電子拉力試驗機GBS-2
今天，小編帶大家介紹一下在可靠性試驗中比較常見的試驗--拉伸試驗，通常來說，電子產(chǎn)品的可靠性試驗中，很少會有涉及，這是因為，很多電子產(chǎn)品中，幾乎沒有長時間承受拉力的部分，當然，也不是所有電子產(chǎn)品都如此。比如，機械玩具中的傳送帶等，常見于橡膠、塑料、包裝薄膜、電線電纜、光纖光纜、安全帶、保險帶、皮革皮帶復合材料、防水卷材、鋼管、彈簧、軸承等。
這個時候，測定起抗拉伸能力就顯得格外的重要。
拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。
拉伸試驗中的彈性階段、屈服階段與頸縮（破壞）階段
拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服。產(chǎn)生屈服時的應力，稱屈服點或稱物理屈服強度，用σS（帕）表示。通常許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 0.2%時的應力值作為屈服強度，稱條件屈服極限或條件屈服強度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達到的最大應力值，稱抗拉強度或強度極限，用σb（帕）表示。
一般來說，材料在拉伸過程中，會經(jīng)歷四個階段
1，彈性階段
隨著荷載的增加，應變隨應力成正比增加。如卸去荷載，試件將恢復原狀，表現(xiàn)為彈性變形。
2，屈服階段
應力與應變不成比例，開始產(chǎn)生塑性變形，應變增加的速度大于應力增長速度，相應抵抗外力的能力發(fā)生“屈服”了。
3，強化階段
抵抗塑性變形的能力又重新提高，變形發(fā)展速度比較快，隨著應力的提高而增強，稱為抗拉強度。通常是由于內(nèi)部晶格重排（金屬），原本相對混亂的高分子在拉力作用下糾纏（非金屬）從而顯著提高抗拉能力。
4，頸縮階段
材料變形迅速增大，而應力反而下降。試件在拉斷前，于薄弱處截面顯著縮小，產(chǎn)生“頸縮現(xiàn)象”，直至斷裂。通常是由于金屬內(nèi)部缺陷暴露，晶格錯位等導致金屬鍵出現(xiàn)斷裂，或者高分子在拉力下糾纏重組斷裂等。
其中影響金屬材料室溫拉伸試驗結(jié)果的因素主要有以下幾個方面：
1，試樣制作的影響
在切取樣坯時應預防受熱、變形以及加工硬化等特點從而影響到力學性能。在機加工試樣時，可以通過把受熱或者冷加工的硬化部分去除掉，從而避免影響要測定的性能。把樣坯機加工為試樣，主要是通過車、銑、刨、磨幾個步驟加工而成的。試樣的表面粗糙度對屈服點也有影響，尤其對塑性較差的金屬材料，有使屈服點降低的趨勢。
2，測試儀器和設備的影響
對于尺寸測量的儀器以及量具在進行測量時，其準確度必須要達到測量的要求標準。尺寸測量主要是對原始的橫截面尺寸以及對斷后的橫截面尺寸、原始標距等，而分辨力也是對其影響是否準確的重要條件之一，所以，應用的量具和儀器必須要根據(jù)國家標準的計量檢測部門通過后方使用。
拉伸試驗設備主要包括試驗機和引伸計。試驗機是對試樣施加變形力并測定所施加力的系統(tǒng)，引伸計是測定延伸（或位移）的系統(tǒng)，它們的準確度直接影響試驗的結(jié)果。因此，試驗機和引伸計必須經(jīng)檢定合格，且在有效期內(nèi)才可使用。試驗機的加載同軸度對試驗結(jié)果也會產(chǎn)生影響，加載同軸度是指試驗機兩夾頭軸線與試樣軸線不重合的程度，如果夾力軸線與試樣軸線有偏離，會使試樣承受附加的彎曲應力，而影響拉伸曲線彈性直線段的線性，在彈性直線段出現(xiàn)非線性彎曲，使具有明顯屈服狀態(tài)的材料變得不明顯，影響拉伸性能的測定。
3，夾具及試樣裝夾的影響
在一般情況下，我們會通過夾持的方法對試樣進行拉伸試驗。如果夾具與試樣不匹配或夾具的表面外型花紋形狀不適宜，會造成夾具和試樣間不能形成足夠的夾持面積，靜摩擦力不夠，導致拉伸過程中夾具和試樣產(chǎn)生相對滑動，從而影響拉伸結(jié)果。此外，如果夾持傾斜，傾斜試樣受拉伸力時會導致力的分解，影響試驗結(jié)果。
4，試驗溫度的影響
一般的金屬材料會隨著溫度的升高，而測量的強度指標則會出現(xiàn)下降，而溫度所造成的影響則可以不用計算，但應用高精度荷載的傳感器時，對于特殊材料，就必須要考慮到是否受到了溫度的影響，應及時修正。
5，拉伸速率的影響
由于拉伸速率是作為在拉伸試驗當中必須要控制的一個參數(shù)，所以拉伸的速率就會影響到金屬材料的應力。材料的屈服點隨加載速率增大而提高，室溫條件下，拉伸速率對強度較高的金屬材料的最大拉伸強度影響不明顯，而對強度較低，并且塑性較好的材料的影響較大。
6，人為因素的影響
在拉伸試樣時必須要按照直徑的大小來選擇外徑的千分尺以及游標卡尺等。一旦應用的測量方法不夠精準，如當量具的測量面和試樣軸線出現(xiàn)傾斜時，所測量的結(jié)果就會大于實際值，計算得到的強度測試結(jié)果可能會偏低。此外，如果讀數(shù)時如果不注意也有可能對讀錯，從而造成測量結(jié)果不準確的現(xiàn)象，實驗室如果采用數(shù)顯卡尺會大大降低這種錯誤的概率。在一般情況下，如果操作的技術以及在主觀因素下出現(xiàn)不同情況時，則會給測量的結(jié)果造成一定的誤差。在相同條件下，不同人員進行拉伸試驗操作，試驗結(jié)果或多或少的存在差異。
通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，影響金屬材料室溫拉伸試驗結(jié)果的因素比較多。在實際檢測工作中，應正確認識這些因素對拉伸試驗強度指標和塑性指標的影響傾向，實驗前選擇正確的取樣部位和取樣方向，加工成具有規(guī)定橫截面形狀和尺寸的試樣（通常按照相應的國家標準來確定樣品的尺寸及形狀），避免樣坯和試樣制備過程中加工硬化和熱影響，提高試樣的加工精度，選用檢定合格的測量儀器和設備，采用適宜的夾持方法與拉伸速率，實驗中精心操作，試驗后認真分析，這樣才能有效地提高拉伸試驗結(jié)果的準確度。