拉伸工艺条件及其影响因素.
聚乙烯拉伸性能试验影响因素的分析
聚乙烯拉伸性能试验影响因素的分析聚乙烯拉伸性能试验影响因素的分析摘要：本文分析了影响聚乙烯塑料拉伸实验结果的因素，包括实验仪器、试样制备与处理、实验环境、操作过程、数据处理和人员因素等。
通过实验和分析，指出了这些外部因素对试验结果的影响原因和影响方式，并据此给出了聚乙烯拉伸性能的最佳测试条件。
关键词：聚乙烯压片拉伸强度断裂伸长率1 引言聚乙烯塑料是一种性能优良的材料，广泛应用于生产、生活的各个方面。
在塑料的各项性能中，力学性能是影响塑料实际应用的一个最重要方面，包括拉伸强度、弯曲模量、冲击强度等。
其中塑料的拉伸强度和断裂伸长率是决定塑料产品在使用过程中受外力作用下能否保持原有形状的主要因素，因此它们的测试有着非常重要的意义。
实际测试过程中，由于影响拉伸性能试验的因素很多，导致测试结果波动较大，从而影响聚乙烯产品等级的判定。
于是厂里成立了技术攻关小组对生产工艺和试验部分加以改进，本人主要负责测试方面的工作。
通过对影响整个试验过程的因素的分析，在遵循国家标准的基础上确定了各参测量参数，制定了新的操作规程，为工艺生产及顾客提供真实准确的产品数据。
2 试验部分2.1 主要仪器和设备4465型万能试验机（美国INSRON公司）螺旋测微计可读度0.01mmPL-15型.压片机（西班牙IQAPLAP公司）2.2 测试方法依从标准拉伸断裂强度：GB1040-92压片试验：GB/T9053-88环境状态调节：GB/T2918-19822.3 试验材料我厂生产的聚乙烯（PE）LLDPE-F-20D008（国家牌号）9085（厂内牌号）200610033（批号）2.4 PE9085优级品控制指标熔融指数：0.75±0.2g/10min 密度：0.920±0.002g/cm3拉伸强度：≥17Mpa 断裂伸长率≥700%2.5 样条形状采用GB/1040-1992Ⅱ型（哑铃型）样条3 结果与讨论：。
3.1 试样的制备对测定结果的影响标准试样的制备是塑料各项性能测定的基础，对试验结果有决定性的影响。
金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素
金属材料拉伸试验检测结果的主要影响因素发布时间：2023-01-15T12:52:22.782Z 来源：《科技新时代》2022年16期作者：段飞龙[导读] 金属材料不仅具有韧性和光泽，还具有很好的延展性段飞龙中国能源建设集团西北电力建设工程有限公司（陕西至瑞检测科技有限公司）陕西西安 710032摘要：金属材料不仅具有韧性和光泽，还具有很好的延展性，所以，它已经成为了工业中的一种重要材料，而在日常生活中，它也是一种非常常见的材料。
而金属制品的性能，则是由其拉伸率决定的，所以，对其进行拉伸试验是非常必要的，但是，它的试验步骤比较烦琐，而且试验的步骤也比较多，所以很容易影响其试验结果。
关键词：金属材质；拉伸试验；检测结果；影响因素引言：我国是一个金属储备大国，随着经济的快速发展，我国已跻身金属使用大国行列。
金属是一种非常重要的材料，它的用途非常广泛，它与人们的日常生活息息相关，所以研究人员必须通过对它的拉伸试验来确定它的延展性和可塑性。
但是，在进行金属材料的拉伸试验中，影响试验精度的因素很多，所以研究者必须严格按照试验规范来保证试验的精度。
1.拉伸速率的影响及控制要求1.1拉伸速率的影响拉伸速度对材料的强度和塑性有很大的影响，这取决于材料的类型和形状。
在拉伸试验中，弹性阶段的变形量较少，而载荷增长速度较快，在这个时候，横向梁的位移控制会使整个弹性阶段快速地被冲刷。
屈服测量不精确，或屈服值过高。
在实际试验中，随着金属材料的拉伸速度增大，其断裂伸长率也随之降低。
在对拉伸速度非常敏感的奥氏体不锈钢中，速度的变化对断裂伸长率的影响更为明显，速率的下降会使断裂伸长率值有较大的提高。
1.2拉伸速率的控制要求在实际试验中，为防止拉速对试验结果有很大的影响，可以按 GB/T228.1-2010的规定，采用 A法进行应变控制，以降低试验速度敏感性参数时的试验速度变化及试验结果的不确定度。
从弹性阶段到屈服应采用引伸仪的应变控制，建议应变率为0.00025/s/s；屈服阶段应采用横梁的位移和应变控制，变形速度建议为0.00025/秒；试验转换率与标准规格R4试件的试验转换速度与美国和国际标准相当。
拉伸工艺系数(常用)
拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则确定。
体积不变原则，即对于不变薄拉深，假设变形前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸；相似原则，即利用拉深前坯料的形状与冲件断面形状相似，得到坯料形状。
当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时，其坯料形状应与冲件的断面形状相似，但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。
对于形状复杂的拉深件，利用相似原则仅能初步确定坯料形状，必须通过多次试压，反复修改，才能最终确定出坯料形状，因此，拉深件的模具设计一般是先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后再设计冲裁模。
由于金属板料具有板平面方向性和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不整齐，因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
切边余量可参考表4.3.1和表4.3.2。
当零件的相对高度Ｈ/ｄ很小，并且高度尺寸要求不高时，也可以不用切边工序。
首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体，并分别求出各简单几何体的表面积。
把各简单几何体面积相加即为零件总面积，然后根据表面积相等原则，求出坯料直径。
图 4.3.1 圆筒形拉深件坯料尺寸计算图在计算中，零件尺寸均按厚度中线计算；但当板料厚度小于1ｍｍ时，也可以按外形或内形尺寸计算。
常用旋转体零件坯料直径计算公式见表4.3.3。
4才对比较准确该类拉深零件的坯料尺寸，可用久里金法则求出其表面积，即任何形状的母线绕轴旋转一周所得到的旋转体面积，等于该母线的长度与其重心绕该轴线旋转所得周长的乘积。
如图4.3.2所示，旋转体表面积为 A。
图4.3.2 旋转体表面积计算图１．拉深系数的定义图4.4.1 圆筒形件的多次拉深在制定拉深工艺时，如拉深系数取得过小，就会使拉深件起皱、断裂或严重变薄超差。
因此拉深系数减小有一个客观的界限，这个界限就称为极限拉深系数。
极限拉深系数与材料性能和拉深条件有关。
铝型材拉伸工艺
铝型材拉伸工艺引言铝型材是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、交通工具、电子设备等领域。
铝型材的力学性能很大程度上取决于其制造工艺，其中拉伸工艺是一种重要的加工方式。
本文将介绍铝型材拉伸工艺的原理、过程和影响因素。
一、拉伸工艺的原理拉伸是一种将金属材料沿特定方向施加外力，使其发生塑性变形的工艺。
铝型材拉伸工艺通过施加拉伸力，使铝材发生塑性变形，从而改变其形状和性能。
拉伸工艺的原理是利用材料的塑性变形特性，使原始材料变为所需形状的铝型材。
二、拉伸工艺的过程铝型材拉伸工艺通常包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的铝合金材料，并根据需求进行预处理，如清洗、退火等。
2. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计合适的模具。
3. 加热：将铝型材加热至一定温度，使其达到适宜的塑性变形温度。
4. 拉伸：将加热后的铝型材放入模具中，施加拉伸力，使其发生塑性变形。
5. 冷却：待铝型材冷却至室温后，取出模具，完成拉伸工艺。
三、影响拉伸工艺的因素铝型材拉伸工艺的成败与以下因素密切相关：1. 材料性质：铝合金的成分、晶粒结构和热处理状态等对拉伸工艺有重要影响。
2. 拉伸速度：拉伸速度的大小会影响铝型材的塑性变形程度和成形效果。
3. 模具设计：模具的形状、尺寸和表面光洁度对铝型材的成形质量有影响。
4. 拉伸力：拉伸力的大小与方向会直接影响铝型材的塑性变形和应力分布。
5. 加热温度：加热温度的选择要考虑到铝型材的熔点和塑性变形温度。
6. 冷却方式：冷却方式的选择会影响铝型材的内部结构和性能。
四、常见问题及解决方法在铝型材拉伸工艺中，常常会遇到一些问题，如产生裂纹、变形不均匀等。
针对这些问题，可以采取以下解决方法：1. 优化模具设计，避免应力集中和变形不均匀。
2. 控制拉伸力的大小和方向，避免过大或过小的拉伸力造成问题。
3. 控制加热温度和冷却方式，使铝型材的温度分布均匀，避免热应力引起的问题。
4. 选择合适的铝合金材料，确保其塑性变形性能和机械性能满足要求。
拉伸实验，知多少？
拉伸实验，知多少？拉伸实验原理随着汽车、轨道交通、航空航天和电⼦电器等领域的技术创新和应⽤创新，各种⼯程塑料尤其是特种⼯程塑料的应⽤越来越⼴泛，同时对材料的稳定性也提出了更⾼的要求。
拉伸测试作为⼀项常规性能测试，是在规定的试验温度、湿度与拉伸速度下，对塑料试样的纵轴⽅向施加拉伸载荷。
当牵伸作⽤⼒⼤于键合⼒或分⼦间的作⽤⼒时，会使分⼦链断裂或相互滑移，宏观表现为样条的塑性变形、断裂，在这⼀过程中测试试样承受的负荷及其伸长。
通常的测试项⽬为拉伸应⼒、拉伸强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量等。
拉伸测试对材料和试样的要求下⾯将对GB/T 1040 -2006、 ISO 527：2012及ASTM D638-10就拉伸材料和试样的尺⼨要求进⾏对⽐。
对测试材料的要求对试样尺⼨的要求影响拉伸检测结果的因素影响塑料拉伸检测结果的因素有许多，除分⼦结构、内部缺陷等内在因素外，还有以下外部因素：试验环境对塑料拉伸检测的影响影响塑料拉伸试验数据的因素有许多：如振动、温度、湿度、⼈员等，其中最主要的因素是温度和湿度。
由于塑料为黏弹性材料，其⼒学松弛过程与温度关系很⼤，当温度升⾼时，分⼦链段热运动增加，松弛过程加快，在拉伸过程中必然表现出较⼤的变形和较低的强度。
热塑性塑料在升⾼温度后强度下降幅度很⼤，⽽热固性塑料在升⾼温度后强度下降幅度较⼩。
试验环境的相对湿度对拉伸试验也有⼀定影响。
对于⼀般吸⽔性⼩的塑料，受湿度的影响不显著。
⽽吸⽔性强的材料，湿度提⾼，等于对材料起增塑作⽤，即塑性增加，强度降低。
GB/T8804中规定，实验室环境温度为（23±2）℃，相对湿度为（50±10）%。
另外，塑料在⼤⽓中储存和使⽤会逐渐⽼化，⽼化后强度下降。
因此试样在制取后不能暴晒、不能储存过久，以免因⽼化⽽影响测试结果。
材料试验机对塑料拉伸检测的影响材料试验机（⼜称拉⼒机）是专门⽤于材料⼒学性能测试的仪器，⽤来对⾦属材料和⾮⾦属材料进⾏拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等⼒学性能试验进⾏机械加⼒。
影响聚丙烯产品性能的拉伸原因分析
聚丙烯（PP）因其优异的性能在生产和加工中得到了广泛的应用。
但是也存在着拉伸性能差、低温易变形等缺陷，这些原因大大的限制了聚丙烯在某些领域的应用。
所以，为了改变性能提高材料的透明度、强度、韧性和塑性，生产出更具有优越性能的聚丙烯就成为了各大专业学术研究者的热点。
一、聚丙烯产品的应用与结构１.产品运用聚丙烯材料不仅具有透明度高、阻隔性好、密度低、无毒卫生等优点，而且还可以回收利用。
它在加热或燃烧时，不会产生对人体有毒害的气体，不腐蚀设备，绿色环保。
聚丙烯可经热成型等二次加工制成各种产品，包括食品、药品、医疗器械等的包装。
如加工成明胶、乳制品包装盒、快餐盒、冷饮容器、托盘、微波器具等。
在国外，特别是发达国家和地区，透明PP广泛应用于食品包装等行业。
聚丙烯合成材料主要是包含塑料、合成纤维和合成橡胶三种。
其中，塑料制品的生产量占了合成材料总量的2/3。
而以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯为标志的普通塑料制品的比重最为重要，随着新型煤化工行业的发展，生产甲醇大多数以煤为主材料，甲醇用于制备烯烃及其在聚乙烯和聚丙烯中的聚合，聚丙烯是一种可塑性强、成本低、耐腐蚀性好的热塑性树脂。
结果表明，PPR的融合能力最高，但是拉伸性能却不理想。
PPB具有较好的融合能力，但融合能力很低。
２.结构分析聚丙烯在常温一定温度下的分析，研究员将聚合物从浓缩状态中分离出来，分为三类：玻璃成品塑料、高橡胶，和转化成玻璃中有大量结晶的纤维。
这是三种基本的合成材料：塑料、橡胶和纤维。
聚丙烯是一种典型的三维塑性聚合物，高分子的浓度状态没有特定的形状。
当许多分子在一起时，当分子受到干扰而不聚集在这样的结构中时，它就会是松散的、低密度的、易移动的、低功耗的一个状态。
分子按顺序排列或部分排列成三维形状所有结晶的甲基异乙酸丙酯晶体都位于由所有结晶的聚丙烯形成的水平面的一侧等规甲基都位于主链平面的两侧，由主链形成。
聚丙烯的性能和分析，是指聚丙烯的比重一般为0.90到0.91.H。
管材拉伸测试方法
管材拉伸测试方法摘要：一、管材拉伸测试方法的背景和意义二、管材拉伸测试的基本原理1.拉伸试验的定义2.管材拉伸试验的目的3.管材拉伸试验的适用范围三、管材拉伸试验的设备与步骤1.试验设备2.试样制备3.试验操作步骤四、试验结果的计算与分析1.拉伸性能指标2.结果分析与应用五、影响因素与改进措施1.试验环境的影响2.试样制备的影响3.设备与操作的影响4.改进措施六、总结与展望正文：一、管材拉伸测试方法的背景和意义随着我国工业经济的快速发展，管材在建筑、石油、化工、航空等领域得到了广泛应用。
管材的性能直接影响着工程质量和安全。
因此，对管材进行拉伸测试，研究其力学性能，对于工程设计和材料选型具有重要意义。
二、管材拉伸测试的基本原理1.拉伸试验的定义管材拉伸试验是通过将管材在拉伸台上进行拉伸，测定其在不同拉伸速率、不同温度等条件下的应力-应变关系的一种试验方法。
2.管材拉伸试验的目的管材拉伸试验的主要目的是获取管材的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等性能指标，为工程设计和材料选型提供依据。
3.管材拉伸试验的适用范围管材拉伸试验适用于各类金属管材、非金属管材以及复合管材等材料的拉伸性能测试。
三、管材拉伸试验的设备与步骤1.试验设备管材拉伸试验设备主要包括拉伸试验机、测量系统、温度控制系统等。
2.试样制备根据不同标准要求，从管材上切取合适尺寸的试样。
试样应去除内外表面的油污、氧化皮等杂质。
3.试验操作步骤（1）将试样装夹到拉伸试验机上；（2）调整试验机的拉伸速率、温度等试验条件；（3）启动试验，实时记录应力、应变等数据；（4）试验结束后，卸载并取下试样。
四、试验结果的计算与分析1.拉伸性能指标根据试验数据，计算管材的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等性能指标。
2.结果分析与应用分析试验结果，评估管材的性能优劣，为工程设计和材料选型提供依据。
同时，结合管材的服役条件，探讨其使用寿命和安全性。
五、影响因素与改进措施1.试验环境的影响试验环境的温度、湿度等条件会影响试样的性能表现。
5_3_拉伸工艺原理
二、拉伸过程的进行方式
1、按拉伸次数分 � 一次（段、级）拉伸：初生纤维的拉伸可一次完 成； � 两次拉伸：熔纺初生纤维的拉伸常采用两次拉伸； � 多级拉伸：中高强纤维必须进行分段拉伸。 � 纤维的总拉伸倍数是各段拉伸倍数的乘积。 � 一般熔纺纤维的总拉伸倍数约为3.0～7.0； � 湿纺纤维拉伸倍数可达8～12倍； � 某些高强高模纤维，采用冻胶纺丝法，拉伸倍数达 几十到上百倍。
2、拉伸的目的和作用
在拉伸过程，纤维的大分子链或聚集态结构单 元发生舒展，大分子沿纤维轴向的取向度大大提 高。在取向的同时，通常伴随着相态（密度、结 晶度）的变化，分子间作用力增加，纤维承受外 加张力的分子量数目增加了，从而使纤维的断裂 强度显著提高，延伸度下降，耐磨性和对各种不 同类型形变的疲劳强度亦明显提高。
三、拉伸过程中应力－应变性质的变 化——拉伸曲线
（一）拉伸曲线的基本类型 1、拉伸过程中的基本物理量 初生纤维在拉伸过程中的力学行为强烈依赖于 纤维的结构和拉伸条件。在拉伸过程中，应力和应 变不断地发生变化。 ⑴ 工程应变或Cachy应变 对于小的伸长，通常将应变（或伸长率）定义为
∆L ε= LO
自然拉伸比可定义为原纤维的截面积和细颈截 面积之比。根据质量守恒定律，显然有： A0 ρ1 L1 N= = A1 ρ 0 L0 式中：ρ 0、ρ1 分别为拉伸前后纤维的密度；L1、 L0分别为纤维的原始长度与完全变为细颈时的 长度。 由于拉伸前后纤维的密度变化不大，所以有：
L1 N≈ L2
自然拉伸比是材料可拉伸性的一个重要指标。
* C型曲线的特点
（1）oa段：形变的初始阶 段，为一很陡的直线段，此时 发生单位形变的应力很大，即 杨氏模量很大，而总的形变量 很小，这时纤维的形变符合弹 性定律，属于普弹形变。 （2）ab段：开始偏离直线， 模量下降。到b点时，应力达到 极大值。 b点称为屈服点，与之对应的应 力即为屈服应力σ*。 拉伸应力应大于屈服应力， 屈服应力反映了纤维的拉伸性 能，屈服应力越大，纤维拉伸 越困难。
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• （一）拉伸设备
• 导丝架上每个孔都镶嵌着一个氧化陶瓷圈。陶瓷圈既光滑
又耐磨，以保证丝束在导丝过程中不损伤或挂断。导丝架上 共有20个导丝孔，其中2个备用，18个分成三组，以形成后 面拉伸过程中的三片丝。
• 上油槽：补充油剂（存放过程部分油剂蒸发） • 八辊导丝机：分丝架（把纤维分成片状）、导丝辊（给纤
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• 5.拉伸介质：导热、膨润增塑作用
• 一级拉伸采用油水浴 • 二级拉伸采用蒸汽
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• 拉伸打滑系数 • 根据机械传动的转速或线速度计算出拉伸比为R，称为名 义拉伸比；从拉伸前后的实际线密度的测定，可求出实 际拉伸比R0。由于打滑和松弛后回缩等的原因，存在实 际拉伸比R0小于名义拉伸比R的现象，其比值为： • X=(R0-R)/R0*100％ • 这称为拉伸机的打滑系数。一般后加工打滑系数约为 10℅左右。 • 拉伸预张力 • 拉伸预张力指丝束出导丝机到第一道拉伸机之间的张力 。拉伸预张力应结合具体生产情况，如拉伸工艺、设备 性能等因素而定。据有关资料介绍，拉伸预张力宜控制 在0.022cN/dtex（0.025g/d）左右
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② 采用热性能良好的拉伸介质，如水浴，能迅速有效带走拉伸过程 中丝束内部产生的拉伸热，防止局部升温过高引起拉伸点波动。 ③ 生产中应严格控制拉伸倍数、拉伸速度和拉伸温度，不得任意更 改。 ④ 丝束进入第一牵伸机后，铺丝要尽量薄而均匀，以利于丝束稳定 升温。第一牵伸机末辊直径较大，并浸在油剂中，增加纤维与牵伸 辊的接触面积，减少打滑，以固定拉伸点。 ⑤对丝束来讲，要求其线密度和预取向度波动小，断面不匀率也要 尽可能小一点，以防止由于纤维单丝之间性质差异过大而引起拉伸 点波动。
维一定张力，均匀喂入拉伸辊），一道七辊与导丝机的速比 约1.03
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• 七辊拉伸机：第一道有冷却辊；第二道第一辊有毛刷（
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清理废丝）；第三道有导丝板 减少丝束打滑，辊的直径递增0.25mm，318.20mm319.20mm 在第一、第二牵伸机上均设有橡胶压辊，其作用如下： 挤出经过油槽的丝束中多余的水分，保持稳定的含油率， 便于丝束在第三牵机上升温快、定型效果好。 增加拉伸辊与丝束间的摩擦力，减少丝束打滑，确保拉伸 倍数稳定，有效地控制拉伸点，提高拉伸质量。 增加丝片宽度，促进纤维间的密合，使丝片厚薄均匀，有 利于拉伸定型和卷曲。
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• 2.拉伸速度：提高，生产能力提高，拉伸应力增加；可
适当提高拉伸温度，拉伸发热 • 丝束喂入速度υ1=30~45m/min • 出丝速度υ3=140~180m/min（毛型短纤维应低）→280
• 3.拉伸倍数及其分配：N和最大拉伸倍数之间
• 与成品纤维强度、原丝质量以及纺丝速度等有关；倍数增加，强力 提高。民用丝： 3.5~4.0倍；帘线丝不低于5倍
• 过热蒸汽箱：进一步加热
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• （二）拉伸工艺条件
• 1.拉伸温度：提高，丝条屈服应力和拉伸应力降低
• Tf﹥T ﹥Tg
• 二级拉伸工艺
• 第一级拉伸：Tg以上，即在70~90℃ • Ⅰ、Ⅱ段→拉伸应力较小→要求的加热温度较低→热水（ 含 油剂）浴加热，70~90℃ • 第二级拉伸：拉伸应力较大→要求的加热温度较高→过热蒸汽 或沸水加热，150（棉型）~180℃ （毛型） ，使丝束表面温 度接近95-100℃
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• 油水浴槽：拉伸时，丝束与金属之间或丝束内各纤维之
间的摩擦可能产生大规模静电，从而妨碍拉伸工艺正常进 行。同时集束期间盛丝桶上部丝束也比较干燥，容易产生 毛丝。油剂浴槽的作用是使丝束得到适量的拉伸油剂，以 保证丝束的拉伸加工性能。 • 此外，丝束经过油剂浴槽时，在水流作用下逐渐被扩宽成 为薄而均匀的丝片，有利于下一步均匀升温。为了防止丝 束在油浴中互相缠结，浴槽中还设有导丝杆，将18根丝束 分为三片，三片丝在拉伸辊上分别进行拉伸。卷曲时再将 三片丝重叠。
• 总拉伸倍数一定，一级拉伸倍数 二级拉伸倍数缩小 纤维的断裂强度 伸长率与沸水收缩率 生产中总拉伸倍数4.0~4.4倍时，第一级拉伸倍数控制在85% 为好，并使其大于自然拉伸倍数
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• 4.拉伸点的控制：出现细颈的位置，拉伸区 • 2~3cm展开，距离短较好
Hale Waihona Puke • 控制• ① 在一、二道牵伸机之间加上加热装置，如牵伸 浴槽，使在丝束前进方向上形成一稳定的温度梯度 ，当纤维的实际温度上升到所对应的屈服应力，与 拉伸机构施加的拉伸应力相等时，则出现细颈。加 热拉伸时屈服应力大大降低，纤维生热减少；加上 热传导加强，实际升温将大大减少，可近似看成加 热条件下的等温拉伸。所以此时拉伸点能精确控制 在一、二道牵伸机之间的加热器中，拉伸均匀性改 善