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分析温度对金属材料拉伸试验的影响点击次数: 发布时间:2018-2-1 11:23:24

  我们知道加载速率、不同加载阶段的温度环境会对材料的力学性能参数,如弹性模量、屈服极限、抗拉强度等产生一定的影响。众所周知,加热会使物体膨胀,本篇文章的主要工作是探究在恒定预拉伸应力状态下,温度对金属材料宏观应变的影响。
  本次试验选取两种预拉伸应力状态,即应力加载到100MPa和400MPa,此时去掉力保持状态,对试件进行加热,预加热温度为200℃和300℃,得到恒定预拉伸应力下的应变-时间曲线。
  通过对比可以发现,在升温阶段,二者的应变增长率相差不大,达到预设温度后,300℃的应变增长率高于200℃的应变增长率,最终达到预设温度热平衡之后,就应变而言,300℃明显大于200℃;对比在材料塑性阶段,两条曲线先以相同增长率实现位移增长,到达一定范围之后,会以更高的速度增长,此时300℃的增长率明显更高,最终的应变值也较高。
  本次试验现象,可以从微观角度予以解释,金属材料处于弹性阶段,晶粒处于稳定阶段,能量较低。对试件进行加热,晶粒吸收的热量变的活跃,开始长大,长大到一定尺寸后,晶粒不再长大,此时温度继续上升,晶粒继续吸收能量,达到一定温度后又开始继续长大,而且晶粒的活跃程度也随着温度越来越高;由于处于塑性阶段时,晶格发生畸变,晶粒产生剪切、滑移,升温后,晶粒吸收能量,晶内位错密度逐渐增加,位错能增大,导致应变急剧上升。