在萬能材料試驗機進行材料拉伸試驗時,“延伸率”和“伸長率”是兩個密切相關但有重要區別的概念,它們都用于表征材料的塑性變形能力(延展性),但測量方式、代表的意義和應用場景有所不同。以下是它們的主要區別:
1.測量位置和方式:
延伸率:
局部測量:指在試樣原始標距內發生的塑性變形量。
使用引伸計:必須使用引伸計這種高精度的變形測量儀器,直接夾持在試樣的平行段(標距)上。
反映均勻變形:主要反映材料在頸縮發生之前的均勻塑性變形能力。一旦試樣開始發生頸縮(局部變細),引伸計通常會取下或停止記錄,以避免測量頸縮區域的局部大變形。
伸長率:
整體測量:指試樣斷裂后,其原始標距的總增長量(包括均勻變形和頸縮區域的集中變形)。
手工測量:試驗后,將斷裂的兩段試樣小心拼合,直接測量斷裂后標距的長度,然后計算相對于原始標距的增長百分比。不需要引伸計全程記錄變形過程。
反映總變形:包含了均勻塑性變形階段和頸縮集中變形階段的總塑性變形能力。
2.所代表的變形階段:
延伸率:主要代表材料在屈服之后、頸縮發生之前的均勻塑性變形能力。這是材料成形性能的關鍵指標(例如沖壓、深拉時希望材料有大的均勻延伸)。
伸長率:代表材料從開始受力到最終斷裂為止的總塑性變形能力。它包含了均勻變形和局部頸縮變形。
3.精度和影響因素:
延伸率:精度高(引伸計精度可達微米級),測量的是真實的材料變形,受試驗機剛度、對中性等因素影響較小,排除了夾持端打滑、系統柔度等引入的誤差。
伸長率:精度相對較低(手工測量誤差),其結果會受到頸縮位置和程度的顯著影響。如果頸縮恰好發生在標距標記內部或附近,測量值會很大;如果頸縮發生在標距外或夾持端附近,測量值會很小。因此,伸長率的結果分散性通常比延伸率大。
4.標準中的表示:
延伸率:通常用符號`A`表示,后面常跟下標注明原始標距(如`A??`表示原始標距50mm的延伸率)。也常用`A?`表示斷裂總延伸率(需引伸計記錄到斷裂瞬間)。
伸長率:通常用符號`A`或`δ`表示(有時也用`A?`),后面跟下標注明原始標距(如`A????`或`δ?`表示原始標距50mm的伸長率)。標準中有時會區分“斷裂伸長率”和“最大力伸長率”。在強調是斷裂后測量時,會明確稱為“斷后伸長率”。
5.應用場景:
延伸率:
材料本構關系(應力-應變曲線)建立的關鍵參數,尤其是均勻延伸段。
評價材料的均勻塑性變形能力和成形極限(如汽車板、深沖鋼)。
質量控制中更精確地監測材料塑性性能。
科學研究中分析變形機理。
伸長率:
作為材料總延展性的一個通用指標,用于材料規格書中比較不同材料的塑性。
工程設計中評估材料在失效前吸收能量的能力(韌性的一部分)。
在引伸計不可用或不要求高精度時,提供一個塑性變形的參考值。是常見、廣泛報告的塑性指標。
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