力学试验理论和方法培训教案.docVIP

力学性能试验理论和操作方法 培训讲义 培训目的： 通过培训使被培训人员具备从事拉力试验工作的基础理论知识同时掌握拉力试验的基本操作方法。 培训提纲： 1、了解与金属相关的基本概念，原理； 2、 掌握力学性能试验仪器的使用方法和试验所依据的国家标准内容； 3、掌握常规品种无缝钢管的力学性能指标和试验结果的判定 培训内容： 第一部分基础理论部分 讲述金属，合金和钢等基本名词的概念和金属的结合方式 金属是存在于自然界中的化学元素，在目前发现的107种元素中，金属有83种，那么什么是金属呢？金属是指具有正的电阻温度系数的物质；合金是指由一种金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的具有金属特性的物质；钢是以铁为主要元素，含碳量在2%（质量分数）以下并含有其他元素的铁碳合金，为了保证钢具有一定的塑性和韧性，一般的含碳量不超过1．7%。 金属是由原子组成的，金属原子的结构特点是外层电子少，容易失去，当金属原子相互靠近时，其外层的价电子脱离原子核成为自由电子，为整个金属所共有，这种由金属正离子和自由电子之间相互作用而构成的键合方式称为金属键。在固态金属中原子依靠金属键结合在一起。晶体是指原子在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质，包括空间点阵，晶格，晶胞，其中最典型最常见的金属晶体结构有三种类型，体心立方结构（铁素体），面心立方结构（奥氏体）和密排六方结构，前两种属于立方晶系，后一种属于六方晶系。因此影响金属材料性能的内在基本因素包括化学成分、原子集合体的结构、内部组织，例如铁碳合金中铁素体的硬度和强度不高，但具有良好的塑性和韧性是柔韧相，渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。 第二部分 实际操作和相关标准 一、讲解游标卡尺和千分尺的使用方法 试样的几何尺寸测量是力学试验过程中极其重要的一环，测量的精准，关系到其后各项力学性能指标的准确，因此必须保证测量环节精确。 1、游标卡尺的使用方法： 游标卡尺也叫卡尺是用来测量钢管的外径，其测量的精度为0.1mm，它是由一个主刻度尺和一个游动刻度卡尺组成，由一个固定在主尺上的固定卡足和另一个游动卡足组成测量端。我们使用的游标卡尺的刻度是30个刻度即30mm，在游标尺上分成10个部分，游标尺的每一个刻度为0.1mm，当我们用卡尺的两个卡足将钢管夹紧时，假如游标尺的零度在主尺的12与13之间，那么我们测量的钢管外径为12mm多一些，再看游标尺的哪一个刻度同主尺上的刻度相重合，若主尺的第一个刻度与游标尺第5个刻度相重合，那么毫米后的小数为0.5mm，所以所测钢管的外径为12+0.5等于12.5毫米。 2、千分尺的使用方法 千分尺主要测量钢管的壁厚，千分尺的构造是钢弓架上有套筒，套筒上刻有测微螺纹，芯杆可在其中旋转，芯杆上也有测微螺纹，芯杆尾部装有带滚花的拧头，拧头用来使螺纹芯杆在套筒内移动，芯杆表面刻度为每个0.5mm，，在套筒的斜棱上有50个等距离的刻度，每一个刻度代表0.01mm。测量时先将试样放在顶头与芯杆之间，然后用套筒粗柠芯杆，再用滚花拧头拧紧芯杆，此后先从芯杆上读出刻度整数，再从套筒斜棱上读出小于0.5mm的数值。例如测量壁厚是先从芯杆上读出15.5mm,且套筒斜棱上第28个刻度与芯杆上的横线重合故试样的壁厚为15.5+0.28=15.78mm。 二、介绍引伸计的工作原理和操作方法 引伸计是感受试件变形的传感器。引伸计由于原理简单、安装方便，目前是广泛使用的一种类型。引伸计按测量对象，可分为轴向引伸计、横向引伸计、夹式引伸计。夹式引伸计用于检测裂纹张开位移。夹式引伸计是断裂力学实验中最常用的仪器之一，它较多用在测定材料断裂韧性实验中。精度高，安装方便、操作简单。 1、引伸计结构及工作原理 ????应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等。测量变形时, 将引伸计装卡于试件上, 刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变, 应变片将其转换为电阻变化量, 再用适当的测量放大电路转换为电压信号. 2、引伸计使用方法 （1）、首先将定位销插入定位孔内；??? （2）、用两个手指夹住引伸计上下端部，将上下刀口中点接触试件（试件测量部位），用弹簧卡或皮筋分别将引伸计的上下刀口固定在试件上；??? （3）、取下定位销，切记：实验前必须检查，以免造成引伸计损坏）??? （4）、在试验机控制软件〖实验条件选择〗界面，选择曲线跟踪方式是载荷－变形曲线；??? （5）、引伸计信号显示调零。 三、液压式万能材料试验机操作方法 我们通常所见的试验机实际应叫做材料试验机，它是一种用来验测各种材料式部件的机械物理性能的仪器. 材料试验机的分类方法很多，常见的有： ? a)按照出力源的类型分主要有电机、液压、气动、电磁等几种； b)按测量结束的指示类型分主要