弯曲试验支棍尺寸的规定及与测试结果的相关性研究.docx

弯曲试验支棍尺寸的规定及与测试结果的相关性研究

弯曲试验是测定金属材料承受弯曲塑性变形能力的试验方法，有人将其称为力学性能测试方法，也有人将其称为工艺性能试验方法，无论怎么区分，它都是材料力学性能试验的基本方法之一，是质量控制及应用设计的重要参考指标。通常情况下，如果不特别规定，该试验默认是在三点弯曲试验装置上进行。笔者主要从事材料的力学性能检测工作，日常接触到大量的母材复验、金属材料焊接工艺评定等测试任务，多需要开展弯曲性能试验。众所周知，影响金属材料弯曲试验结果的主要因素有弯曲角度、压头直径、试样的宽厚比等，但除此之外，笔者在工作中还发现，对于脆性材料或低塑性材料而言，其测试结果还显著地受到弯曲试验装置中支棍尺寸的影响，这与塑性材料有较大的不同。然而，在涉及弯曲试验测试方法的相关标准中较少有对此参数进行详细的规定，文献中也鲜见相关研究成果。针对该问题，本文对常用标准中涉及弯曲装置支棍尺寸的规定进行了汇总，并通过试验探究支棍尺寸对脆性或低塑性材料测试结果的影响。

顾客感知视角的精益服务研究通过对顾客感知的调查和测量工具的开发识别顾客对“好服务”的评价标准，即“精益服务能为顾客带来哪些感知价值”或“顾客体验到的精益服务有哪些具体特征”，回应“什么是顾客认为的好服务”的问题（见表1）⑩邢博.精益服务：理论构建与测量工具开发［M］.天津：南开大学出版社，2017：185.。

1.各标准对支棍尺寸的规定

有关弯曲试验方法的标准可分为三大类，分别是母材类弯曲工艺性能测定、焊接类弯曲工艺性能测定以及脆性或低塑性材料弯曲力学性能测定。各标准对弯曲装置支棍尺寸的规定如表1所示，表中所列为国内常用的国内外相关标准。其中，GB/T232—2010是最常使用的金属材料弯曲工艺性能测试方法，被诸多产品、构件检验以及焊接工艺评定等所引用，是开展相关弯曲试验的指导性标准文件。该标准自1963年发布以来，先后颁布了1982年、1988年、1999年以及2010年几个版本，对于弯曲装置支棍尺寸的相关规定，1988年以前的诸版本中均没有任何说明，随后在1999年修订时提出了“支棍半径应为1～10倍试样厚度”的具体要求，然而2010年新版本修订时又删掉了该要求。虽然现用的GB/T232—2010附录B图B.1上支棍尺寸标注为φ50mm，但此图为示意图，在具体操作中，可以为任何尺寸，不具有指导意义。另外，引用GB/T232的GB/T6396与被GB/T232修改采用的ISO7438中对支棍尺寸的要求也没有具体规定，而ASTME290虽然有“支棍尺寸由产品规格来定义，与被测试样的厚度有关”的说明，但是，具体要求是多少，也没有明确规定。

焊接接头弯曲试验方法GB/T2653中有“支棍直径至少为20mm，除非相关标准另有规定”的规定，仅对弯曲装置支棍尺寸值的下限进行了要求，在实际操作中，各实验室只要保证了该要求即符合标准，而被GB/T2653等同采用的ISO5173以及引用GB/T2653的NB/T47014等标准对支棍尺寸也没有作出任何具体的规定。

YB/T5349中金属材料力学性能试验方法，对支棍尺寸进行了详细的规定“支棍的直径宜与压头的直径相同”，并根据弯曲试样材料与试样尺寸的不同，推荐了一系列规格的支棍尺寸，对于试验者来说，可以清楚明了地依据该标准来选择合适的支棍尺寸进行试验，这是唯一一个详细规定了支棍尺寸的标准。

2.试验条件

本文选用塑性较低的TA15钛合金轧制板材作为研究对象，所用钛合金板材的厚度为4mm，弯曲试样按照国标GB/T232的规定进行加工，试样宽度为20mm，保留上下原始的轧制表面；试验采用支棍式弯曲试验装置在INSTRON5587电子材料试验机上进行。为消除压头尺寸对试验结果的影响，所有试验均采用同一压头进行，弯曲试验条件中仅改变试验装置支棍尺寸这一个变量。试验前试样跨距LS的调节按照式（1）进行计算，压头直径、支棍尺寸及跨距的选用如表2所示。在对试样缓慢加载的过程中持续观察试样受拉表面的状态，当出现肉眼可见裂纹时，立即停止试验，随即用角度尺测量并记录试样断裂角度。

式中D——压头直径（mm）；

近年来，我市各级党委政府在落实国务院《农业保险条例》、贯彻国发〔2014〕29号文件精神、积极探索农业保险工作中，采取先行试点、总结经验、逐步拓展的工作方法，使全市农业保险工作实现了较快发展，取得了明显成效。据统计，2018年全市农业政策性保险已完成381.4万亩，比上年同期增长7.9%。

a——试样厚度（mm）；

DS——支（承）棍尺寸（mm）。

表2弯曲试验各参数的选用

试样编号DS/mmD/mmLS/mm1010103215151037202010422525104