馥勒儀器教您如何測金屬的彈性模量

馥勒儀器專業提供中應用的全系列材料力學試驗機、高溫萬能材料試驗機、高低溫萬能材料試驗機、高溫蠕變持久松弛試驗機、高溫應力腐蝕試驗機、高溫疲勞試驗機、真空（充氣）高溫試驗系統等材料力學檢測試驗設備和解決方案，廣泛滿足航空航天、商品檢驗、質量監督、科研機構、大專院校、企業事業等單位在材料試驗、結構試驗和成品試驗方面的科研檢測需求。以下是使用馥勒儀器測試金屬彈性模量的步驟及關鍵要點，結合其設備特性和技術標準整理而成： 

一、試驗準備

1.設備選擇  

選擇適用于金屬材料的高低溫萬能試驗機（如FL4000、FL5000系列）或通用拉伸試驗機（如FL4202、FL4503等型號）。設備需滿足以下條件：  

測力精度：0.5級或更高（如0.3級），確保數據準確性。  

傳感器分辨率：至少1/500000 FS，以捕捉微小力值變化。  

軟件支持：配置FULETEST或FL多軸測控系統，支持自動計算彈性模量（E值）。

2.試樣制備  

根據測試標準（如ASTM E8/E8M、ISO 68921或GB/T 228.1）加工金屬試樣，確保尺寸和形狀符合規范（如啞鈴形或圓柱形）。  

表面需平整無缺陷，避免應力集中影響結果。

3.夾具安裝  

選擇金屬專用拉伸夾具，確保試樣夾持穩固。若需高低溫環境測試（如研究溫度對彈性模量的影響），需配置高低溫箱（如70~350℃范圍）。

二、參數設置

1.試驗條件設定  

加載速度：建議低速加載（如0.0015 mm/min），以準確捕捉彈性階段的線性應力應變關系。  

采樣速率：設置為1500 Hz或更高，確保數據采集密度。  

環境溫度：若需非常溫測試，通過高低溫箱設定目標溫度并穩定至少30分鐘。

2.軟件配置  

在FULETEST軟件中選擇“彈性模量測試"模式，輸入試樣尺寸（如標距長度、橫截面積）。  

選擇標準方法（如ASTM或GB），軟件將自動匹配計算參數。

三、試驗執行與數據采集

1.加載與監測  

啟動試驗機，緩慢施加軸向拉力，實時監測應力應變曲線。  

確保試樣處于純彈性變形階段（曲線線性部分），避免進入塑性區。

2.關鍵數據記錄  

應力范圍：通常取0.2%~80% FS（滿量程），具體根據材料特性調整。  

應變測量：使用高精度引伸計（如非接觸式視頻引伸計）直接測量變形，分辨率需達0.008 mm。

四、結果計算與驗證

1.軟件自動計算  

FULETEST軟件通過線性回歸分析應力應變曲線的初始直線段斜率，自動輸出彈性模量（E值）。  

公式：\( E = \frac \)，其中σ為應力，ε為應變。

2.數據驗證  

檢查曲線線性度（R2值接近1），若偏差較大需重新測試。  

對比多次試驗結果，確保重復性誤差≤±0.5%。

五、注意事項

1.設備校準：定期按標準（如JJG 4752008）校準測力傳感器和變形測量裝置。  

2.環境控制：高低溫測試時需待溫度穩定后再加載，避免熱脹冷縮干擾數據。  

3.試樣對齊：確保試樣軸線與加載方向一致，防止偏心加載導致誤差。

六、擴展應用  

多軸測試：若需研究復雜應力狀態下的彈性行為，可選擇FL4000SZ雙軸向試驗機，同時施加軸向和橫向載荷。  

高溫/低溫模量測試：搭配70~350℃環境箱，分析溫度對金屬彈性性能的影響。

通過以上步驟，可精準測定金屬材料的彈性模量。如需進一步了解設備參數或標準細節，可參考馥勒儀器的技術文檔或聯系其技術支持。