[實用新型]一種金屬材料的板厚方向系數r值測試試樣

有效

• 申請號: 201821735537.2
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN209148451U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 胡會娥;蘇小紅;陸洲
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

本實用新型公開了一種金屬材料的板厚方向系數r值測試試樣，包括位于中間的標注部分、兩端的固定部分、以及標注部分與固定部分之間的起延長試樣和限制塑性變形作用的過渡部分；標注部分長度方向的截面為正方形，標注部分的長度依據需求選取任意長度；固定部分的最小寬度大于標注部分的寬度，固定部分的其余尺寸和形狀依據拉伸試驗機的要求進行調整；過渡部分的寬度均大于標注部分的寬度，且與標注部分連接的圓弧半徑大于標注部分的寬度。本實用新型不僅避免了由于普通拉伸試樣寬厚向比大所導致的測量誤差，而且標注部分可以是任意長度，可根據需要縮短高溫拉伸試驗的時間，降低了高溫蠕變對試驗結果的影響。

技術領域：

本實用新型屬于材料的塑性變形分析技術領域，具體涉及一種金屬材料塑性變形過程中各向異性測試試樣。

背景技術：

金屬材料板材具有明顯的各向異性，這種各向異性對板材的成形性能有很大的影響。如：沖壓成形時，希望變形發生在板平面方向，而不希望厚度方向發生較大變形。因此，實際生產和加工過程中板材不同方向變形能力差異一直是人們備受關注的問題。通常可用板狀拉伸試樣在拉伸試驗中均勻變形階段寬度真實應變與厚度真實應變之比來評價板材抗減薄能力。寬度真實應變與厚度真實應變之比也稱為板厚方向系數r值，即式中w₀、w、t₀、t分別表示試樣變形前后的寬度與厚度。r值的大小反映板材單向拉伸變形時，板平面方向和厚度方向的變形難易程度，r值越大，成形極限越高，變形難度越大。

在測試金屬材料各向異性的拉伸試驗中，通常參考國標GBT228-2002來確定片狀拉伸試樣標注部分的尺寸，再設置一定應變量，手動測量試樣拉伸后的寬厚尺寸，求得r值。但依據國標GBT228-2002所制備的片狀拉伸試樣標注部分的寬厚比通常大于5，試樣厚度小，測量誤差大，不利于獲得精確的r值。此外，在利用高溫拉伸試驗考察金屬板材高溫變形時的各向異性時，為降低測量誤差，所選試樣需具有一定的寬度和厚度，此時依據國標GBT228-2002所制備的片狀拉伸試樣的標注部分長度相對較長。為達到一定的應變量，在相同的應變速率下，拉伸試樣處在高溫環境的時間較長。而拉伸試樣處于高溫環境時間越長，高溫蠕變對r值的影響越明顯，越不利于獲得精確的r值。此外，常用的金屬材料高溫拉伸試驗機通常采用掛鉤的方式固定試樣，此固定方式要求試樣達到一定的長度。

發明內容

針對常用的測量板厚方向系數r值所使用的拉伸試樣的不足，本實用新型提供了一種用于測量板厚方向系數r值的通用拉伸試樣。該拉伸試樣不僅避免了由于普通拉伸試樣寬厚向比大所導致的測量誤差，而且標注部分可以是任意長度，可根據需要縮短高溫拉伸試驗的時間，降低了高溫蠕變對試驗結果的影響。

本實用新型所采用的技術方案是：一種金屬材料的板厚方向系數r值測試試樣，包括位于中間的標注部分、兩端的固定部分、以及標注部分與固定部分之間的起延長試樣和限制塑性變形作用的過渡部分；

所述標注部分的截面寬度和厚度相同，標注部分的長度依據需求選取任意長度；

所述過渡部分的寬度均大于標注部分的寬度，且與標注部分連接的圓弧半徑大于標注部分的寬度；

所述過渡部分還通過臺階與所述固定部分相連，以延長試樣長度；

所述固定部分的最小寬度大于所述標注部分的寬度，固定部分的其余尺寸和形狀可依據拉伸試驗機的要求進行調整。