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.
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.
Na podstawie krzywej rozciągania (krzywy naprężenia) można wyodrębnić następujące podstawowe wskaźniki, których fizyczne znaczenia i scenariusze zastosowania przedstawiono w poniższej tabeli:
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.
Dokładność wyników badań zależy od kontroli następujących czynników:
- 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.
- Wskaźnik ładowania: nadmiernie szybkie ładowanie powoduje, że materiał wykazuje "zwiększoną kruchość" (np. stal niskoemisyjna może nie mieć oczywistej wydajności).1 ~ 5 mm/min).
- 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.