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杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

嘉峪检测网        2019-09-18 10:57

杯突试验就是检测金属材料能否不发生断裂而顺利成形的方法。杯突试验主要是将金属检测试样边缘采用?#36153;?#27169;和防皱压板加以固定,金属材料的变形大部分只在?#34892;?#37096;分进行,边缘只有很少部分滑进?#36153;?#27169;孔内,因此金属材料可以借板面内的二维拉伸应力产生变形,主要是利用?#34892;?#37096;分厚度减小而导致表面积增加来进行成形。

 

有时由于?#34892;?#37096;分厚度减小导致的强度不足,而使板材在成形过程中发生断裂。分析杯突试验结果时,必须注意影响杯突深度的多种因素。

 

杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

 

一、金属材料检测-杯突试验原理

 

杯突试验是用?#27426;?#35268;格的钢球或球状冲头,向周边具有压紧力的金属板状或带状试样施加压力,并压入压模内,直到试样产生穿透裂缝为止,此时冲?#36153;?#20837;深度(mm)即为被试板材或带材的杯突值。杯突值用来判断金属材料的塑性变形性能。杯突试验示意图如图:

杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

 

二、金属材料检测试样制备

 

1、金属材料检测试样厚度为原来材料的厚度。

2、切制金属材料检测试样时,必须保持试样平整,其边部不得有毛刺和扭曲。

3、金属材料检测试样要保持原状态,不得受冷、热加工,不应受锤击。

4、板卷上切取的试样不经矫直进行试验。

杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

 

三、金属材料检测-杯突试验步骤

 

1、杯突试验前要求为:

(1)操作人员必须了解杯突试验机的原理结构;

(2)熟记各旋钮及按钮的作用;

(3)每次杯突试验前必须将夹紧力控?#21697;?#35843;至最低压力。

 

 2、垫模、压模内径与冲?#20998;本?#23610;寸按表选择。

杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

 

3、杯突试验前,必须将试样工作部分与冲?#26041;?#35302;的一面以及冲头球面顶部?#21487;?#26080;腐蚀性的润滑油,以减少试样与冲?#20998;?#38388;的摩擦对试验结果的影响。

 

4、将试样装在压模与垫模之间,并旋转压模夹紧试样,其夹紧力?#22025;?0kN。根据刻度盘回转压模0.05mm,然后进行试验。

 

5、杯突试验时使刻度盘对准零点,然后均匀而缓慢地施加压力,至受压部分开始产生破裂为止。开始产生裂纹时刻度尺上的读数为杯突值。杯突值读数精确到0.1mm。

 

6、冲头前进速度应控制在5-20mm/min。

 

7、杯突试验是沿带状试样?#34892;?#32447;进行试验。杯突?#34892;?#36317;试样边缘的距离为试样宽度的一半。相邻两杯突?#34892;?#36317;离应等于试样的宽度。

 

8、同一材料应记录两个或两个以上杯突深度,取其算术平均值为材料的杯突深度。

 

四、金属材料检测-杯突试验影响因素分析 

 

1、压模、垫模尺寸的影响。?#23548;?#35777;明,杯突机上压模、垫模的磨损对杯突试验结果影响较大,可以使试验结果提高0.4-0.6mm,但一般?#30340;?#25439;过程缓慢,可以几年换一次模具。

 

2、冲头磨损的影响。冲头的磨损可以使杯突数?#21040;?#20302;,因而必须经常检查,发现磨损要及时更换。

 

3、压紧力的影响。压紧力的大小能影响杯突值,随着压紧力的增加,杯突值逐渐减小,其原因主要是试验时材料的流动性所致。压紧力愈大,置于压模和垫模之间的试样所受的正压力也愈大,试样与模具间的摩擦力也愈大。摩擦阻力将阻碍材料的塑性变形,试样的变形仅限于压模与垫模间未被?#36153;?#37096;分,因此使测出的杯突值偏小。

 

4、冲头上升速度的影响。试验时冲头上升速度必须缓慢或在快要接近破裂时减慢速度;否则,冲头上升速度过快会使杯突值升高。冲头速度不同,杯突裂纹裂口展开的长度和宽度相差很大,冲头速度快,由于惯性作用杯突值升高。因此,冲头速度?#27426;?#35201;缓慢,一般应控制在5-20mm/min为宜。

 

5、润滑剂对杯突值的影响。在同一材料上所采用的润滑剂不同,则测出的杯突值也各不相同,如表所示:

 

杯突试验检测金属材料断裂及成形原因

 

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