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金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。繼石器時(shí)代之后出現(xiàn)的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代。均以金屬材料的應(yīng)用為其時(shí)代的顯著標(biāo)志。種類繁多的金屬材料已成為人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。金屬制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人們的生活各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用尤其廣泛。本文科準(zhǔn)小編就來(lái)給大家分享一下金屬材料彎曲試驗(yàn)怎么做？試樣制備有哪些要求？原理是什么？感興趣的朋友我們一起往下看吧！

一、試驗(yàn)原理

彎曲試驗(yàn)是以圓形、方形、矩形或多邊形橫截面試樣在彎曲裝置上經(jīng)受彎曲塑性變形，不改變加力方向，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲角度。

彎曲試驗(yàn)時(shí)，試樣兩臂的軸線保持在垂直于彎曲軸的平面內(nèi)。如為彎曲180°角的彎曲試驗(yàn)，按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以將試樣彎曲至兩臂直接接觸或兩臂相互平行且相距規(guī)定距離，可使用墊塊控制規(guī)定距離。

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二、試驗(yàn)設(shè)備

2.1 一般要求

彎曲試驗(yàn)應(yīng)在配備下列彎曲裝置之一的試驗(yàn)機(jī)或壓力機(jī)上完成：

a）配有兩個(gè)支輥和一個(gè)彎曲壓頭的支輥式彎曲裝置，見圖1；

b）配有一個(gè)V型模具和一個(gè)彎曲壓頭的V型模具式彎曲裝置，見圖2；

c） 虎鉗式彎曲裝置，見圖3。

2.2 支輥式彎曲裝置

2.2.1 支輾長(zhǎng)度和彎曲壓頭的寬度應(yīng)大于試樣寬度或直徑（見圖1）。彎曲壓頭的直徑由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。支輥和彎曲壓頭應(yīng)具有足夠的硬度。

5.2.2 除非另有規(guī)定，支輥間距離L應(yīng)按照式（1）確定：

2.3 V型模具式彎曲裝置

模具的V形槽其角度應(yīng)為（180°-a）（見圖2），彎曲角度α應(yīng)在相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。

模具的支承棱邊應(yīng)倒圓，其倒圓半徑應(yīng)為（1～10）倍試樣厚度。模具和彎曲壓頭寬度應(yīng)大于試樣寬度或直徑并應(yīng)具有足夠的硬度。

2.4 虎鉗式彎曲裝置

裝置由虎鉗及有足夠硬度的彎曲壓頭組成（見圖3），可以配置加力杠桿。彎曲壓頭直徑應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，彎曲壓頭寬度應(yīng)大于試樣寬度或直徑。

由于虎鉗左端面的位置會(huì)影響測(cè)試結(jié)果，因此虎鉗的左端面（見圖3）不能達(dá)到或者超過(guò)彎曲壓頭中心垂線。

2.5 符合彎曲試驗(yàn)原理的其他彎曲裝置（例如翻板式彎曲裝置等）亦可使用。

金屬材料彎曲試驗(yàn)機(jī)：

 

金屬材料試驗(yàn)機(jī)適用于金屬棒材、金屬板材和橡膠、皮革、塑料、海/泡棉、防水材料、電線電纜、紡織物、網(wǎng)繩、無(wú)紡布等材料在高溫或低溫條件下的拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切、撕裂、頂破、戳穿、疲勞等試驗(yàn)。

三、試樣

3.1 一般要求

試驗(yàn)使用圓形、方形、矩形或多邊形橫截面的試樣。樣壞的切取位置和方向應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。如未具體規(guī)定，對(duì)于鋼產(chǎn)品，應(yīng)按照GB/T2975的要求。試樣應(yīng)去除由于剪切或火焰切割或類似的操作而影響了材料性能的部分。如果試驗(yàn)結(jié)果不受影響，允許不去除試樣受影響的部分。

3.2 矩形試樣的棱邊

試樣表面不得有劃痕和損傷。方形、矩形和多邊形橫截面試樣的棱邊應(yīng)倒圓，倒圓半徑不能超過(guò)以下數(shù)值：

——1mm，當(dāng)試樣厚度小于10mm；

——1.5 mm，當(dāng)試樣厚度大于或等于10mm且小于50 mm；——3mm，當(dāng)試樣厚度不小于50mm。

棱邊倒圓時(shí)不應(yīng)形成影響試驗(yàn)結(jié)果的橫向毛刺、傷痕或刻痕。如果試驗(yàn)結(jié)果不受影響，允許試樣的棱邊不倒圓。

3.3 試樣的寬度

試樣寬度應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，如未具體規(guī)定，應(yīng)按照以下要求：a） 當(dāng)產(chǎn)品寬度不大于20 mm時(shí)，試樣寬度為原產(chǎn)品寬度；b） 當(dāng)產(chǎn)品寬度大于20mm時(shí)：

—— ——當(dāng)產(chǎn)品厚度小于3mm時(shí)，試樣寬度為（20±5）mm；

————當(dāng)產(chǎn)品厚度不小于3mm時(shí)，試樣寬度在20mm～50mm之間。

3.4 試樣的厚度

試樣厚度或直徑應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，如未具體規(guī)定，應(yīng)按照以下要求：

3.4.1 對(duì)于板材、帶材和型材，試樣厚度應(yīng)為原產(chǎn)品厚度。如果產(chǎn)品厚度大于25mm，試樣厚度可以機(jī)加工減薄至不小于25 mm，并保留一側(cè)原表面。彎曲試驗(yàn)時(shí)，試樣保留的原表面應(yīng)位于受拉變形一側(cè)。

3.4.2 直徑（四形橫截面）或內(nèi)切圓直徑（多邊形橫截面）不大于30mm的產(chǎn)品，其試樣橫截面應(yīng)為原產(chǎn)品的橫截面。對(duì)于直徑或多邊形橫截面內(nèi)切圓直徑超過(guò)30mm但不大于50mm的產(chǎn)品，可以將其機(jī)加工成橫截面內(nèi)切圓直徑不小于25mm的試樣。直徑或多邊形橫截面內(nèi)切圓直徑大于50mm的產(chǎn)品，應(yīng)將其機(jī)加工成橫截面內(nèi)切圓直徑不小于25mm的試樣（見圖4）。試驗(yàn)時(shí)，試樣未經(jīng)機(jī)加工的原表面應(yīng)置于受拉變形的一側(cè)。

3.5 鍛材、鑄材和半成品的試樣

對(duì)于鍛材、鑄材和半成品，其試樣尺寸和形狀應(yīng)在交貨要求或協(xié)議中規(guī)定。

3.6 大厚度和大寬度試樣

經(jīng)協(xié)議，可以使用大于3.3條規(guī)定寬度和3.4條規(guī)定厚度的試樣進(jìn)行試驗(yàn)。

3.7 試樣的長(zhǎng)度

試樣長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)試樣厚度（或直徑）和所使用的試驗(yàn)設(shè)備確定。

四、試驗(yàn)程序

特別提示：試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)采取足夠的安全措施和防護(hù)裝置。

4.1 試驗(yàn)一般在10℃～35℃的室溫范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度應(yīng)為（23±5）℃。

4.2 按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用下列方法之一完成試驗(yàn)：

a）試樣在給定的條件和力作用下彎曲至規(guī)定的彎曲角度（見圖1、圖2和圖3）；

b） 試樣在力作用下彎曲至兩臂相距規(guī)定距離且相互平行（見圖6）；

c） 試樣在力作用下彎曲至兩臂直接接觸（見圖7）。

4.3 試樣彎曲至規(guī)定彎曲角度的試驗(yàn)，應(yīng)將試樣放于兩支輥（見圖1）或V形模具（見圖2）上，試樣軸線應(yīng)與彎曲壓頭軸線垂直，彎曲壓頭在兩支座之間的中點(diǎn)處對(duì)試樣連續(xù)施加力使其彎曲，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲角度。彎曲角度a可以通過(guò)測(cè)量彎曲壓頭的位移計(jì)算得出。

可以采用圖3所示的方法進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。試樣一端固定，繞彎曲壓頭進(jìn)行彎曲，

可以繞過(guò)彎曲壓頭，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲角度（詳見2.4）。

彎曲試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)緩慢地施加彎曲力，以使材料能夠自由地進(jìn)行塑性變形。

當(dāng)出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)，試驗(yàn)速率應(yīng)為（1±0.2）mm/s。

使用上述方法如不能直接達(dá)到規(guī)定的彎曲角度，可將試樣置于兩平行壓板之間（見圖5），連續(xù)施加力壓其兩端使進(jìn)一步彎曲，直至達(dá)到規(guī)定的彎曲角度。

4.4 試樣蠻曲至兩臂相互平行的試驗(yàn)，首先對(duì)試樣進(jìn)行初步彎曲，然后將試樣置于兩平行壓板之間（見圖5），連續(xù)施加力壓其兩端使進(jìn)一步彎曲，直至兩臂平行（見圖6）。試驗(yàn)時(shí)可以加或不加內(nèi)置墊塊。墊塊厚度等于規(guī)定的彎曲壓頭直徑，除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定。

4.5 試樣彎曲至兩臂直接接觸的試驗(yàn)，首先對(duì)試樣進(jìn)行初步彎曲，然后將試樣置于兩平行壓板之間，連續(xù)施加力壓其兩端使進(jìn)一步彎曲，直至兩臂直接接觸（見圖7）。

五、試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定

5.1 應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求評(píng)定彎曲試驗(yàn)結(jié)果。如未規(guī)定具體要求，彎曲試驗(yàn)后不使用放大儀器觀察，試樣彎曲外表面無(wú)可見裂紋應(yīng)評(píng)定為合格。

5.2 以相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎曲角度作為最小值；若規(guī)定彎曲壓頭直徑，以規(guī)定的彎曲壓頭直徑作為最大值。

六、試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a） 本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；

b） 試樣標(biāo)識(shí)（材料牌號(hào)、爐號(hào)、取樣方向等）；

c） 試樣的形狀和尺寸；

d） 試驗(yàn)條件（彎曲壓頭直徑，彎曲角度）；

e） 與本標(biāo)準(zhǔn)的偏差；

f） 試驗(yàn)結(jié)果。