logo
Do domu >
Nowości
> Wiadomości o firmie o Próba rozciągania i właściwości mechaniczne materiałów

Próba rozciągania i właściwości mechaniczne materiałów

2025-09-10

Najnowsze wiadomości o Próba rozciągania i właściwości mechaniczne materiałów

Badanie rozciągania i właściwości mechaniczne materiałów

Badanie rozciągania jest najważniejszą metodą określania właściwości mechanicznych materiałów.Wykorzystując siłę napędową osiową na próbce standardowej i rejestrując krzywą siły przemieszczenia, analizuje kluczowe wskaźniki mechaniczne materiału, takie jak wytrzymałość, plastyczność i elastyczność.

1Podstawowy cel badania rozciągania

Symulując proces deformacji i awarii materiałów pod wpływem siły osiowej,ilościowo uzyskuje zdolność materiału do odporności na siły zewnętrzne (silność) i zdolność deformacyjną (plastyczność), stanowiące podstawę do wyboru materiału, projektowania konstrukcji i kontroli jakości.

2Kluczowe wskaźniki właściwości mechanicznych pochodzące z badania

Na podstawie krzywej rozciągania (krzywy naprężenia) można wyodrębnić następujące podstawowe wskaźniki, których fizyczne znaczenia i scenariusze zastosowania przedstawiono w poniższej tabeli:

 

Wskaźnik nieruchomości Definicja (Opis podstawowy) Znaczenie fizyczne / Scenariusz zastosowania
Moduł elastyczny (E) Stosunek naprężenia do naprężenia w etapie elastycznym ("wskaźnik sztywności") Odzwierciedla zdolność materiału do odporności na deformację elastyczną; np. części mechaniczne wymagają wysokiego E, aby zapewnić stabilność wymiarową
Siła wydajności (σs) Minimalne naprężenie, przy którym materiał zaczyna ulegać deformacji plastycznej ("odporność na deformację plastyczną") Kluczowa podstawa projektowania konstrukcyjnego w celu zapobiegania awarii części z powodu deformacji plastycznej
Siła na rozciąganie (σβ) Maksymalne naprężenie rozciągające, na które może wytrzymać materiał ("stateczna wytrzymałość") Ocenia górną granicę odporności materiału na złamania i jest używany do określenia granicy nośności materiału
Odsetek wydłużenia po złamaniach (δ) Odsetek wydłużenia do długości pierwotnej po złamaniach próbki ("wskaźnik plastyczności") Odzwierciedla plastyczność materiału; większa δ oznacza, że materiał jest łatwiejszy do obróbki (np. pieczętowanie, gięcie)
Procent redukcji powierzchni (ψ) Odsetek zmniejszenia powierzchni przekroju poprzecznego do pierwotnej powierzchni po złamaniach próbki Wskaźnik plastyczności bardziej wrażliwy niż δ, szczególnie odpowiedni do materiałów kruchych

3Różnice w zachowaniu rozciągania typowych materiałów

Krzywy naprężenia i obciążenia różnych rodzajów materiałów różnią się znacząco, odzwierciedlając bezpośrednio ich właściwości mechaniczne:

 

  • Materiały z tworzyw sztucznych (np. stal niskoemisyjna): krzywa składa się z czterech etapów: etap elastyczny (odzyskanie po rozładowaniu), etap wydajności (niezmienione obciążenie podczas wzrostu naprężenia), etap twardnienia naprężenia (wzrost naprężenia i naprężenia jednocześnie),Odsetek wydłużenia po złamaniach jest wysoki (δ > 5%).
  • Materiały kruche (np. ceramika, żelazo): nie ma wyraźnego etapu wydajności; pęknięcia następują bezpośrednio po etapie elastycznym.i wytrzymałość na rozciąganie jest znacznie niższa niż wytrzymałość na ściskanie.
  • Materiały o wysokiej elastyczności (np. guma): Deformacja elastyczna jest niezwykle duża (do 1000%), moduł elastyczności jest niski, nie występuje deformacja plastyczna i całkowicie odzyskuje się po rozładunku.

4Podstawowe czynniki wpływające na badanie

Dokładność wyników badań zależy od kontroli następujących czynników:

 

  1. Specyfikacje próbki: Muszą być zgodne z normami krajowymi (np. GB/T 228.1) w celu zapewnienia jednolitych wymiarów (długości, średnicy) i uniknięcia błędów spowodowanych różnicami w próbkach.
  2. Wskaźnik ładowania: nadmiernie szybkie ładowanie powoduje, że materiał wykazuje "zwiększoną kruchość" (np. stal niskoemisyjna może nie mieć oczywistej wydajności).1 ~ 5 mm/min).
  3. Warunki środowiska: Wysokie temperatury zmniejszają wytrzymałość materiału i zwiększają plastyczność; niskie temperatury sprawiają, że materiały są kruche (np. "krętość na zimno" stali w niskich temperaturach).Temperatura badania musi być wyraźnie określona.