铝合金室温拉伸断后伸长率的研究

吴海旭，王周兵，秦 利，杨 丽，王金刚，魏凤林

（辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 111000）

铝合金室温拉伸断后伸长率的研究

吴海旭，王周兵，秦 利，杨 丽，王金刚，魏凤林

（辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 111000）

采用比例试样与50mm定标距的非比例试样对6005A-T6铝合金型材进行室温拉伸试验，并对两种类型试样测得的断后伸长率进行了研究。试验结果表明：采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近，能够反映材料的真实性能，且此时的断后伸长率具有可比性；采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大，且对于同一试样，L0越大，A越小。

铝合金；比例试样；非比例试样；断后伸长率

0 前言

铝合金材料断后伸长率是表征其力学性能的重要指标，常用有A和两种表示方法，其中A为比例试样的断后伸长率为非比例试样的断后伸长率。

GB/T 3191-2010、GB/T 5237.1-2008、GB/T 6892-2006和GB/T 26494-2011等标准以及EN755-2等国外标准对铝合金的力学性能要求都同时给出了A和两种断后伸长率的判断标准，且标准值一般不同。由此可见，对于同一种铝合金材料，选取不同的拉伸试样，断后伸长率测量结果不同。

1 断后伸长率

1.1 定义

GB/T 228.1-2010规定，断后伸长率A是拉伸试样断后标距的残余伸长与原始标距之比的百分率。

1.2 测量方法

拉伸试验时，试样原始标距要用小标记、细划线或细墨线标记；拉伸试样断裂后，测定断后伸长率时应将试样断裂部分仔细配接在一起并使其轴线处于同一直线上，确保试样断裂部分适当接触后再进行测量，测量结果按公式（1）计算：

式中：L0为原始标距；Lu为断后标距。

2 试验方法

铝合金材料拉伸试验常用的有矩形试样和圆形试样两种。实际工作中，圆形试样多加工成比例试样，因此本文只采用矩形试样进行试验研究。

2.1 试验材料

试验材料为辽宁忠旺集团有限公司生产的动车组用6005A-T6铝合金挤压型材，化学成分如表1所示。所有试样均取自同一型材，型材截面如图1所示，试样加工尺寸如图2所示。

表1 化学成分（质量分数/%）

图1 型材截面

图2 拉伸试样

2.2 试验方法

采用单轴室温拉伸试验方法，试验设备为日本岛津AG-X 100KN电子万能试验机，每种厚度试样均按做5个比例试样和5个50mm定标距的非比例试样，试验结果取平均值并按GB/T 8170进行数值修约，具体试验方案如表2所示。

表2 试验方案

3 试验结果与分析

试验结果如表3、图3所示。

表3 试验结果/%

由表3可以看出，采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近，而采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大。

图3 试验曲线

从图3可以看出，厚度为2.3mm、3mm、4mm和5mm的比例试样L0小于50mm，A大于厚度为7.6mm、9mm和10.6mm的比例试样L0大于50mm，A小于

试验所有试样均取自同一型材，具有相同的合金成分且加工尺寸相同，所以相同厚度的试样可以看做是同一试样。结果显示：同一试样，原始标距越大，断后伸长率越小。分析原因：铝合金拉伸试样标距内的绝对伸长有△L=Lu-L0（Lu为断后标距，L0为原始标距），而△L由均匀伸长△LB和缩颈处的集中伸长△LA组成，如图4所示，

即

研究表明：均匀伸长△LB与试样的原始标距L0成正比，即

图4 △L的组成

缩颈处的集中伸长△LA与原始横截面积S0有如下关系，即

将（3）、（4）带入（2）得

则断后伸长率A为

因此，对于同一试样，L0越大，其断后伸长率越小。

4 结论

对于同一种铝合金材料的室温拉伸试验，采用比例试样测得的断后伸长率结果比较接近，能够反映材料的真实性能，并且此时的断后伸长率具有可比性；采用非比例试样测得的断后伸长率结果相差较大，且对于同一个试样，L0越大其A越小。因此，铝合金室温拉伸试验建议采用比例试样进行断后伸长率的检测。

（编辑：余东梅）

日新技术让金属材料兼具高强度和高韧度

日本研究人员最新开发出了一种金属材料制作新技术，能让金属材料兼具高强度和高韧度。这种名为“调和组织控制法”的高新制作方法，与金属材料通常的粉末冶金法相比，不同之处在于采用了纳米技术的原粉粉末表面超强加工这一环节。让金属粉末表面粗大结晶颗粒周围形成细微结晶颗粒，使其拥有颠覆常识的不均一结晶构造。由于细微结晶颗粒发挥了高强度，而粗大结晶颗粒则确保了延展性，从而让成型的金属材料兼备了高强度和高韧度。

研究人员成功利用钛、铝、铁、铜等大多数金属材料进行了试验。利用纯钛制造的新型金属材料牵拉强度是传统方法的1.5倍，韧度则是2.2倍。

肯纳推出性能卓越的铝材料加工刀具

美国肯纳金属公司生产的HPS新型整体硬质合金钻采用最新的Beyond细晶粒硬质合金材质，以及独特的钻尖槽型设计方案，可以实现极高的金属切削率，具有超长的使用寿命，这款产品在对铝材料钻孔加工应用中展现出卓越的性能。

肯纳金属公司生产的Beyond KN15硬质合金材质产品是专门为铝材料加工而设计的，表面光洁度极高，可以减少排屑槽、刃带、以及切削刃部位遭到的摩擦力,以确保产品有出色的切屑排出性能。这款产品采用独特的135°高性能钻尖设计方案，具有极佳的定中心性能，可以提高进给率，锋利的切削刃可以降低切削力，延长刀具使用寿命。

Research on Elongation after Fracture for Aluminum Alloy Room Tensile

WU Hai-xu， WANG Zhou-bing，QIN Li， YANG Li， WANG Jin-gang，WEI Feng-lin
(Liaoning Zhongwang Group Co.，Ltd， Liaoyang 111000，China)

Room temperature tensile test was conducted for 6005A-T6 aluminum alloy profile using proportional samples and nonproportional samples with 50mm of guage length. And elongation after fracture was researched for the two kinds of samples.

aluminum alloy; proportional samples; non-proportional samples; elongation after fracture

TG115.5+2，TG146.21

A

1005-4898(2014)02-0060-03

10.3969/j.issn.1005-4898.2014.02.14

吴海旭（1986- ），男，汉族，助理工程师，大学本科。

2013-07-02