基于金属材料应力速度控制的拉伸试验 【标准编号：ISO6892:2009（JIS Z 2241:2011）】
前言
由于金属材料具有良好的伸长性和延展性，可以相对容易地进行机械加工，因此被广泛用作工业零件、建筑材料和生活用品。一直以来，作为评价金属材料机械性能的方法，基于应力速度控制的拉伸试验在质量控制、新材料开发中得到广泛应用。此次，我们对四种金属材料（主要成分：冷轧钢、奥氏体不锈钢、铝合金、黄铜）的哑铃形试验片进行基于应力速度控制的静态拉伸试验，并将对其基本机械性能如拉伸强度和伸长率的评估案例进行介绍。
测定及夹具等
许多金属材料具有比树脂和橡胶材料更高的拉伸强度，而且在拉伸试验中，必须选择在材料断裂前能够牢固且稳定地夹持材料的夹具。在金属材料的拉伸试验中，对于试验力较大的样品，可以通过使用定位楔形夹具和液压式夹具进行测定；对于最大试验力较小的样品，除了上述夹具外，还可以通过使用气动平行紧固夹具和螺旋式平面夹具等进行测定。
[表1 样品信息]
| 样品 | A | B | C | D |
|---|---|---|---|---|
| 材质 | 冷轧钢 | 不锈钢 | 铝合金 | 黄铜 |
V1：应力増加速度10 MPa/s
V2：推测应变速率 0.00084 /s （5 %/min）
V3：推测应变速率 0.0067 /s（40 %/min）
从V1到V2速度的切换点：V1超过V2数值的点
从V2到V3速度的切换点：伸长计测定的位移测定终点
注）推测应变速率是指根据试验机十字头每单位时间的位移和试验片的平行截面长度，计算出的每单位时间的试验片平行截面长度的应变增量。
宽度25 mm、厚度1 mm、标点距离50 mm、平行截面长度60 mm
图2 样品形状
测定结果
[表2 试验结果]
| 样品 | 弹性系数 （GPa） |
耐力（偏移法） （MPa) |
拉伸强度 （MPa) |
破裂伸长率 （%） |
|---|---|---|---|---|
| A（冷轧钢） | 194 | 193.3 | 349.3 | 42.0 |
| B（不锈钢） | 205 | 290.7 | 687.0 | 54.8 |
| C（铝） | 69 | 177.0 | 233.5 | 12.6 |
| D（黄铜） | 112 | 196.7 | 405.5 | 48.8 |
图4表示通过基于应力速度控制的冷轧钢拉伸试验得到的应力速度和推测应变速率。
这里，红色实线表示应力速度，粉红色的双点虚线表示推测应变速率，蓝色虚线表示应力。已知可以采集符合设定速度的稳定数据。
基于金属应力速度控制的拉伸试验系统
试验机 ：AG-Xplus
负载传感器 ：50 kN
试验夹具 ：50 kN用定位楔形夹具
伸长计 ：应变计型快插式伸长计 SSG50-10H
软件 ：TRAPEZIUM X(单品)
落地式精密万能试验机 AG-Xplus
5kN以下的台式机型可以选择以返回速度3300mm/min、十字头速度3000mm/min驱动的HS型。对于橡胶等延伸性良好的试验片，可以缩短试验周期
新增短柱型（SC形）的产品阵容
适用于电气和电子零件等小型零件的试验、压缩试验。试验高度为1130mm，可以安装在天花板较低的房间内。试验空间为700mm。
采用待机节电设计，有效降低环境负荷。
全球需要削减CO2。AG-Xplus可以减少待机时的功耗，为降低环境负荷做出贡献。框架容量减少功耗约10～25％。
静态材料试验机用软件 TRAPEZIUM X
可以直观地操作使用。