铝合金规定残余延伸强度的测定及与规定塑性延伸强度的比较

0 前言

通常材料力学性能是通过测试一定的试样求得。为了得到有代表意义的、可比较性的力学性能指标即：强度和塑性，就应当通过拉伸试验获得。规定残余延伸强度与规定塑性延伸强度就是通过单轴拉伸试验而得的一种表征材料微量塑性变形的强度指标，它们对于质量控制、产品检测、方案设计、工程预算等都具有重要的意义，广泛用于桥梁、船舶、航空及重要工程上。虽然规定残余延伸强度与规定塑性延伸强度都是表示材料微量塑性变形的能力，但是它们是在不同力学状态下测定的，因此，在测定规定残余延伸强度时用测定规定塑性延伸强度来代替是不恰当的。规定残余延伸强度是指试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定原始标距百分比时的应力；规定塑性延伸强度是试样在拉伸作用下其标距部分的伸长达到规定原始标距百分比时的应力，前者是卸除拉伸力后测定的，后者是在受拉伸力作用下测定。为了能更清楚两者之间的差距，本文对规定残余延伸强度的测定进行了初步探讨，为以后的研究工作提供帮助。

1 试样制备和试验条件

1.1 试样制备

由于条件限制，本文所采用的材料为LF6铝合金试样，试样规格、工作部分长度及标距见表1，其尺寸和精度符合GB/T 16865-2013。

全市有坡耕地面积24.35万hm2，占耕地总面积的57%，且大于25°坡地被开垦3.4万hm2，占坡耕地面积的14%。由于人多耕地少，农村土地多为顺坡耕作，沱江流域长期以来未得到系统的治理，坡耕地成为农村小流域水土流失的主要策源地。

 

表1 试样制备

  

试样规格/mm 试样工作部分长度/mm 试样标距/mm φ9 φ6 φ4 b3.0×a12.5 54 36 24 57 45 30 20 50

1.2 试验条件

力学性能拉伸试验方法采用国标GB/T 228.1-2010，在AG-100KNE电子拉力机上进行，引伸计采用SG25-50型，经校准后符合标准。规定残余延伸强度与规定塑性延伸强度均采用塑性变形的0.2%进行测试，测定规定残余延伸强度时采用卸力法，拉伸速度为0.1mm/min，测定规定塑性延伸强度时采用图解法，拉伸速度为3mm/min。

此后,科学研究被纳入了社会建制,即便在战局混乱的动荡年代也不例外。中国有了一大批自己的科学家,他们在科学文化的陶冶下抱着科学救国的愿望,从事科学研究事业。科学文化也开始沿着一个有目的的轨迹向前发展,直接或间接地为社会发展提供续航动力。

2 试验过程

2.1 规定残余延伸强度的测定

以直径d=9mm的铝合金LF6为例：预期规定残余延伸强度Rr0.2=290MPa。相当于此应力值10%的预拉力为：F0=10%⋅Rr0.2⋅S0=0.1×290×63.6=1844N化整后取用1800N。此时引伸计的移位量作为条件零点。

规定残余延伸强度的测定采用卸力法。即：对试样施加约相当于预期规定残余延伸强度10%的力F0，装上引伸计；继续施力至2F0后再卸力至F0，记下引伸计读数作为条件零点。从F0起第一次施力至使试样在引伸计标距内产生的总伸长为n⋅Lεr⋅ε+(1～2)分格 （式中第一项为规定残余伸长，第二项为弹性伸长）。在引伸计上读出首次卸载至F0的残余伸长。以后每次施力应使试样产生的总伸长为：前一次总伸长加上规定残余伸长与该次残余伸长（卸至F0）之差，再加上1～2分格的弹性伸长增量。试验直至实测的残余伸长等于或稍大于规定残余伸长值为止。如果掌握被实验金属材料所测规定残余延伸强度所对应的总伸长大致范围，则可使第一次施力的总伸长接近预计算，以便迅速求得Fr。

用内插法算出相应于规定残余伸长力Fr的精确值，规定残余延伸强度按下列公式计算：

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式中：Rr为残余延伸强度；Fr为残余伸长力；S0为横截面积。

2017年4月9日至22日，天成控股时任董事长王某生，多次向实控人汇报天成控股2016年年报审计工作情况，实控人系法定内幕信息知情人。

 

母亲与儿童之间的和睦关系对儿童的攻击性行为有明显的抑制作用，即具有积极的母子关系的儿童具有更低的攻击性和破坏性。母子关系可通过母亲与孩子的对立、母亲给孩子的温暖两个维度体现。侵犯型儿童的母子对立程度更高，这类儿童缺乏信心，与人交往更多地预期对方的敌意，他们与同伴的交往更容易发展成侵犯模式交往形式。

测定规定残余延伸强度时不施以任何力的保持时间情况下，试样的规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度的实验结果见表5。

2.2.1 测定方法

2.1.1 测定方法

引伸计所使用的标距为50mm，则测定规定残余延伸强度Rr0.2所要求的伸长为：50×0.2%=0.1mm。

第一次施力至2F0后卸力至F0，引伸计的位移量为0.013mm，则作为该引伸计的条件零点，从F0起第二次施力至使试样处于引伸计标距内产生的总伸长（相当于引伸计上的位移量）为0.1+0.01=0.11mm，由于条件零点为0.013mm，故总计为0.123mm，第二次卸力至F0，引伸计上位移量为0.057mm，即残余伸长为0.066mm。

第三次施力至引伸计达到读数为：在上次读数0.123mm的基础上，加上规定残余伸长0.1mm与已得残余伸长0.066mm之差，再加上0.01mm：即0.123+（0.1-0.066）+0.01=0.167mm。第三次卸力至F0得到0.093mm的残余伸长，所以第四次施力使引伸计达到的读数为：0.167+（0.1-0.093）+0.01=0.184mm。

试验直至试样的残余伸长达到或稍微超过0.1mm为止。实验结果见表2。

在2012—2016年的五年教学中，分别在第六学期期末或者第七学期初，安排学生到丹东仪表企业（如丹东华日理学仪器有限公司、丹东东方测控技术股份有限公司等）了解仪器仪表相关企业的技术发展情况，同时聘请企业的技术人员现场讲解企业生产中各种检测仪表、探伤仪表以及控制仪表的生产工艺情况，并讲解其在相关企业的应用，熟悉测控技术与仪器专业的先进技术以及发展前景；在实习环节，每次均安排学生与企业的人力资源部门和技术人员进行面对面交流，使学生清晰了解就业时需要的专业技能、职业证书以及当前的就业趋势，这样对学生后续专业课程的学习与就业应聘有较大帮助。

由表2查出残余伸长读数最接近0.1mm的力值读书为：19450N。用内插法可求得更精确的

 

式中：Fr0.2为残值伸长力；ΔF为相邻力差。

 

 

表2 用卸力法测得的不同塑性变形条件下对应的力值

  

力/N 施力读数 卸力读数 残余伸长位移量/mm 1800 12667 13342 19450 20105 0.013 0.123 0.167 0.184 0.197--0.057 0.074 0.087 0.092 0.066 0.093 0.097 0.105

2.2.2 强度的测定

补水泵站及连通洞进水塔地基为安山岩弱风化层，局部岩体强度较低，浅层岩体完整性差、进行了施工处理，满足设计要求。

“以器官系统为中心”（organ system-centered，OSC）的课程模式是以人体器官系统为中心，重组医学各门学科知识，使基础和临床课程之间衔接更系统化和完整化，已成为国内医学院校课程改革的重点[1]。目前我国的整合改革主要集中在基础课程之间的水平整合及基础与临床课程之间的垂直整合，而在临床学科间开展横向整合的较少，可借鉴的经验也较为有限。因此，我院临床医学系积极开展OSC临床课程间横向整合改革，在血液与肿瘤疾病教学过程中，积极引入CBL（case-based learning）以案例为基础的教学方法，取得了良好的教学效果。

 

表3 不同规格试样的规定残余延伸强度Rr0.2

  

注：每种规格试样的强度值均为5根试样的算术平均值。

 

规定残余延伸强度Rr0.2/MPa 309.5 316.4 305.7 307.4试样规格/mm φ9 φ6 φ4 b3.0+a12.5

2.2 规定塑性延伸强度的测定

儿童FC中药临床试验的有效性评价，应根据不同的临床定位和儿童的年龄段特点，合理选择主要指标。定位于短期治疗改善便秘症状的试验，可以选择用药后SBM应答率［10］，或便秘症状疗效或中医证候疗效，或成功解除嵌塞，作为主要终点；定位于长期治疗防止粪便再积聚的试验，建议以“治疗成功”为主要终点。

用自动记录方法绘制力-伸长曲线图，在曲线图上，自弹性直线段与伸长轴交点O起，截取一相应于规定塑性延伸长度的OC段（OC=n⋅Le⋅εp），过C点作一条与曲线的弹性直线段相平行的直线，此直线与曲线交截点为所求规定塑性延伸强度的力（见图1）。规定塑性延伸强度按公式计算。

  

图1 力-伸长曲线图

注：力轴每毫米所代表的力一般应不大于10N，曲线的高度应使FP处于力轴量程的二分之一以上，伸长放大倍数的选择应使图1中的OC段的长度不小于5mm。

以卸力法测定不同规格下（φ9mm、φ6mm、φ4mm、b3.0+a12.5）试样的规定残余延伸强度Rr0.2，见表3。

用图解法测定不同规格试样的规定塑性延伸强度Rr0.2，见表4。

 

表4 不同规格试样的规定塑性延伸强度Rp0.2

  

注：每种规格试样的强度值均为5根试样的算术平均值。

 

规定塑性延伸强度Rp0.2/MPa 306.2 314.7 303.8 305.2试样规格/mm φ9 φ6 φ4 b3.0+a12.5

3 试验结果与分析

通过对规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度的测定，可以看出不同的测定方式有不同的测验结果。为了能进一步了解两者之间的差异，作了进一步的实验。

在测定规定残余延伸强度时，不同的力的保持情况下有不同的结果。

2.1.2 强度的测定

 

表5 不施以任何力的保持时间下两者的比较

  

注：每种规格试样的强度值均为5根试样的算术平均值。

 

试样规格/mm φ9 φ6 φ4 b3.0+a12.5差值/%+1.08+0.54+0.63+0.72规定残余延伸强度Rr0.2/MPa 309.5 316.4 305.7 307.4规定塑性延伸强度Rp0.2/MPa 306.2 314.7 303.8 305.2

当测定规定残余延伸强度时施以力的保持时间（12s）时，试样的规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度的试验结果见表6。

 

表6 施以力的保持时间下两者的比较

  

注：每种规格试样的强度值均为5根试样的算术平均值。

 

试样规格/mm φ9 φ6 φ4 b3.0+a12.5差值/%-0.27-0.80-0.70-0.56规定残余延伸强度Rr0.2/MPa 305.4 312.2 301.7 303.5规定塑性延伸强度Rp0.2/MPa 306.2 314.7 303.8 305.2

从表5、表6可以看出，规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度在实验结果上是非常接近的，它们之间的差距大约在±1%左右。

从上述实验结果分析：在不同的力保持情况下，规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度的相对误差有所不同，因此在测定规定残余延伸强度时应对之加以说明。

综上所述，应把规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度分为两种力学性能看待。造成两者之间的差别的原因是由于它们在不同的力学状态下测定的，测定规定残余延伸强度时是在卸除拉伸力之后测定的。当进入塑性变形范围（尽管很小），其卸载线并不与拉伸曲线表观弹性直线段相平行，而是卸载线向原点方向微弯所造成的（见图2）。

  

图2 卸载线

4 结论

（1）从对规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度不同的测定方式看：不能笼统地认为规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度是相同的性能，应把它们当做两种性能看待。

（2）当测定规定残余延伸强度时不施以任何力的保持时间情况下，材料的规定残余延伸强度大于规定塑性延伸强度；当测定规定残余延伸强度时施以力的保持时间（12s）时，材料的规定残余延伸强度小于规定塑性延伸强度。

（3）规定残余延伸强度与规定塑性延伸强度相差的比例都不大，一般来说都在±1%以内，只有极少数超过±1%。

（4）规定残余延伸强度和规定塑性延伸强度都是表征金属材料微量塑性变形的指标，如果没有明确的规定，都可以采用，但它们的特殊性决定了某些材料在特殊使用情况下（航空、承受反复拉、压力条件下等）对残余延伸强度有特殊要求的应当测定材料的规定残余延伸强度。

基于以上因素，我们在进行试验、分析的过程中一定要分清各种材料的要求和标准，明确它们的实验条件，以便采取相应的实验方法。