材料机械性能与试棒取样位置的关系

britton

对于合金结构钢,例如:42Cr(直径100mm),为了验证其机械性能,我们将材料进行淬火,后再回火,最后机工成所需的试棒测试抗拉强度等机械性能,对于取样位置的不同,对机械性能的不同影响如何:
3 U0 \( k! A4 m# F* {1.淬回火后在1/4直径处取直径为25的试棒,与在1/4直径处取直径为15的试棒,两种测试机械性能结果是否相近??
2.淬回火后在1/4直径处取直径为25的试棒,与在1/2直径处取直径为25的试棒,两种测试机械性能是否有相关性???

BV

对于第一问，两者结果应该是相同的（或者说是相近的）。因为取样位置相同，不同的只是试样的直径。直径上的尺寸差别，体现在母材在该处的组织差别，不大！
" t; u0 T% b; D) P+ M第二问，25的强度要高一些！

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1，对于第一种情况，由于两种直径的试样，其横断面组织不可能完全一样，况且，试样的直径不同，其在试验过程中综合受力状态不同，因此肯定存在差异，具体，应试验分析得出。
" z. `5 B3 Y+ D7 \/ e% g8 S1 d2，对于第二种情况，正如楼上所说会存在更大差异，因此2号方案完全不可行。
; H7 t1 r9 L, Z- N+ w, C
建议:对于圆形材料，机械性能测试试样，一般规定从1/4直径处取样，另外，为了以后试验数据的可比性，应统一试样直径。

williswon

不知楼主的材料是锻材还是轧材,这稍有区别.
: a! G1 u/ R: A2 Z+ J4 n" a1.对于楼主的第一种方法取样,试验结果强度应该是差异不大.因为强度不只是力的概念,还包括的截面积;
& ^! d* [$ G& V# _5 |* F4 K" A2.对于第二种方法,个人认为结果是这样的:
) C* @3 h6 u! Z% R5 q$ m对于直径为100的钢材,如果进行低倍组织分析,一般情况下都会有不同程度的中心疏松或锭型疏松.换句话说,在材料的表层组织相对比较致密,而心部(中间)致密度相对较低,而这对材料的力学性能(包括拉伸和冲击)都是有一定的影响的.因此限样位置不同依疏松程度不同对力学性能的影响也不尽相同.
比较而言,直径1/4处的材料致密度比直径1/2处要高,因此在相同的热处理及试验状态下,所得到的强度值是不一样的.

hbxjr

没有此牌号的钢种，在国标上只有４０Ｃｒ或４５Ｃｒ等牌号的钢种．

xcy721626

关于第1个问题，不同直径的试样测试所得的性能数据肯定不一样，特别是断面收缩率和延伸率，大直径试样指标一般低于小直径试样，更何况该直径（100）由于淬透不均匀的影响，直径增大不是简单的好与坏的组合问题。
关于第二个问题，除了4楼所说的材料不均匀性外，还应考虑淬火后不均匀性的影响。

zycwlm

一般来讲,取样部位和方式是有规定的,不是随心所遇的.

fdg0216

晕啊，我都是取中间的，抗拉强度肯定是太低了

弯弯月

建议参阅新标准GB/T 20832-2007 金属材料 试样轴线相对于产品织构的标识
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=310130&highlight=20832
. m8 D& R, J6 t/ c( p
0 Z- G: b) Q3 S[ 本帖最后由 弯弯月 于 2007-7-7 13:23 编辑 ]

xutie

原帖由 xcy721626 于 2007-7-6 19:53 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
' A9 }. Y$ c" k* a7 |关于第1个问题，不同直径的试样测试所得的性能数据肯定不一样，特别是断面收缩率和延伸率，大直径试样指标一般低于小直径试样，更何况该直径（100）由于淬透不均匀的影响，直径增大不是简单的好与坏的组合问题。 ...

我有不同意见，第一个问题，应该是一样的，因为不管你取的直径是多少，最后标准拉伸样是一样的，除非直接用非标准的试样拉伸，再换算过来，可能会有点差异；
我建议对于100MM的拉伸样可以取在中间，但超过120-150以上的应该取1/4直径处；

shgguxiaoyong

我感觉你的问题有点不对,热处理毛坯多大，如果在两个位置上，试件都能保证淬透,应该没有太大区别，当然，因为试件外形尺寸的不同，性能肯定会有些许变化，但不大。如果不能保证两个取样位置的淬透性一致，那应该是越靠外强度越高（同试件外形尺寸）。
标准GB/T669和GB/T3077中规定了热处理毛坯尺寸，一般为25mm或15mm的圆棒，加工成直径10mm的试件，不足25mm的原尺寸热处理。
' L' |% t7 F( J" |# l
6 Z5 A. X9 j$ s% T[ 本帖最后由 shgguxiaoyong 于 2007-7-31 17:52 编辑 ]