测定r值和n值的金属薄板拉伸试验
通常来说,薄板需要同时具有高延展性和高强度特性,在表征拉伸试验中的材料性能时,最常使用的是国际标准ISO 6892-1和美国标准ASTM E8。
拉伸试验中测定r值与n值来表征材料的成型性能。n值描述了加工硬化(应力增加),即在塑性变形直至均匀伸长期间的加工硬化;而r值描述了垂直方向的各向异性。n值由拉伸应力和应变决定,而确定r值则需要测量试样在拉伸过程中的横向应变。r值根据国际标准ISO 10113和美国标准ASTM E517测定;n值则根据ISO 10275和ASTM E646来测定。
拉伸试样取自于带钢与钢板,取样方向与热轧方向成规定的角度,因为r值与热轧方向相关。 试样平行长度部分是通过铣削或冲压之后精加工制成。 有的箔试样是从带钢上切割制成,而有一些试样则是通过冲压制备。 试样的形状与上述试验方法有关。
用于薄板材拉伸试验的测试解决方案
ZwickRoell根据金属薄板厚度可以提供各种试样制备的机器设备,也有相应的静态材料试验机进行拉伸试验以测定试样的特性值。齐全的轴向以及横向应变引伸计确保了在任何测试条件下都能有最佳的应变测试组合,比如使用laserXtens引伸计测量特定形状的金属薄板应变。
金属薄板硬度试验
对金属薄板及其表面涂层进行硬度试验,可测定金属和涂层的表面硬度。该硬度试验一般用于轧制和涂层工艺的质量控制。由于涂层厚度一般不超过几十微米,硬度试验主要采用残余压痕深度较小的试验方法。
产生微小压痕的经典试验方法包括维氏(DIN EN ISO 6507-1)、洛氏(DIN EN ISO 6508-1)特别是表面洛氏,以及布氏(DIN EN ISO 6506-1)硬度测量方法。对于表面涂层,人们越来越多地采用马氏硬度试验方法。马氏硬度试验又称为仪器化压痕试验,国际上又名IIT,该方法得名于对于力-压痕深度曲线的精确测量。试验中残余压痕深度不能超过薄板或者涂层厚度的10%,否则载体或底座的影响就无法忽略了。仪器化压痕试验的优势在于可以通过极小的压痕或压痕深度来得到极高精度的硬度值,让测试结果具有很高的可靠性以及可再现性。
薄板通常被切割至指定大小并与其他金属薄板(定制坯料)焊接起来,如辊缝焊接工艺(DIN EN ISO 4063)。使用硬度试验方法还可以测试焊缝的质量。典型的维氏、努氏以及马氏(DIN EN ISO 6507-1、DIN EN ISO 4545-1、DIN EN ISO 14577-1)显微硬度试验方法都对焊缝的截面、表面以及周围区域进行试验。根据上述试验方法,可以精确定位试验点并使用仪器进行测试。