的試驗態度，完成實驗之后，應選擇最為合理的數據作為參考依據，對于實驗的各個元器件的選擇也是極其嚴格的，如取樣的部位、取樣的方向、嚴格的計算、標準的儀器設備等均需要制定相應的標準。只有選擇合適的元器件，才會使實驗的質量與效率大幅度提高，并且提升數據的真實性以及實驗結果的可靠性。

2 金屬拉伸過程中的主要影響因素

實驗的過程中，首先需要考慮影響本次實驗的因素，應注意操作步驟的準確性，避免受到不利因數的影響，使實驗的數據更加真實和可靠。但是我們都知道，做實驗的過程中難免會出現影響金屬拉伸的各種因素，因此需要找到影響因素，以提高試驗的精確度。通常情況下，影響金屬拉伸實驗的因素包括拉伸速率、人員、試驗設備、溫度以及試樣等。如果實驗材料有問題，實驗時材料在物質的組成結構上就會產生變化，使得之后材料的化學成分也受到影響。

2.1 拉伸速率

當金屬處于彈性階段時，發生形變量較小，但其拉伸速率在不斷地加快。拉伸速率影響了實驗的可靠性與真實性，可能會造成測得的數據產生誤差，使得拉伸曲線不夠精確。拉伸速率不同，數據結論會出現變動，在拉伸的過程中，拉伸曲線在上屈服點處是先沿彈性曲線向上到達屈服點，然后再向下進入極限屈服點的過程，與金屬材料的屈服曲線不一致，易產生較大的誤差。

2.2 人員

實驗過程離不開工作人員的巡視，在工作的過程中，偶爾不注意，一些數據會與實驗的數據混在一起，這樣就難以辨別實驗數據，影響了實驗的真實性。只有建立相應的措施，才會在實驗的過程中將誤差降到最低，使得實驗最終的結論和數據的真實性得到保障，進而讓實驗圓滿完成。

2.3 試驗設備

本次實驗所選用的實驗設備為夾持具、引伸計。在實驗的過程中，任意一個元件出現問題，都會使實驗的結論不確切、不可靠。在選擇實驗設備的時候，應對夾持具的挑選、樣品的方向和手法、安裝和拆卸引伸計等環節做出嚴格的要求，夾持具表面出現的花紋、試樣品的不匹配都會影響試樣結果，完善實驗規范并且遵守規范才能保障圓滿完成實驗。另一方面，設備質量是否達標對于本次實驗的真實可靠性至關重要，是完成本次實驗的重要組成部分，質量優良的實驗設備可以讓結論更加具有說服力，確保實驗結果的合理性，為得出最終的實驗結論打下堅實的基礎。

2.4 溫度

在實驗的過程中，要考慮溫度對于實驗的影響，不同溫度下的實驗其結果也不盡相同。筆者是在標準的溫度下進行實驗，其結論具有真實可靠性。標準的溫度要設定在10-35℃之間，此溫度范圍屬于標準溫度，假如本次實驗沒有在此溫度范圍之內進行，就會使得測得的數據失去準確性。只有在10-35℃的范圍中測得的數據才能夠有應用價值，為后面的其他理論提供支撐。所以，合理的溫度范圍為本實驗最終結果的真實以及可靠性提供了有利條件。

2.5 試樣

樣品在實驗中占有核心地位，實驗是在樣品的基礎上完成的，所以對于樣品的選擇必須嚴格遵守要求。選擇樣品時，應嚴格檢測樣品的質量、顏色、質地等一系列的特性是否滿足特定要求，嚴格以國家的標準選擇樣品，在最開始的時候將誤差降到最低。選擇樣品的過程中，應當對樣品的數量以及質量作出嚴格的要求，對最后得到的數據作出綜合的評比，最終選擇最為合適的一個樣品。樣品對于本實驗的結果有著主導性的作用，只有切實保障樣品的質量和標準，實驗結論才會可靠與真實。

3 結論

根據以上分析可得，影響金屬拉伸的因素較多。所以，在實際的檢測工作中，必須認識這些因素對金屬的塑性指標以及強度指標的影響，在實驗時應選擇正確的取樣部位，避免錯誤的取樣部位對實驗結果的影響。本文主要介紹了影響金屬拉伸性能的因素，包括拉伸速率、人員、試驗設備、溫度、試樣，通過對各項影響因素的敘述，為今后在金屬拉伸性能方面做研究的工作人員提供參考意見，從而使得金屬拉伸實驗結果的精確度得到較大的提高。

參考文獻：

[1]楊專釗，李云龍，鄧波等.管線鋼拉伸試驗中異常屈服強度研究與分析[J].焊管，2009（04）：147-148.

[2]王俊，王玉玲.金屬材料規定非比例延伸強度測量結果不確定度評定[J].理化檢驗（物理分冊），2010（09）：149-151.

[3]田冀鋒，劉小蠻 ，張永建 .測試方法對測定金屬材料屈服強度的影響及分析[J].實驗室科學，2010（4）：155～156.

[4]吳益文，華沂，張霽菁等.冷軋不銹鋼板規定非比例延伸強度R_（p0.2）測量結果的不確定度的評定[J].物理測試，2008（01）：58-59.

[5]吳長忠，遲清，陶立英等.金屬材料拉伸試驗中斷面收縮率的間接測量方法[J].試驗技術與試驗機，2015（Z1）：244-245 .

[6]董強，宰紹峰，孫建林等.GB/T228.1-2010中的拉伸試驗速率及其控制[J].理化檢驗（物理分冊），2011，47（12）：774-781.endprint