De trekproef is de meest fundamentele methode voor het bepalen van de mechanische eigenschappen van materialen. Door een axiale trekkracht op een standaardproefstuk uit te oefenen en de kracht-verplaatsingscurve vast te leggen, worden belangrijke mechanische indicatoren van het materiaal geanalyseerd, zoals sterkte, plasticiteit en elasticiteit.
Door de vervorming en het falen van materialen onder axiale kracht te simuleren, wordt kwantitatief het vermogen van het materiaal om externe krachten te weerstaan (sterkte) en het vervormingsvermogen (plasticiteit) verkregen, wat een basis vormt voor materiaalkeuze, constructieontwerp en kwaliteitscontrole.
Op basis van de trekcurve (spanning-rekcurve) kunnen de volgende kernindicatoren worden afgeleid. Hun fysieke betekenissen en toepassingsscenario's worden hieronder in de tabel weergegeven:
De spanning-rekcurves van verschillende soorten materialen variëren aanzienlijk, wat direct hun mechanische eigenschappen weerspiegelt:
- Plastische Materialen (bijv. laaggelegeerd staal): De curve heeft vier fasen—elastische fase (herstel na ontlasting), vloeigrens (spanning blijft onveranderd terwijl de rek toeneemt), rekverhardingsfase (spanning en rek nemen tegelijkertijd toe) en insnoerings-breukfase. De percentage rek na breuk is hoog (δ > 5%).
- Brosse Materialen (bijv. keramiek, gietijzer): Er is geen duidelijke vloeigrens; ze breken direct na de elastische fase. De percentage rek na breuk is extreem laag (δ < 5%), en de treksterkte is veel lager dan de druksterkte.
- Hoog-Elastische Materialen (bijv. rubber): De elastische vervorming is extreem groot (tot 1000%), de elasticiteitsmodulus is laag, er is geen plastische vervorming en het herstelt volledig na ontlasting.
De nauwkeurigheid van de testresultaten hangt af van de controle van de volgende factoren:
- Proefstuk Specificaties: Moet voldoen aan nationale normen (bijv. GB/T 228.1) om uniforme afmetingen (lengte, diameter) te garanderen en fouten veroorzaakt door proefstukverschillen te voorkomen.
- Belastingssnelheid: Overmatig snelle belasting zorgt ervoor dat het materiaal "verhoogde brosheid" vertoont (bijv. laaggelegeerd staal heeft mogelijk geen duidelijke vloeigrens). Belasting moet worden uitgevoerd met de standaard snelheid (bijv. 1~5 mm/min).
- Omgevingscondities: Hoge temperaturen verminderen de sterkte van het materiaal en verhogen de plasticiteit; lage temperaturen maken materialen bros (bijv. "koude brosheid" van staal bij lage temperaturen). De testtemperatuur moet duidelijk worden gespecificeerd.