金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代。均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。金屬制品在工業、農業以及人們的生活各個領域的運用尤其廣泛。本文科準小編就來給大家分享一下金屬材料彎曲試驗怎么做？試樣制備有哪些要求？原理是什么？感興趣的朋友我們一起往下看吧！

一、試驗原理

彎曲試驗是以圓形、方形、矩形或多邊形橫截面試樣在彎曲裝置上經受彎曲塑性變形，不改變加力方向，直至達到規定的彎曲角度。

彎曲試驗時，試樣兩臂的軸線保持在垂直于彎曲軸的平面內。如為彎曲180°角的彎曲試驗，按照相關產品標準的要求，可以將試樣彎曲至兩臂直接接觸或兩臂相互平行且相距規定距離，可使用墊塊控制規定距離。

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二、試驗設備

2.1 一般要求

彎曲試驗應在配備下列彎曲裝置之一的試驗機或壓力機上完成：

a）配有兩個支輥和一個彎曲壓頭的支輥式彎曲裝置，見圖1；

b）配有一個V型模具和一個彎曲壓頭的V型模具式彎曲裝置，見圖2；

c） 虎鉗式彎曲裝置，見圖3。

2.2 支輥式彎曲裝置

2.2.1 支輾長度和彎曲壓頭的寬度應大于試樣寬度或直徑（見圖1）。彎曲壓頭的直徑由產品標準規定。支輥和彎曲壓頭應具有足夠的硬度。

5.2.2 除非另有規定，支輥間距離L應按照式（1）確定：

2.3 V型模具式彎曲裝置

模具的V形槽其角度應為（180°-a）（見圖2），彎曲角度α應在相關產品標準中規定。

模具的支承棱邊應倒圓，其倒圓半徑應為（1～10）倍試樣厚度。模具和彎曲壓頭寬度應大于試樣寬度或直徑并應具有足夠的硬度。

2.4 虎鉗式彎曲裝置

裝置由虎鉗及有足夠硬度的彎曲壓頭組成（見圖3），可以配置加力杠桿。彎曲壓頭直徑應按照相關產品標準要求，彎曲壓頭寬度應大于試樣寬度或直徑。

由于虎鉗左端面的位置會影響測試結果，因此虎鉗的左端面（見圖3）不能達到或者超過彎曲壓頭中心垂線。

2.5 符合彎曲試驗原理的其他彎曲裝置（例如翻板式彎曲裝置等）亦可使用。

金屬材料彎曲試驗機：

 

金屬材料試驗機適用于金屬棒材、金屬板材和橡膠、皮革、塑料、海/泡棉、防水材料、電線電纜、紡織物、網繩、無紡布等材料在高溫或低溫條件下的拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切、撕裂、頂破、戳穿、疲勞等試驗。

三、試樣

3.1 一般要求

試驗使用圓形、方形、矩形或多邊形橫截面的試樣。樣壞的切取位置和方向應按照相關產品標準的要求。如未具體規定，對于鋼產品，應按照GB/T2975的要求。試樣應去除由于剪切或火焰切割或類似的操作而影響了材料性能的部分。如果試驗結果不受影響，允許不去除試樣受影響的部分。

3.2 矩形試樣的棱邊

試樣表面不得有劃痕和損傷。方形、矩形和多邊形橫截面試樣的棱邊應倒圓，倒圓半徑不能超過以下數值：

——1mm，當試樣厚度小于10mm；

——1.5 mm，當試樣厚度大于或等于10mm且小于50 mm；——3mm，當試樣厚度不小于50mm。

棱邊倒圓時不應形成影響試驗結果的橫向毛刺、傷痕或刻痕。如果試驗結果不受影響，允許試樣的棱邊不倒圓。

3.3 試樣的寬度

試樣寬度應按照相關產品標準的要求，如未具體規定，應按照以下要求：a） 當產品寬度不大于20 mm時，試樣寬度為原產品寬度；b） 當產品寬度大于20mm時：

—— ——當產品厚度小于3mm時，試樣寬度為（20±5）mm；

————當產品厚度不小于3mm時，試樣寬度在20mm～50mm之間。

3.4 試樣的厚度

試樣厚度或直徑應按照相關產品標準的要求，如未具體規定，應按照以下要求：

3.4.1 對于板材、帶材和型材，試樣厚度應為原產品厚度。如果產品厚度大于25mm，試樣厚度可以機加工減薄至不小于25 mm，并保留一側原表面。彎曲試驗時，試樣保留的原表面應位于受拉變形一側。

3.4.2 直徑（四形橫截面）或內切圓直徑（多邊形橫截面）不大于30mm的產品，其試樣橫截面應為原產品的橫截面。對于直徑或多邊形橫截面內切圓直徑超過30mm但不大于50mm的產品，可以將其機加工成橫截面內切圓直徑不小于25mm的試樣。直徑或多邊形橫截面內切圓直徑大于50mm的產品，應將其機加工成橫截面內切圓直徑不小于25mm的試樣（見圖4）。試驗時，試樣未經機加工的原表面應置于受拉變形的一側。

3.5 鍛材、鑄材和半成品的試樣

對于鍛材、鑄材和半成品，其試樣尺寸和形狀應在交貨要求或協議中規定。

3.6 大厚度和大寬度試樣

經協議，可以使用大于3.3條規定寬度和3.4條規定厚度的試樣進行試驗。

3.7 試樣的長度

試樣長度應根據試樣厚度（或直徑）和所使用的試驗設備確定。

四、試驗程序

特別提示：試驗過程中應采取足夠的安全措施和防護裝置。

4.1 試驗一般在10℃～35℃的室溫范圍內進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為（23±5）℃。

4.2 按照相關產品標準規定，采用下列方法之一完成試驗：

a）試樣在給定的條件和力作用下彎曲至規定的彎曲角度（見圖1、圖2和圖3）；

b） 試樣在力作用下彎曲至兩臂相距規定距離且相互平行（見圖6）；

c） 試樣在力作用下彎曲至兩臂直接接觸（見圖7）。

4.3 試樣彎曲至規定彎曲角度的試驗，應將試樣放于兩支輥（見圖1）或V形模具（見圖2）上，試樣軸線應與彎曲壓頭軸線垂直，彎曲壓頭在兩支座之間的中點處對試樣連續施加力使其彎曲，直至達到規定的彎曲角度。彎曲角度a可以通過測量彎曲壓頭的位移計算得出。

可以采用圖3所示的方法進行彎曲試驗。試樣一端固定，繞彎曲壓頭進行彎曲，

可以繞過彎曲壓頭，直至達到規定的彎曲角度（詳見2.4）。

彎曲試驗時，應當緩慢地施加彎曲力，以使材料能夠自由地進行塑性變形。

當出現爭議時，試驗速率應為（1±0.2）mm/s。

使用上述方法如不能直接達到規定的彎曲角度，可將試樣置于兩平行壓板之間（見圖5），連續施加力壓其兩端使進一步彎曲，直至達到規定的彎曲角度。

4.4 試樣蠻曲至兩臂相互平行的試驗，首先對試樣進行初步彎曲，然后將試樣置于兩平行壓板之間（見圖5），連續施加力壓其兩端使進一步彎曲，直至兩臂平行（見圖6）。試驗時可以加或不加內置墊塊。墊塊厚度等于規定的彎曲壓頭直徑，除非產品標準中另有規定。

4.5 試樣彎曲至兩臂直接接觸的試驗，首先對試樣進行初步彎曲，然后將試樣置于兩平行壓板之間，連續施加力壓其兩端使進一步彎曲，直至兩臂直接接觸（見圖7）。

五、試驗結果評定

5.1 應按照相關產品標準的要求評定彎曲試驗結果。如未規定具體要求，彎曲試驗后不使用放大儀器觀察，試樣彎曲外表面無可見裂紋應評定為合格。

5.2 以相關產品標準規定的彎曲角度作為最小值；若規定彎曲壓頭直徑，以規定的彎曲壓頭直徑作為最大值。

六、試驗報告

試驗報告至少應包括下列內容：

a） 本標準編號；

b） 試樣標識（材料牌號、爐號、取樣方向等）；

c） 試樣的形狀和尺寸；

d） 試驗條件（彎曲壓頭直徑，彎曲角度）；

e） 與本標準的偏差；

f） 試驗結果。