[发明专利]一种用于检测烘烤硬化值的拉伸试样系统

说明书

本发明提供一种用于检测烘烤硬化值的拉伸试样方法，可以有效避免断裂发生在标距段以外而无法准测得烘烤硬化值、时效硬化值等特征值的问题。拉伸试样分为两个阶段进行加工，试样的标距段以外至少存在一部分的横截面积小于等于标距段的横截面积。第二阶段的试样是在测试后的第一阶段的试样上面加工出来的，若第二阶段试样存在应力集中，则第二阶段的尺寸设计应至少满足其应力集中的部位及其附近处于第一阶段试样变形量较大的部位。检测步骤是首先对第一阶段加工的试样进行拉伸和烘烤，然后对其加工成第二阶段的试样，并进行检测。

技术领域

本发明涉及材料性能的检测领域，特别涉及一种用于检测具有较高烘烤硬化值或时效硬化值的材料的拉伸试样和检测方法。

技术背景

采用目前广泛使用的标准拉伸试样，如GB/T 228.1-2010的P6试样，测试具有烘烤硬化特性的材料时，试样容易出现断裂位置在标距段以外或靠近标距某一侧，导致试验不满足标准要求，或测得的延伸率低于需要计算烘烤后的屈服强度的0.2%的变形量，因此测不到准确的烘烤硬化值。此问题尤其在具有较高烘烤硬化值、较低延伸率的材料中出现。

若采用标准试样检测时，如GB/T 228.1-2010的P6试样，如果样品两端存在宽于平行段的夹头，或直径大于平行段的夹头，在平行段和过渡区的圆弧附近处会出现应力集中，如图1，从而导致烘烤后的试样拉伸断裂在标距段以外。应力集中是指结构或构件的局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以准确检测材料的烘烤硬化值、时效硬化值的拉伸试样和检测方法，特别的是解决了具有较高烘烤硬化值的材料在烘烤后采用常规检查标准检测时，断裂在标距外的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种用于检测烘烤硬化值的拉伸试样系统，所述的拉伸试样分为两个阶段进行加工：

1）、第一阶段加工的试样；试样的标距段以外至少存在一部分，其横截面积小于或等于标距段的横截面积；薄板材料试样的夹持部分、过渡区的横截面积从平行段或标距段向过渡区递减，或成其他轮廓曲线形式从标距段向夹持部分减小；确保在首次拉伸过程中，至少能够提供用于第二阶段试样上应力集中的部位及其附近的变形量大于或等于标距段的变形量；因此，使得第一阶段试样上面处于第二阶段试样的过渡区、平行段的变形量都大于或等于标距段的变形量也满足要求；

2）、第二阶段加工的试样；第二阶段的试样是在对完成下述3）步骤后的第一阶段的试样上面加工出来的，需改变第一阶段试样的形状尺寸；若第二阶段试样的夹持部分和标距段之间存在应力集中，则其尺寸设计应至少满足其应力集中的部位及其附近处于第一阶段试样变形量较大的部位；如：第二阶段试样的夹持部分、过渡区和平行段均处于第一阶段试样变形量较大的夹持部分和过渡区的里面，且第二阶段试样的夹持部分、过渡区的任意垂直横截面积大于等于标距段的横截面积；

3）、所述的检测方法包括以下步骤：

（1）、提供需要测试的材料，并按照上述第一阶段的试样尺寸要求加工成拉伸试样；

（2）、对完成以上步骤（1）的试样进行预拉伸变形测试；

（3）、对完成以上步骤（2）的试样实施烘烤、自然时效及其他工艺；

（4）、对完成以上步骤（3）的试样按照上述第二阶段的试样尺寸要求加工成拉伸样品；

（5）、对完成以上步骤（4）的拉伸样品进行拉伸测试；

（6）、根据以上步骤（2）和步骤（5）的结果计算烘烤硬化值、时效硬化值。

作为优选，适用于钢材、铝材、合金、塑料以及具有烘烤硬化、自然时效硬化特征的材料；这些材料表现为应变量增加时，实施步骤3）工艺后强度的增加量则更大；所述的强度包括但不限于屈服强度。