弯曲试验
冷弯试验(根据GB/T232-2010)
(一)试验目的和意义
冷弯试验是用以检查钢材承受规定弯曲变形的能力,可观察其缺陷。
(二)仪器设备
应在配置下列弯曲装置之一的试验机或压力机上完成试验。(1)、支辊式弯曲装置,见图1;(2)V形模具式弯曲装置,见图2;(3)虎钳式弯曲装置,见图3;(4)翻板式弯曲装置,见图4
(三)试件制备
1.试件的厚度:
1.1圆形或多边形截面的钢材,其直径(或内切圆直径)不大于30mm时,试件的横截面应等于原材料的横截面,如果大于30mm小于50mm的,可以加工成横截面或内切圆直径不小于25mm的试样。大于50mm的应加工成不小于25mm的试样。
1.2板材、带材和型材,产品厚度不大于25mm时,试件厚度应为原产品的厚度;产品厚度大于25mm时,试件厚度可以机械加工减薄至不小于25mm,并保留一侧原表面。并且弯曲试验时试样保留的原表面应位于受拉变形的一侧。
2.试件的宽度:
试件宽度应满足相关产品标准要求
如未具体规定应按照以下要求:
2.1当产品宽度不大于20mm时采用原宽度。
2.2当产品宽度大于20mm厚度小于3mm时,宽度为20土5mm;当宽度大于20mm厚度不小于3mm时宽度为20-50mm.
3、试样的长度(L)应根据试样的厚度和所用的试验设备确定。采用支辊式弯曲装置或翻板式弯曲装置试验时,可以按照下式确定:
L=5.5d+150 mm或5.65倍截面积开方+150mm
4.方形、矩形和多边形试件棱边应按6.2规定倒圆,如果试验结果不受影响,可以不倒圆。
5.取样数量依据相关质量标准要求。
(四)试验方法
1.试验温度一般在10~35℃室温下进行,对温度要求严格的试验,温度应23℃±5℃范围内进行。
2按标准规定,选择适当大小的弯曲压头
3.将试件置于中心轴与支座之间,按规定调好两支座间的距离()。
支辊式弯曲装置:(d+3a)±0.5a
3.开动试验机加载,加载时应均匀平稳,无冲击或跳动现象(当出现争议时,试验速率应为(1土0.2)mm/s,直到试件弯曲至规定的程度,然后卸载取下试件。
要求弯曲角度为180度的试验还需进行*二次弯曲试验。
弯曲试验一般有两种加载应力方式,即三点弯曲法和四点弯曲法。不同的加载方式,得到的抗弯强度亦不同。两者加载方式各有优劣。三点弯曲法加载方式简单,但由于加载方式集中,弯矩分布不均匀,某些部位的缺陷可能显示不出来,达不到效果。四点弯曲法则弯矩分布均匀,试验结果较为准确,但压夹结构复杂,工业生产中较少使用。抗弯强度:试样弯曲断裂前达到的大弯曲力。
测试标准:
ASTM E290-09
GB/T 232-2010
ISO 7438-2005
JIS Z 2248-2006
EN ISO 7438-2005
测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验,是材料机械性能试验的基本方法之一。弯曲试验主要用于测定脆性和低塑性材料(如铸铁、高碳钢、工具钢等)的抗弯强度并能反映塑性指标的挠度。弯曲试验还可用来检查材料的表面质量。弯曲试验在材料机上进行,有三点弯曲和四点弯曲两种加载荷方式。试样的截面有圆形和矩形,试验时的跨距一般为直径的10倍。对于脆性材料弯曲试验一般只产生少量的塑性变形即可破坏,而对于塑性材料则不能测出弯曲断裂强度,但可检验其延展性和均匀性展性和均匀性。塑性材料的弯曲试验称为冷弯试验。试验时将试样加载,使其弯曲到一定程度,观察试样表面有无裂缝。
弯曲试验是工程中常用的一种材料性能测量方法。由于工程上部分零件是处于弯曲载荷下工作的,所以弯曲试验可以模拟这些零件的工作状况。与拉伸试验相比,弯曲试验有着以下几个特点:
1:弯曲试验试样样式简单(圆形、方形、矩形三种),适用于测定加工不方便的脆性材料。2:对脆性材料做拉伸试验,其变形量很小。而弯曲试验可以用挠度来表示脆性材料的塑性。3:弯曲试验时,截面上的应力分布是表面上的应力大,因此其对材料表面缺陷反应灵敏。4:对于高塑性材料,弯曲试验通常达不到其破坏程度,故一般不做弯曲强度试验。5:弯曲
试验操作比拉伸试验要简单方便。
弯曲试验的主要应用:
1:可以测定灰铸铁的抗弯强度。灰铸铁的抗弯性能优于抗拉性能,其抗弯强度是灰铸铁的重要力学性能指标。
2:可以测定硬质合金的抗弯强度。这些材料加工困难,难易制成拉伸试样。而弯曲试样形状简单,故利用弯曲试验评价其性能和质量。
3:可以测量陶瓷材料、工具钢的抗弯强度。这些脆性材料测定抗拉强度很困难,且试样加工也比较困难,因而采用弯曲试验。
4:可以用来检测和比较表面热处理层的质量和性能。因弯曲试验对材料表面缺陷敏感。
总体来说,弯曲试验用来检测材料在受弯曲载荷下的性能,能够测定脆性、低塑性材料的强度指标,使用挠度来表示塑性,能够反映出脆性材料及低塑性材料的塑性。所以它适用于评定脆性和低塑性材料的性能。
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