ステンレス鋼材料の引張性能は、最も重要な機械的特性の 1 つであり、降伏強さや極限引張強さなどのパラメータは、工学設計、機械解析、応力計算の重要な指標として機能します。航空宇宙エンジン、圧力容器、原子力システム、熱パイプラインなどの高温-環境-で動作するコンポーネントの場合、-正確な高温引張データ-は性能評価と材料認定の基礎となります。
1. 標本の準備
ステンレス鋼の引張試験用の標準試験片は、旋削、フライス加工、平削り、研削などの精密作業を通じて試験ブランクから機械加工されます。機械加工プロセス全体を通じて、材料の固有の機械的特性を変える可能性のある熱損傷や加工硬化を避けるために、送り速度と冷却速度を注意深く制御する必要があります。
信頼性の高い結果を保証するには、完成した試験片がすべての寸法精度と表面粗さの基準を満たしている必要があります。次に、標点の長さが決定され、試験仕様に従ってマークされます。
2. 試験片の位置合わせと取り付け
試験片を取り付ける前に、試験装置と治具を徹底的に検査して、適切な状態であることを確認する必要があります。試験片の位置合わせは、試験の精度を確保するために非常に重要です。荷重軸と試験片の中心線の間に偏差があると、曲げ応力が発生する可能性があり、試験中に滑りや異常破壊が発生する可能性があります。適切な位置合わせにより、均一な荷重と一貫した測定精度が保証されます。
3. 熱電対、伸び計、炉の設置
高温引張試験では、温度の測定と制御が試験精度に影響する重要な要素です。{0}校正された熱電対は中心温度監視コンポーネントとして機能し、テスト全体を通じて正確な制御を保証します。
これらの試験にはセラミック棒機械伸び計が一般的に使用されます。{0}ナイフエッジを表面に垂直にし、2 本の支持ロッドを試験片の軸と平行かつ同一直線上にして、試験片の中間点に取り付ける必要があります。次に、伸び計のゲージ長を、試験仕様に一致するように微調整する必要があります。
ステンレス鋼の試験に使用されるほとんどの高温炉は、3 つのゾーン（上部、中間、下部の加熱ゾーン）で温度制御できる垂直分割型構造を採用しています。{{2}この構成により、試験片に沿った温度の均一性が保証され、一貫した加熱のための拡張された等温ゾーンが提供されます。
4. 温度制御と等温帯
等温ゾーンは、平衡に達すると温度変動が所定の制限内に留まる炉内の領域として定義されます。自然の「熱風上昇」効果により、炉の上部はわずかに高温になる傾向があります。これは、等温ゾーンが通常、炉の幾何学的中心よりわずかに上に位置することを意味します。
試験の前に、等温ゾーンを測定してマークを付け、試験片のゲージセクションがこの安定領域内にあることを確認する必要があります。熱慣性のため、発熱体の反応は熱電対よりも遅く、その結果、実際の値と設定値の間に数度の温度の遅れが生じます。この偏差を最小限に抑え、安定した温度条件を維持するには、調整を行う必要があります。
5. 引張試験工程
温度の安定性を維持するのは、負荷段階で最も困難です。弾性変形段階では、試験片の自己発熱はごくわずかであるため、温度制御は比較的安定しています。-。ただし、降伏後に塑性変形が始まると、内部発熱が大幅に増加します-特にオーステナイト系ステンレス鋼では-、試験片の温度が摂氏数十度上昇する可能性があります。
温度の一貫性を確保するには、塑性変形中の自己発熱を相殺するために、初期テスト温度を目標範囲よりわずかに低く設定する必要があります。-引張プロセス全体を通じて試験温度を指定された許容範囲内に維持するには、加熱システムの継続的な監視と手動調整が必要です。