[实用新型]一种金属材料的板厚方向系数r值测试试样

说明书

本实用新型公开了一种金属材料的板厚方向系数r值测试试样，包括位于中间的标注部分、两端的固定部分、以及标注部分与固定部分之间的起延长试样和限制塑性变形作用的过渡部分；标注部分长度方向的截面为正方形，标注部分的长度依据需求选取任意长度；固定部分的最小宽度大于标注部分的宽度，固定部分的其余尺寸和形状依据拉伸试验机的要求进行调整；过渡部分的宽度均大于标注部分的宽度，且与标注部分连接的圆弧半径大于标注部分的宽度。本实用新型不仅避免了由于普通拉伸试样宽厚向比大所导致的测量误差，而且标注部分可以是任意长度，可根据需要缩短高温拉伸试验的时间，降低了高温蠕变对试验结果的影响。

技术领域：

本实用新型属于材料的塑性变形分析技术领域，具体涉及一种金属材料塑性变形过程中各向异性测试试样。

背景技术：

金属材料板材具有明显的各向异性，这种各向异性对板材的成形性能有很大的影响。如：冲压成形时，希望变形发生在板平面方向，而不希望厚度方向发生较大变形。因此，实际生产和加工过程中板材不同方向变形能力差异一直是人们备受关注的问题。通常可用板状拉伸试样在拉伸试验中均匀变形阶段宽度真实应变与厚度真实应变之比来评价板材抗减薄能力。宽度真实应变与厚度真实应变之比也称为板厚方向系数r值，即式中w₀、w、t₀、t分别表示试样变形前后的宽度与厚度。r值的大小反映板材单向拉伸变形时，板平面方向和厚度方向的变形难易程度，r值越大，成形极限越高，变形难度越大。

在测试金属材料各向异性的拉伸试验中，通常参考国标GBT228-2002来确定片状拉伸试样标注部分的尺寸，再设置一定应变量，手动测量试样拉伸后的宽厚尺寸，求得r值。但依据国标GBT228-2002所制备的片状拉伸试样标注部分的宽厚比通常大于5，试样厚度小，测量误差大，不利于获得精确的r值。此外，在利用高温拉伸试验考察金属板材高温变形时的各向异性时，为降低测量误差，所选试样需具有一定的宽度和厚度，此时依据国标GBT228-2002所制备的片状拉伸试样的标注部分长度相对较长。为达到一定的应变量，在相同的应变速率下，拉伸试样处在高温环境的时间较长。而拉伸试样处于高温环境时间越长，高温蠕变对r值的影响越明显，越不利于获得精确的r值。此外，常用的金属材料高温拉伸试验机通常采用挂钩的方式固定试样，此固定方式要求试样达到一定的长度。

发明内容

针对常用的测量板厚方向系数r值所使用的拉伸试样的不足，本实用新型提供了一种用于测量板厚方向系数r值的通用拉伸试样。该拉伸试样不仅避免了由于普通拉伸试样宽厚向比大所导致的测量误差，而且标注部分可以是任意长度，可根据需要缩短高温拉伸试验的时间，降低了高温蠕变对试验结果的影响。

本实用新型所采用的技术方案是：一种金属材料的板厚方向系数r值测试试样，包括位于中间的标注部分、两端的固定部分、以及标注部分与固定部分之间的起延长试样和限制塑性变形作用的过渡部分；

所述标注部分的截面宽度和厚度相同，标注部分的长度依据需求选取任意长度；

所述过渡部分的宽度均大于标注部分的宽度，且与标注部分连接的圆弧半径大于标注部分的宽度；

所述过渡部分还通过台阶与所述固定部分相连，以延长试样长度；

所述固定部分的最小宽度大于所述标注部分的宽度，固定部分的其余尺寸和形状可依据拉伸试验机的要求进行调整。