铝棒压缩测试标准怎么做?拉力试验机关键参数与注意事项
铝棒是铝锭经过挤压、轧制或铸造等工艺加工制成的棒状实心铝材,具有质量轻、耐腐蚀、导电性和导热性好等优点,且易于加工,常用于制造汽车零部件、建筑型材、五金件、电子设备外壳以及日常五金制品等。由于压缩是铝棒主要的后续加工方式和受力状态,今天科准测控小编就将从测试标准、设备原理到数据分析,为您全面解析如何通过拉力试验机对铝棒进行压缩试验。
一、测试原理
对试样施加一个恒定的压缩载荷,并保持一段时间,观察试样在这一过程中的变形随时间的变化。因为对于金属材料而言,即使在常温下,在持续载荷作用下也可能发生微小的塑性变形,这种变形累积会影响零件的尺寸稳定性和长期使用性能。
二、测试的关键要素
加载方式:压缩加载,力值恒定在200kg(约1960N)
保持时间:60秒
测量参数:变形量(压缩位移)
附加目标:验证视频引伸计在长时间测试中的稳定性
三、适用标准
ASTM E9:金属材料压缩测试标准方法
GB/T 7314:金属材料室温压缩试验方法
四、检测设备
1、KZ-DSC-20拉力试验机
设备特点:
高精度载荷传感器:配备2吨(20kN)量程的传感器,能够精确控制和保持200kg的压缩力值
闭环控制系统:实时监测力值并自动调整,确保在60秒保载期间力值恒定
刚性机架:高刚性结构确保加载过程中的变形主要来自试样,而非设备本身
精密位移测量:内置位移传感器记录横梁位置变化
2、视频引伸计
五、测试流程
步骤一:试样准备
检查试样外观:表面应平整、无可见缺陷、两端面平行。测量并记录试样的初始尺寸:直径(或宽度/厚度)、高度。这些原始尺寸将用于后续的应变计算。
在试样表面制作标记点,供视频引伸计追踪。标记点应清晰、对比度高,位于试样中部区域,避开端部可能受摩擦影响的部位。
步骤二:试样安装
将铝棒试样放置在试验机压缩夹具上。压缩夹具通常由上下两块 hardened 压盘组成,确保加载面平整、平行。
调整试样位置,使其中心与加载轴线对中。对中至关重要——偏载会导致试样弯曲,测试结果偏离真实压缩性能。
轻轻施加一个预接触力(如10-20N),确保试样与上下压盘良好接触,但尚未进入正式加载阶段。
步骤三:视频引伸计设置
根据试样上的标记点,调整视频引伸计的位置和焦距,确保标记点清晰成像在视野内。设置初始标距长度(即两个标记点之间的初始距离)。
启动视频引伸计软件,确认能够实时追踪标记点位置,输出变形数据。
步骤四:参数设定
在试验机控制软件中设置测试参数:
试验类型:压缩保载测试
加载目标:200kg(可根据需要换算为牛顿)
加载速度:建议设定一个适中的速度(如5-10mm/min),平稳加载至目标力值
保载时间:60秒
采样频率:适当设定,确保保载期间能够记录足够的数据点
数据记录:同时记录设备位移传感器和视频引伸计的变形数据
步骤五:执行测试
启动测试程序。试验机以设定速度开始压缩加载,力值逐渐上升。当力值达到200kg时,设备自动进入力保持模式。
在接下来的60秒内,试验机持续施加200kg的恒定压力,并实时调整以补偿任何微小波动。同时:设备位移传感器连续记录横梁位置变化(包含试样变形+设备自身变形),视频引伸计连续记录试样上标记点的位移(仅为试样变形),观察力值-时间曲线,确保力值在保载期间保持稳定。
步骤六:数据记录与分析
60秒保载结束后,测试完成。保存所有测试数据,包括:加载阶段的力值-位移曲线,保载阶段的力值-时间曲线,保载阶段的变形-时间曲线(分别来自设备位移传感器和视频引伸计)
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