Page 58 - 理化检验-物理分册2022年第十期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202210010

金属薄板塑性应变比测量方法评价

乐 玮,南群智,王建霞

[ 英斯特朗( 上海) 试验设备贸易有限公司 中国应用测试技术中心,上海 200041 ]

摘 要: ISO10113 : 2020 修订后的内容较修订前有较大调整, 增加了半自动测量方法, 并更加清
晰地定义了手动测量、 半自动测量和全自动测量 3 种方法。采用全自动测量方法验证了使用不同
类型横向引伸计对不同试样塑性应变比的影响, 结果表明: 对不同类型的金属材料, 利用多线横向
测量方法可提高测量结果的重复性。

关键词: 金属薄板;横向引伸计;多线测量;塑性应变比

中图分类号: TG115.5 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 10-0042-04

Evaluationofmeasurementmethodfor p lasticstrainratioofmetalsheet

LE Wei , NANQ unzhi , WANGJianxia

[ ChinaA pp licationCenter , Instron ( Shan g hai ) Limited , Shan g hai200041 , China ]

Abstract : AftertherevisionofISO10113 : 2020 , itscontenthadbeeng reatl yad j ustedcom p aredwiththat

beforetherevision , thesemi-automaticmeasurementmethodhadbeenadded , andthemanualmeasurement , semi-

automaticmeasurementandautomaticmeasurementweremoreclearl ydefined.Theinfluenceofdifferentt yp esof

transverseextensometersonthep lasticstrainratioofdifferents p ecimenswasverifiedb yautomaticmeasurement

method.Theresultsshowthatthere p eatabilit yofmeasurementresultscouldbeim p rovedb yusin g multi- p oint

transversemeasurementmethodfordifferentt yp esofmetalmaterials.

Ke y words : metalsheet ; transverseextensometer ; multi p ointmeasurement ; p lasticstrainratio
随着汽车业、 消费品业和航空业对材料要求的 向应变; 也有些横向引伸计可提供 2 个或者 4 个固
不断升级, 相应的材料测试标准 也逐渐与之适应。 定位置的平均横向应变。这几种横向引伸计的测量
其中, 塑性应变比( r 值) 是评价冷轧薄板深冲性能 方式可以反映具有“ 均匀应变” 特点( 即在被加载至
较为常用的力学性能指标, 可以用来反映金属塑性 抗拉强度的过程中, 呈现出均匀应变分布) 试样的真
的各向异性, 是材料成型性能的一种度量。 r 值是 实横向变形。但是, r 值的测量结果较敏感, 很小的
指金属薄板在某平面内承受拉力或压力时, 其抵抗 数据误差也会导致r 值发生很大变化。如果试样的
变薄或变厚的能力。由这个概念可知, r 值是金属 应变不均匀, 可能导致每次得到的试验数据存在巨
薄板受力时, 其宽度和厚度方向的应变比。由于厚 大差异, 金属材料的锯齿屈服现象 [ 1 ] 是这背后的主
度的变化难以测量, 所以由体积不变原理, 通常测量 要原因之一。锯齿屈服现象是金属在塑性变形过程
试样标距内的轴向应变和横向应变, 以表征长度和 中, 扩散的溶质原子和运动中的位错发生交互作用
宽度方向的尺寸变化。 的结果 [ 2 ] , 是在一定的温度、 应变率和预变形下, 某
对于r 值的测量, 现行的方案是横向引伸计与 些合金材料在拉伸试验中出现的一种不规则的塑性
轴向引伸计配合使用。大多数横向引伸计 仅提供 流动, 其表现为连续的应力 - 时间曲线上的锯齿状起
“ 单线接触” 的测量方式, 即在一个固定位置测量横 伏和应 变 - 时 间 曲 线 上 的 阶 梯 状 上 升。在 空 间 上,

这种不规则的塑性流动导致了应变局部化现象, 表
现为在试件表面上出现静止的、 跳跃的或连续传播
收稿日期: 2022-01-19
作者简介: 乐 玮( 1980- ), 男, 工程师, 主要从事材料力学业务 的局部变形带。

由于轴向引伸计覆盖了大部分平行长度, 因此
发展工作, 1386086@ qq .com
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