金屬或其它材料(包括膜層)受到外力作用不發(fā)生裂紋所表現(xiàn)的彈性或塑性形變的能力稱為延展性。
鍍層延展性的測定方法可分為拉伸試驗法和彎曲試驗法。測定時可剝下鍍層進行測定,也可不剝下鍍層直接測定。下面我們主要介紹一下這兩種延展性的測試方法及使用設(shè)備。
1、延展性測定方法
(1)剝下鍍層測定
①拉伸試驗:使用一定大小的試樣,用普通拉力機測定鍍層伸長率。按下式計算
D=△L/L×100%
其中,D表示鍍層伸長率(%);△L表示試樣試驗前后的年度差(mm);L是試樣原有長度(mm)。
②測微計彎曲試驗
本法使用測微計把鍍層變成U字形(U字形的外部必須是鍍層的外部),并慢慢夾緊直到鍍層破裂為止。伸長率可按下式計算:D=T/(2R-T)×100%
其中,D表示鍍層伸長率(%);T是鍍層厚度(μm);2R這是測微計讀書(μm);
本方法適用于測定延展性差的鍍層(如光亮鍍鎳層)。
③虎鉗彎曲試驗
將試片用特制夾具固定在虎鉗上,彎曲至90°,再反向彎曲90°,反復(fù)彎曲直到鍍層產(chǎn)生裂紋為止。用彎曲次數(shù)來表征鍍層延展性。
④液壓膨脹試驗
利用水壓緩慢上升,造成試片變形。由試片突起膨脹而擠壓出水的體積計算試片的延展性。液壓膨脹法適用于測定薄板狀鍍層的延展性,但裝置復(fù)雜,操作麻煩。
⑤機械杯突試驗
根據(jù)試樣的寬度選擇一個規(guī)定的鋼球或球狀沖頭,向夾緊于規(guī)定壓模內(nèi)的試樣均勻地施加壓力,記下鍍層開始產(chǎn)生裂紋時壓入的深度(mm),以此作為鍍層延展性指標。杯突深度越大,鍍層延展性越好,反之則脆性越大。
(2)不剝下鍍層測定
①拉伸試驗
測定裝置和測定方法基本與剝下鍍層測定方法相似。當基體材料的延展性比鍍層的延展性好時,通常不采用剝下鍍層的方法試驗。
②三點彎曲試驗
本方法對試片需要彎曲部分(一般是中心)施以垂直方向的三點力進行試驗(見圖)。延展性可以由下式求得:D=4TS/l2×100%
其中,T是試樣厚度(mm);S是垂直位移(mm);l是標準長度(跨度)(mm)。
這種試驗也能在靜壓撓曲試驗機上進行。將片狀試樣S放在具有一定彎曲半徑的彎頭上,向試片施加壓力,試片產(chǎn)生撓曲形變直至產(chǎn)生裂紋。當鍍層開始產(chǎn)生裂紋時的撓度值(mm)作為衡量延展性的指標。
③四點彎曲試驗
試片受到兩個載荷,向中心對稱加力,此時按下式計算延展性:D=TS/(b2+2ab)×100%
其中,T是試片總厚度(mm);S是垂直位移(mm);a+b是兩支點距離的一半(mm);a是載荷間距離的一半(mm)。
④圓筒心軸試驗:把帶有鍍層或涂覆層的細帶狀試片置于心軸上彎曲。用使鍍層不產(chǎn)生破裂的最小心軸的直徑求延展性。
⑤旋轉(zhuǎn)心軸彎曲試驗:將鍍好的試片在曲率逐漸變小的心軸上彎曲,用鍍層破裂時的曲率求延展性。
⑥圓錐心軸彎曲試驗:把鍍好的試片在圓錐心軸上彎曲,用10倍放大鏡或顯微鏡觀察裂紋來比較延展性。本法只適用于鍍層延展性差的薄片試樣。
⑦機械杯突試驗:與剝下鍍層進行測試的方法相同。
2、延展性測定方法的選擇
(1)10μm以下的鍍層,不需剝下,用彎曲試驗就能得到滿意的結(jié)果,尤以機械杯突試驗為最佳。
(2)10μm以上的鍍層,宜剝下鍍層測定。對于延展性好的鍍層,可用液壓膨脹試驗。而對于稍脆的鍍層,可用測微計彎曲試驗或機械杯突試驗。
(3)對于脆性大的鍍層,宜用延展性好的基材作為電鍍試樣,做螺旋心軸彎曲試驗或機械杯突試驗。
3、延展性測試用設(shè)備
拉伸試驗跟彎曲試驗使用的是萬能試驗機,產(chǎn)品外觀及主要技術(shù)參數(shù)如下:
技術(shù)參數(shù):
1、機臺容許最高荷重: 20KN ( 2T )
2、控 制 速度: 0.1~500mm/min
3、荷 重 元: 2T
4、整 機精 度: 0.5級
5、位移分解度: 0.001 mm
6、測試空間: 聯(lián)板行走空間約 700mm
7、試驗力測量范圍: 0.4%—100%FS
8、試驗力示值分辨率:最大試驗力的1/300000
9、顯示系統(tǒng): 電腦顯示器顯示/數(shù)顯表顯示
10、控制方式: 電腦軟件控制
11、動力系統(tǒng): 伺服電機
12、外表處理:采用美國杜邦粉末,靜電噴漆處理.經(jīng)高溫 200 度固化.
13、機臺尺寸:400×380×1550mm
14、機臺重量:250KG
15、電源:220V 50HZ
杯突試驗用的是杯突試驗機,產(chǎn)品外觀及主要技術(shù)參數(shù)如下:
技術(shù)參數(shù):
1、最大測試厚度:標準杯突試驗0.05~3mm(高精度傳感器,可實現(xiàn)超薄板材試驗)
2、板材最大寬度:90-100mm;
3、沖頭最大行程,60mm;
4、最大沖杯負荷60kNmax;
5、最大夾緊負荷10kN;
6、數(shù)顯分辨率:0.01mm;
7、試驗力測量精度:±1%;
8、變形精度:±0.5%;
9、試驗速度:0.05mm/min -200mm/min(無級調(diào)速);
10、杯突試驗?zāi)>咭?guī)格:
●標準沖頭球:φ20±0.05mm
●標準墊??讖剑?phi;33±0.1mm
●標準固定模孔徑:φ27±0.05mm
11、計算機顯示內(nèi)容:夾緊負荷、沖壓力、位移及杯突值、速率、試驗曲線等;
12、控制方式:計算機自動實現(xiàn)試驗過程;
13、后臺數(shù)據(jù)庫采用ACCES,可按用戶要求提供多種格式的數(shù)據(jù)傳輸軟件;
14、液壓油:N46號液壓油(一般加油站可購到);
15、外形尺寸:780×780×1100(mm);
16、電源AC380V,AC220V;
17、重量260Kg。