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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金管材性能测试,具体是一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法。
技术介绍
1、铝合金的断裂韧度是指材料在外力作用下发生断裂之前能够吸收的能量大小,通常表示为单位面积下所吸收的能量。铝合金的断裂韧度广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、电子电器等领域,是评价其安全性能的主要指标,对于制定合适的使用设计和材料选择具有重要意义。高强铝合金管材的安全性要求极高,为确保产品质量,其断裂韧度强度是必检项目。
2、目前,金属材料断裂韧度试验制备试样通常为标准弯曲试样、紧凑拉伸试样、c形拉伸试样、和圆形紧凑拉伸试样,不同试样在相适应的夹具下完成疲劳试验,并通过各自不同的计算公式计算出断裂韧度值。
3、然而,高强度薄壁管材采用现行方法均无法制备出标准弯曲试样、紧凑拉伸试样、c形拉伸试样和圆形紧凑拉伸试样,又因其使用的特殊性,需要测定其环形试样断裂韧度值,因此,研究一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,试验结果能准确反映出材料使用性能,保证材料使用的安全性尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,以解决现有金属材料断裂韧度试验方法无法满足高强度铝合金薄壁管材需进行环形试样断裂韧度测试的技术问题。
2、为实现其目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,包括以下步骤:
4、步骤一、在高强度薄壁管材要求试验部位切取一段试样,加工成宽
5、步骤二、将测试试样安装在疲劳试验机环形试样夹具上,使预制裂纹处置于环形试样夹具对开处,测试试样的中心线与拉伸加载中心线重合;
6、步骤三、设置疲劳试验机参数,启动测试,待预制裂纹达到总长度2a时,记录疲劳次数;
7、步骤四、测试试样拉断后记录最大载荷p;
8、步骤五、平面应力断裂韧度kc计算:
9、
10、式中:
11、kc为平面应力断裂韧度,单位 mpa·m1/2;δ为静态拉伸应力,单位mpa;
12、a为裂纹长度,单位 mm;为试样几何形状因子;
13、其中 ,
14、式中:
15、p为静态最大拉伸载荷,单位n;w为试样宽度,单位mm;b为试样厚度,单位mm。
16、作为本专利技术技术方案的优选,步骤一中,所述待测环形试样的表面粗糙度≤ra0.8um。
17、优选地,所述测试试样应无毛刺和表面划伤。
18、本专利技术的有益效果在于:
19、本专利技术针对高强度铝合金薄壁管材的断裂韧度测试,采用独创的环形试样,更能代表试样本身的形状,也更接近试样的使用状态,更准确的反应出试样的使用性能和安全性。本专利技术方法实用性强,可同时适用于其他管材的断裂韧度的测试。
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1.一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,其特征在于,步骤一中,所述待测环形试样的表面粗糙度≤Ra0.8um。
3.如权利要求2所述的一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,其特征在于,所述测试试样应无毛刺和表面划伤。
【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种高强度铝合金薄壁管材断裂韧度测试方法,其特征在于,步骤一中...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵镇坤,王守业,田永红,吴江,张志军,侯粉艳,周尚熳,刘旭明,毛继斌,孙晓国,王涛,
申请(专利权)人:西北铝业有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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