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儀器化壓痕法單次加載數據繪制應力-應變曲線計算拉伸試驗結果的方法初探
          
The First Exploration to Draw Stress-strain Curves and Calculate Tensile Test Results with Single Cycle Loading Data of Instrumented Indentation Test

摘    要
采用壓痕儀自動采集的位移數據減去壓痕儀的彈性變形量得到壓痕深度,進而計算出壓痕直徑,再根據TABOR提出的關于壓痕方法測試拉伸性能的系列關系式,計算出真應力、工程應力和應變,繪制出壓痕法的連續應力-應變曲線和lgW-lgd曲線,根據兩種曲線計算出抗拉強度、屈服強度和應變硬化指數(n值)。實測數據顯示壓痕法的連續應力-應變曲線與拉伸法的應力-應變曲線存在顯著差異。對壓痕法測得的抗拉強度、屈服強度和n值的測量不確定度進行了詳細分析,結果表明:抗拉強度的測量不確定度小于抗拉強度值的10%,而n值的相對測量不確定度顯著大于抗拉強度的相對測量不確定度,目前尚未找到可靠評估屈服強度測量不確定度的方法。
標    簽 拉伸性能   儀器化壓痕   應力-應變曲線   抗拉強度   屈服強度   應變硬化指數   tensile property   instrumented indentation   stress-strain curve   tensile strength   yield strength   tensile strain hardening exponent  
 
Abstract
The indentation depth is obtained by subtract the elastic deformation of the indentation instrument from the displacement data automatically collected by the indentation instrument, and then the indentation diameter is calculated. According to the series of formulas for testing the tensile properties by indentation method proposed by TABOR, the true stress, engineering stress and strain are calculated, the continuous stress-strain curve and lgW-lgd curve of indentation method are drawn, and the tensile strength, yield strength and tensile strain hardening exponent (n value) are calculated according to the two curves. The measured data show that there is a significant difference between the continuous stress-strain curve of indentation method and the stress-strain curve of tensile method. The measurement uncertainty of tensile strength, yield strength and n value measured by indentation method is analyzed in detail. The results show that the measurement uncertainty of tensile strength is less than 10% of the tensile strength value, while the relative measurement uncertainty of n value is significantly higher than that of tensile strength. At present, no reliable method for evaluating the uncertainty of yield strength measurement has been found.

中圖分類號 TG115.5+2   DOI 10.11973/lhjy-wl201910008

 
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所屬欄目 專題報道(金屬材料壓痕法測試拉伸性能的研究和驗證工作)

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收稿日期 2019/7/30

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備注李和平(1955—),男,教授級高級工程師,長期從事鋼鐵產品出廠檢驗的力學試驗方法研究驗證和質量保證工作,13856057940@139.com

引用該論文: LI Heping,YANG Xiaochen. The First Exploration to Draw Stress-strain Curves and Calculate Tensile Test Results with Single Cycle Loading Data of Instrumented Indentation Test[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2019, 55(10): 708~714
李和平,楊曉晨. 儀器化壓痕法單次加載數據繪制應力-應變曲線計算拉伸試驗結果的方法初探[J]. 理化檢驗-物理分冊, 2019, 55(10): 708~714


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參考文獻
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【7】劉燕,湯杰,蘇成功,等. 連續球壓痕法測試鋼管應變時效后拉伸強度的變化[J]. 理化檢驗(物理分冊),2016,52(2):77-82.
 
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