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金屬薄板在汽車制造等領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色，而其深沖性能的評(píng)估對(duì)于確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能至關(guān)重要。塑性應(yīng)變比(r值)作為一種常見(jiàn)的力學(xué)指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)薄板材料的拉伸塑性和變形抗力。

金屬薄板示意圖

r值反映了金屬薄板在受到拉力或壓力時(shí)抵抗變薄或變厚的能力。在汽車整車領(lǐng)域，r值特別被廣泛應(yīng)用于評(píng)估薄板的深沖性能，其值越高，表明薄板在厚度方向上具有更強(qiáng)的變形抗力。通過(guò)分析金屬薄板在傳力區(qū)和變形區(qū)的強(qiáng)度和變形抗力，r值不僅可以評(píng)估材料的抗拉強(qiáng)度，還能判斷其在拉延成形過(guò)程中的性能。

本文小編將介紹使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行r值試驗(yàn)的方法，以鋁合金板材為例。詳細(xì)說(shuō)明試驗(yàn)的步驟和操作要點(diǎn)。通過(guò)該試驗(yàn)，我們可以得到鋁合金板材在特定加載條件下的r值，從而評(píng)估其拉伸塑性和深沖性能，為相關(guān)領(lǐng)域的工程師和研究人員提供重要的參考數(shù)據(jù)。

一、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

參考標(biāo)準(zhǔn)《GB T 5027-2016金屬材料薄板和薄帶塑性應(yīng)變比(r值)的測(cè)定》

二、測(cè)試儀器

1、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)

雙柱拉力機(jī)示意圖

2、視頻引伸計(jì)

3、楔形夾具

楔形夾具示意圖

4、試驗(yàn)條件

樣品名稱:鋁合金薄板材

試驗(yàn)類型:金屬拉伸試驗(yàn)

樣品數(shù)量: 1組

試驗(yàn)速度: 5 mm/min

試驗(yàn)溫度:室溫

傳感器容量: 10 kN .

三、測(cè)試流程

1、操作步驟

準(zhǔn)備樣品：獲取所需的鋁合金薄板材樣品，并確保其符合試驗(yàn)要求。

安裝樣品：將樣品放置在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的夾具上，并使用10 kN手動(dòng)楔形夾具進(jìn)行夾持，確保樣品牢固固定。

設(shè)置試驗(yàn)條件：設(shè)置試驗(yàn)速度為5 mm/min，并將試驗(yàn)溫度設(shè)定為室溫。

連接傳感器：將10 kN的傳感器連接到試驗(yàn)機(jī)上，以準(zhǔn)確測(cè)量加載過(guò)程中的力值。

連接視頻引伸計(jì)：將視頻引伸計(jì)連接到試驗(yàn)機(jī)上，并確保其正確校準(zhǔn)和校驗(yàn)。

調(diào)零和初始位置：進(jìn)行零位調(diào)整和初始位置設(shè)置，以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

開(kāi)始測(cè)試：?jiǎn)?dòng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，使其以設(shè)定的速度開(kāi)始進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中，視頻引伸計(jì)會(huì)記錄并測(cè)量樣品的長(zhǎng)度變化。

記錄數(shù)據(jù)：在試驗(yàn)過(guò)程中，及時(shí)記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括加載過(guò)程中的力值和樣品的長(zhǎng)度變化。

完成測(cè)試：一旦達(dá)到設(shè)定的終止條件（例如，樣品斷裂或達(dá)到所需的拉伸程度），停止試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)行。

數(shù)據(jù)處理：使用記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算樣品在不同加載條件下的厚度變化。根據(jù)計(jì)算公式，計(jì)算得出r值。

結(jié)果分析：分析得到的r值，并結(jié)合其他試驗(yàn)結(jié)果和要求，評(píng)估樣品的拉伸塑性和深沖性能。

2、r值的計(jì)算方式:

由于長(zhǎng)度和寬度的變形量比厚度的變形量更容易且更準(zhǔn)確地測(cè)量，因此在塑性變形量不超過(guò)最大力對(duì)應(yīng)的塑性伸長(zhǎng)量范圍內(nèi)，可以使用體積不變?cè)韥?lái)計(jì)算塑性應(yīng)變比R值。 R值用于衡量材料在塑性變形過(guò)程中的各向異性程度。