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r-值确定为ISO 10113

垂直各向异性(r值)ISO 10113的测定

除了条件屈服抗拉强度,塑料延伸,在断裂和应变硬化指数(n值),r -值,或更准确地说,垂直各向异性是拉伸试验中确定的典型特征值之一。所有这些值都用于金属的表征,并在研究和开发领域以及质量和验收测试中确定。相关标准有ISO 10113、ASTM E517和JIS Z2254。

ISO 10113的r值是多少?

r -值是金属试样中经受单轴拉伸应力(定义来自DIN EN ISO 10113)的“真塑性宽度应变与真塑性厚度应变之比”。

计算r -值时,因此需要测量均匀伸长期间的真实塑性宽度和厚度应变。然而,由于测量长度的变化要比测量厚度的变化容易得多,所以该标准是基于在最大力Ag范围内的恒体积模型(均匀延伸率)。如果我们假设体积是恒定的,直到塑料伸缩计r -应变,我们可以用长度的变化代替厚度的变化来确定r -价值。

r值的含义

如果r-value为1,那么我们看到的是一种各向同性材料,其宽度和厚度的变形变化程度相同。如果该值大于1,则宽度变形更大。如果该值小于1,则厚度变形较大。

ISO 10113的程序和方法

ISO 10113标准还定义了三种程序和两种方法r -价值。

三种程序:在自动程序中,用引伸计测量延伸和宽度变化。此外,还有一个半自动程序,其中仅用伸度计测量延伸,以及手动程序,其中宽度变化和延伸都是手动测量的。

对于手动和半自动程序,请使用r-value根据单点法确定。在这里,r -值是在一定的塑料拉伸程度下确定的(例如,通过在2%和5%塑料延伸率下的值确定)。

自动程序还提供了回归方法的选项,它涵盖了一个发展过程,即一个完整的应变范围。根据在一定应变范围内的真塑性纵向应变和真塑性宽度应变的数据来确定斜率。

推荐使用回归方法,其可靠性更高r-值,因为它是一个完整范围内的平均值,而不仅仅是一个快照,就像单点方法(其中的确定通常基于2或5%的塑性伸长)一样。

ISO 10113的变更:整个测量长度的评估

直到2020年,根据ISO 10113确定r值仅基于金属材料在均匀延伸Ag范围内的平行长度内没有显示锥形的假设。基于此,宽度部分确定在试样的中心,并假定该值适用于全规长。然而,实际上,在均匀拉伸过程中已经发生了变细现象,其程度取决于材料。对于r值大于1的材料,其行为是明显可测量的。不同的研究已经证实了这一点。

这意味着为了获得更真实的测量值,r值应该在整个量规长度上确定,因为它包括材料的变细。

因此,ISO 10113标准的修订自2020年8月起实施。

更改ISO 10113(2020-08)标准,以提高r值的再现性

自2020年版以来,ISO 10113(2020-08)建议使用“用于测量瞬时宽度减少的引伸计,能够测量理想地均匀分布在整个量规长度上的多个位置的宽度变化。”

随着标准的改变,应确定真实的标本结果,并应提高再现性。此外,这种方法更容易理解,因为宽度和延伸的变化都使用相同的试件体积。

ZwickRoell提供了videoXtens T-160 HP专门为本标准推荐。它测量超过10个测量轴,均匀分布在整个测量范围。它不仅产生符合ISO 10113的真实r值,而且还精确,高度准确的值,因为它是专门为这些测试设计的。

各种材料符合ISO 10113的r值示例

r价值

热阻

深冲钢DC04 1.85 0.70
IF钢DC06 2.15 0.55
各向同性钢H250G1 1.05 0.00
TRIP钢TRIP700 0.85 -0.02
双相钢H300X 0.95 -0.10
不锈钢X5CrNi18-10 1.00 -0.30
铝AlMg5Mn(软) 0.66 -0.21
铝AlSi1,2Mg0,4 (T4) 0.64 0.20
铜铜 0.80 - 0.95
青铜CuSn 1.00
黄铜CuZn37软 0.91 -0.03

用videoXtens T-160 HP测定r值

r值测定到ISO 10113与videoXtens T-160 HP

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