金属线材电子拉力机夹具的材质与特点如何？

金属线材电子拉力机是检验小规格线材（包括铜丝、钢丝、金属帘线等材料）力学性能的重要方法之一，西安科技大学教务处拉伸曲线真实地反映了材料在弹性变形阶段、屈服变形阶段和塑性变形阶段抵抗外力的形变过程。

金属线材拉力试验是在轴向应力、恒温环境及0.0001～0.01s应变速率的条件下进行的，由于金属线材的直径细小，通常采用原始尺寸试样进行拉伸试验，目前没有符合直径5.5mm以下金属丝试样拉伸要求的专用夹具。

根据对多家金属线材生产厂家的要求，设计了与此设备相匹配的金属线材电子拉力机夹具。

按照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》的要求，利用该套夹具可以对直径为0.6～8mm的金属线材进行拉伸试验，并根据试样的尺寸特点，对夹持力、拉伸速率等影响因素进行了参数调整，分析了这些参数对金属丝拉伸试验结果的影响，确定了试验夹具和拉伸机的参数调整范围，从而得到了高可靠性、高稳定性和高准确性的试验结果。

拉力试验机夹具的特点：

我们知道通过夹具夹持试样(或产品)对试样进行加力，夹具所能承受的试验力的大小是夹具的一个很重要的指标。它决定了夹具结构的大小及夹具操作的劳动强度的大小，试样材质有金属和非金属之分，形状有大小之分。

材料的成分组成各种各样，试样所能承受的试验力小到几十厘牛(如纺织用氨纶丝)，大到几十吨(如普通钢材等），国内最大的电子式拉力试验机试验力为600千牛,0.5级机，试样尺寸小到直径φ0.006mm的金丝，大到直径1m的PVC管材等。这就要求根据不同的试验力、试样的形状大小选择设计不同的夹具。

对夹具材料的要求：

①对一般的金属及非金属试样,夹具的钳口直接与试样接触，一般都选用优质合金结构钢，合金高碳钢(或低碳合金钢)、冷作模具钢等，通过适当的热处理工艺(淬回火、渗碳淬火等)增加其强度、耐磨性.有时也在钳口处镶装特种钢材,或在钳口表面喷涂金钢砂等.

②对一些小试验力的夹具，与试样接触的表面采用粘软质胶皮等。(例如：塑料薄膜、纤维丝等试样的夹具夹持面。)

③夹具体一般采用优质中碳钢、合金结构钢，通过适当的热处理工艺增加其力学性能。有时为了减轻重量也采用铝合金等有色金属及特种金属。有时也采用铸造结构(铸钢,铸铝等)

对夹具结构的要求：

①夹具的设计主要依据材料的试验标准及试样(特指成品及半成品)的型状及材质。以上所说的试验标准是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS…等，还有企业标准、行业标准等，这些标准中一般都对试样制样及试验方法都有严格的规定，我们可以根据试样及试验方法的不同设计不同的夹具。对于特殊试样(成品及半成品的)使用的夹具，主要根据试样的型状及材质设计夹具。

②夹具本身没有固定的结构(如金属丝可采用缠绕方式夹紧,也可采用两个平板夹紧，金属薄板试样可采用楔形夹紧方式，也可采用对夹夹紧方式)，这和主机有明显的区别。主机国内、国外的大同小异，而夹具国外的、国内的区别很大，不同公司间也有大的区别。

这主要取决于公司的整体水平，设计人员的经验的积累。国外的夹具，如INSTRON、MTS、ZWICK等公司的夹具一般做工细致，可用性较高，但价格较高，处在高端市场，而我们的夹具，由于涉足行业广，在国内的市场份额大，在一定程度上可以取代部分国外的夹具，处在中高端市场。但在一些新材料、特种材料用夹具上，国内与国外水平还有一定差距。

③夹具本身就是一个锁紧机构，我们知道机械上的锁紧结构有：缧纹(即螺纹，纯美苹果园螺钉，螺母)、斜面、偏心轮、杠杆等，夹具就是这些结构的组合体。试验机用夹具在结构上没有固定的模式,根据不同的试样及试验力大小,在结构上差别很大。

(大试验力的试样一般采用斜面夹紧结构,随试验力的增加,夹紧力随之增加，台肩试样采用悬挂结构等)，如果夹具按结构划分，可分为楔形类夹具(指采用斜面锁紧原理结构的夹具)、对夹类夹具(指采用单面或双面螺纹顶紧原理结构的夹具)、缠绕类夹具(指试样通过缠绕方式锁紧的夹具)、偏心类夹具指采用(偏心锁紧原理结构的夹具)、杠杆类夹具(指采用杠杆力放大原理结构的夹具)、台肩类夹具(指适用于台肩试样的夹具)、螺栓类夹具(指适用于螺栓、螺钉、螺柱等测试螺纹强度的夹具)、90°剥离类夹具(指适用于两试样进行垂具，直剥离的夹具)等。

这些夹具的结构各有各的优缺点，例如：楔形夹具，初始夹紧力小，随试验力增加。夹紧力随之增加。对夹夹具，初始夹紧力大，西安科技大学教务处随试验力增加。夹紧力随之减小。

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