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JP2018040662A - Material testing machine - Google Patents

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JP2018040662A
JP2018040662A JP2016174359A JP2016174359A JP2018040662A JP 2018040662 A JP2018040662 A JP 2018040662A JP 2016174359 A JP2016174359 A JP 2016174359A JP 2016174359 A JP2016174359 A JP 2016174359A JP 2018040662 A JP2018040662 A JP 2018040662A
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test
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test force
force
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野村 英一
Hidekazu Nomura
英一 野村
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

【課題】 ひずみ時効についての試験を効率的に実行することができ、また、その試験結果を示す表示を容易に得ることが可能な材料試験機を提供する。【解決手段】 試験片に対して当該試験片が降伏点を超える第1の試験力を付与する第1試験力付与工程と、試験片に対する試験力を解除する試験力解除工程と、試験片に対して当該試験片がひずみ時効後の降伏点を超える第2の試験力を付与する第2試験力付与工程とを順次実行させる制御部50と、第1試験力付与工程、試験力解除工程および第2試験力付与工程において試験片に付与された試験力と試験片の変位との関係を記憶する記憶部52と、記憶部52に記憶された試験片に付与された試験力と試験片の変位との関係を示すグラフを表示部51に表示させる画像処理部53とを備える。【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material testing machine capable of efficiently executing a test for strain aging and easily obtaining a display showing the test result. SOLUTION: A first test force applying step of applying a first test force at which the test piece exceeds the yield point to the test piece, a test force releasing step of releasing the test force for the test piece, and a test piece On the other hand, the control unit 50 that sequentially executes the second test force applying step of applying the second test force that exceeds the yield point after strain aging of the test piece, the first test force applying step, the test force releasing step, and The storage unit 52 that stores the relationship between the test force applied to the test piece and the displacement of the test piece in the second test force application step, and the test force applied to the test piece stored in the storage unit 52 and the test piece An image processing unit 53 that causes the display unit 51 to display a graph showing the relationship with the displacement. [Selection diagram]

Description

この発明は、試験片に対して試験力を付与することにより、ひずみ時効の試験を行う材料試験機に関する。   The present invention relates to a material testing machine that performs a strain aging test by applying a test force to a test piece.

試験片に対して負荷を付与することにより降伏点を超える塑性変形を与えた後、負荷を除去し、低温焼鈍を行い、あるいは、一定時間だけ放置した後、再度負荷を付与すると、再び降伏点が発生するひずみ時効(strain aging)という現象が生ずることが知られている。   After giving a plastic deformation exceeding the yield point by applying a load to the test piece, removing the load, performing low temperature annealing, or leaving it for a certain period of time and then applying a load again, the yield point is again It is known that a phenomenon called strain aging occurs.

図8は、このひずみ時効を説明するためのグラフである。なお、図8に示すグラフにおいて、横軸は試験片に生ずる変位ひずみを示し、縦軸は試験片に付与される応力を示している。   FIG. 8 is a graph for explaining the strain aging. In the graph shown in FIG. 8, the horizontal axis represents the displacement strain generated in the test piece, and the vertical axis represents the stress applied to the test piece.

図8(a)に示すように、負荷を付与することにより降伏点Y1を越えて塑性変形を受けた試験片に、負荷を除去した後、直ちに負荷を付与した場合においては、降伏点は現れない。これに対して、図8(b)に示すように、負荷を付与することにより降伏点Y1を越えて塑性変形を受けた試験片に、負荷を除去した後、低温焼鈍を行い、あるいは、一定時間だけ放置した後、再度負荷を付与すると、再び降伏点Y2が発生する。これがひずみ時効と呼称される現象である。   As shown in FIG. 8A, when a load is applied to a test piece that has undergone plastic deformation beyond the yield point Y1 by applying a load, the yield point appears when the load is applied immediately. Absent. On the other hand, as shown in FIG. 8B, the test piece that has undergone plastic deformation beyond the yield point Y1 by applying a load is subjected to low-temperature annealing after removing the load, or constant. If the load is applied again after being left for a period of time, the yield point Y2 occurs again. This is a phenomenon called strain aging.

なお、特許文献1には、2相ステンレス鋼に熱時効を与えると、脆化して室温のシャルピー衝撃値が変化することを利用することにより、2相ステンレス鋼部材の脆化状態を非破壊的に精度よく推定することができる2相ステンレス鋼の熱時効脆化推定方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses that the embrittlement state of a duplex stainless steel member is nondestructive by utilizing the fact that, when thermal aging is applied to a duplex stainless steel, it becomes brittle and changes the Charpy impact value at room temperature. Discloses a method for estimating the thermal aging embrittlement of a duplex stainless steel that can be accurately estimated.

特許第2744704号公報Japanese Patent No. 2744704

このようなひずみ時効についての試験を行うためには、従来の材料試験機においては、試験片の両端をつかみ具により把持させた上で、試験片に対して、試験片が降伏点を越えるまで試験力を付与して最初の試験を実行した後、一旦試験力を徐荷して試験片をつかみ具から取り外し、試験片に対して低温焼鈍等を実行し、しかる後、試験片の両端をつかみ具により把持させ、試験片に対して、試験片が破断するまで試験力を付与する二回目の試験を実行するという動作を、オペレータが手動により行っていた。このため、ひずみ時効の試験は煩雑なものとなっていた。   In order to perform such a strain aging test, in a conventional material testing machine, hold both ends of the test piece with a gripping tool until the test piece exceeds the yield point with respect to the test piece. After applying the test force and performing the first test, load the test force once, remove the test piece from the gripper, perform low-temperature annealing etc. on the test piece, and then attach both ends of the test piece. The operator manually performed the operation of holding the grip by the gripper and executing a second test in which a test force was applied to the test piece until the test piece broke. For this reason, the strain aging test has been complicated.

また、従来の材料試験機においては、試験片に対して、試験片が降伏点を越えるまで試験力を付与した後、一旦試験力を徐荷した時点で、材料試験が終了したものと取り扱われることから、上述した最初の試験と二回目の試験とで、測定データを一連のものとして共有することができず、それらのデータの比較等は、別のアプリケーションを用いて実行することが必要となっていた。   Moreover, in the conventional material testing machine, after applying the test force to the test piece until the test piece exceeds the yield point, the material test is handled as having been completed once the test force is unloaded. Therefore, the measurement data cannot be shared as a series in the first test and the second test described above, and it is necessary to perform comparison of the data using another application. It was.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ひずみ時効についての試験を効率的に実行することができ、また、その試験結果を示す表示を容易に得ることが可能な材料試験機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a material testing machine capable of efficiently executing a test for strain aging and easily obtaining a display showing the test result. The purpose is to provide.

請求項1に記載の発明は、試験片に対して試験力を付与することにより、ひずみ時効の試験を行う材料試験機において、前記試験片に対して当該試験片が降伏点を超える第1の試験力を付与する第1試験力付与工程と、前記試験片に対する試験力を解除する試験力解除工程と、前記試験片に対して当該試験片がひずみ時効後の降伏点を超える第2の試験力を付与する第2試験力付与工程と、を順次実行させる制御部と、前記第1試験力付与工程および前記第2試験力付与工程において、前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を示す表示を、表示部に表示させる画像処理部と、を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a material testing machine for performing a strain aging test by applying a test force to a test piece, wherein the test piece exceeds the yield point of the first test piece. A first test force applying step for applying a test force; a test force releasing step for releasing a test force for the test piece; and a second test in which the test piece exceeds a yield point after strain aging with respect to the test piece. A control unit for sequentially executing a second test force applying step for applying force, and a test force applied to the test piece and the test piece in the first test force applying step and the second test force applying step. A storage unit that stores the relationship between the displacement of the test piece and an image processing unit that displays on the display unit a display that indicates the relationship between the test force stored in the storage unit and the displacement of the test piece And.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の材料試験機において、前記画像処理部は、前記第1試験力付与工程において前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を第1のグラフとして表示するとともに、前記第2試験力付与工程において前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を第2のグラフとして表示する。   According to a second aspect of the present invention, in the material testing machine according to the first aspect, the image processing unit includes a test force applied to the test piece and a displacement of the test piece in the first test force applying step. Is displayed as a first graph, and the relationship between the test force applied to the test piece and the displacement of the test piece in the second test force applying step is displayed as a second graph.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の材料試験機において、前記画像処理部は、前記第1のグラフと前記第2のグラフとを重ね合わせて表示する。   According to a third aspect of the present invention, in the material testing machine according to the second aspect, the image processing unit displays the first graph and the second graph in a superimposed manner.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の材料試験機において、前記画像処理部は、前記第1のグラフと前記第2のグラフとを、それらの伸び原点が一致する状態で重ね合わせて表示する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the material testing machine according to the third aspect, the image processing unit superimposes the first graph and the second graph in a state where their elongation origins coincide with each other. Display together.

請求項1に記載の発明によれば、第1試験力付与工程と、試験力解除工程と、第2試験力付与工程とを順次実行させた後、試験片に付与された試験力と試験片の変位との関係を示す表示を表示部に表示させることが可能となる。このため、ひずみ時効についての試験を効率的に実行することができる。   According to the first aspect of the present invention, after the first test force application step, the test force release step, and the second test force application step are sequentially performed, the test force applied to the test piece and the test piece It is possible to display a display showing the relationship with the displacement on the display unit. For this reason, the test about strain aging can be performed efficiently.

請求項2に記載の発明によれば、試験片に付与された試験力と試験片の変位との関係を、第1、第2のグラフとして、関連付けて表示することが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the relationship between the test force applied to the test piece and the displacement of the test piece can be displayed in association as the first and second graphs.

請求項3に記載の発明によれば、第1のグラフと第2のグラフとを重ね合わせて表示することにより、試験結果を容易に比較することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to easily compare the test results by displaying the first graph and the second graph in an overlapping manner.

請求項4に記載の発明によれば、第1のグラフと第2のグラフとを伸び原点が一致する状態で重ね合わせて表示することにより、試験結果を伸び原点を基準として容易に比較することが可能となる。   According to the invention described in claim 4, the first graph and the second graph are displayed so as to overlap each other in a state where the elongation origins coincide with each other, thereby easily comparing the test results with respect to the elongation origin. Is possible.

この発明に係る材料試験機の概要図である。1 is a schematic diagram of a material testing machine according to the present invention. この発明に係る材料試験機の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of the material testing machine which concerns on this invention. この発明に係る材料試験機によりひずみ時効の試験を行う試験工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the test process which performs the test of a strain aging with the material testing machine which concerns on this invention. 第1試験力付与工程における試験力と時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the test force and time in a 1st test force provision process. 第2試験力付与工程における試験力と時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the test force and time in a 2nd test force provision process. 表示部51に表示される試験片100に付与された試験力と時間との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the test force applied to the test piece 100 displayed on the display unit 51 and time. 表示部51に表示される試験片100に付与された試験力と時間との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the test force applied to the test piece 100 displayed on the display unit 51 and time. ひずみ時効を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating strain aging.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る材料試験機の概要図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a material testing machine according to the present invention.

この材料試験機は、基台11とクロスヨーク15とにわたり回転可能に立設された左右一対のねじ棹12を備える。このねじ棹12は、ボールねじから構成される。また、この材料試験機は、クロスヘッド14を備える。このクロスヘッド14の両端付近には、ねじ棹12と螺合するボールねじ用のナット13が内蔵されている。   This material testing machine is provided with a pair of left and right screw rods 12 erected so as to be rotatable between a base 11 and a cross yoke 15. The screw rod 12 is composed of a ball screw. The material testing machine also includes a crosshead 14. In the vicinity of both ends of the cross head 14, a ball screw nut 13 to be screwed with the screw rod 12 is incorporated.

また、この材料試験機は、サーボモータ23と、このサーボモータ23の回転情報を取得するエンコーダ24とを備える。サーボモータ23の回転力は、サーボモータ23の回転軸に配設された同期プーリ25、同期ベルト28、同期プーリ27を介して回転軸26に伝達される。回転軸26の両端部には複数のギアを有するギアボックス21が配設されており、回転軸26の回転力が一対のねじ棹12の回転力に変換され、一対のねじ棹12が同期して回転する。そして、一対のねじ棹12が同期して回転することにより、クロスヘッド14が昇降する。   The material testing machine also includes a servo motor 23 and an encoder 24 that acquires rotation information of the servo motor 23. The rotational force of the servo motor 23 is transmitted to the rotary shaft 26 via the synchronous pulley 25, the synchronous belt 28, and the synchronous pulley 27 disposed on the rotary shaft of the servo motor 23. A gear box 21 having a plurality of gears is disposed at both ends of the rotating shaft 26, and the rotating force of the rotating shaft 26 is converted into the rotating force of the pair of screw rods 12, and the pair of screw rods 12 are synchronized. Rotate. Then, the cross head 14 moves up and down by the pair of screw rods 12 rotating synchronously.

クロスヘッド14には、上つかみ具31が、ロードセル16を介して支持されている。また、基台11には、下つかみ具32が支持されている。試験片100は、これらの上つかみ具31および下つかみ具32によりその両端を把持される。この状態において、クロスヘッド14が上昇することにより、試験片100に対して引張試験力が付与され、材料試験としての引張試験が実行される。このときの試験片100に生じる変位は、変位計18により測定される。なお、上つかみ具31および下つかみ具32を圧盤等に変更することにより、試験片に対して圧縮試験を実行することも可能となっている。   An upper grip 31 is supported on the cross head 14 via the load cell 16. Further, a lower grip 32 is supported on the base 11. The test piece 100 is gripped at both ends by the upper gripping tool 31 and the lower gripping tool 32. In this state, when the cross head 14 is raised, a tensile test force is applied to the test piece 100, and a tensile test as a material test is executed. The displacement generated in the test piece 100 at this time is measured by the displacement meter 18. Note that the compression test can be performed on the test piece by changing the upper gripper 31 and the lower gripper 32 to a platen or the like.

図2は、この発明に係る材料試験機の制御系を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the material testing machine according to the present invention.

この材料試験機は、論理演算を実行するプロセッサーとしてのCPU、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたROMや、各種のデータを記憶するハードディスク等を有し、装置全体を制御する制御部50を備える。この制御部50は、上述したロードセル16、変位計18、エンコーダ24およびサーボモータ23と接続されている。また、この制御部50は、液晶表示パネル等から構成され、各種の表示を行う表示部51と接続されている。この制御部50は、後述するように、試験片100に付与された試験力と試験片100の変位との関係を記憶する記憶部52と、試験片100に付与された試験力と試験片100の変位との関係を示す表示を表示部51に表示させる画像処理部53とを備える。   This material testing machine stores a CPU as a processor for executing logical operations, a RAM in which data and the like are temporarily stored during control, a ROM in which operation programs necessary for controlling the apparatus are stored, and various data A control unit 50 having a hard disk or the like and controlling the entire apparatus is provided. The control unit 50 is connected to the load cell 16, the displacement meter 18, the encoder 24, and the servo motor 23 described above. The control unit 50 includes a liquid crystal display panel and the like, and is connected to a display unit 51 that performs various displays. As will be described later, the control unit 50 stores a relationship between the test force applied to the test piece 100 and the displacement of the test piece 100, and the test force applied to the test piece 100 and the test piece 100. An image processing unit 53 that causes the display unit 51 to display a display showing a relationship with the displacement of the image.

次に、この発明に係る材料試験機によりひずみ時効の試験を行う試験工程について説明する。図3は、この発明に係る材料試験機によりひずみ時効の試験を行う試験工程を示すフローチャートである。   Next, a test process for performing a strain aging test using the material testing machine according to the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a test process for performing a strain aging test by the material testing machine according to the present invention.

ひずみ時効の試験を行う場合には、最初に、試験片100を上つかみ具31および下つかみ具32に装着した上で、制御部50の制御により、試験片100に対して、この試験片100が降伏点を超える第1の試験力を付与する第1試験力付与工程を実行する(ステップS1)。この第1試験力付与工程において試験片100に付与される第1の試験力は、試験片100が降伏点を越えることが予想される大きさとして、予め設定されている。このときの試験力は、例えば、試験片100に生ずるひずみが10パーセントとなる大きさとして、予め、設定される。このときの試験力は、試験力の大きさとして設定されてもよく、また、材料試験機の定格に対する割合として設定されてもよい。そして、試験力が設定値を超えた段階で(ステップS2)、制御部50の制御により、試験力を解除する(ステップS3)。   When a strain aging test is performed, first, the test piece 100 is mounted on the upper gripping tool 31 and the lower gripping tool 32, and then the test piece 100 is controlled with respect to the test piece 100 by the control of the control unit 50. Executes a first test force application step of applying a first test force exceeding the yield point (step S1). The first test force applied to the test piece 100 in the first test force application step is set in advance as a magnitude at which the test piece 100 is expected to exceed the yield point. The test force at this time is set in advance as, for example, a magnitude at which the strain generated in the test piece 100 becomes 10%. The test force at this time may be set as the magnitude of the test force, or may be set as a ratio to the rating of the material testing machine. Then, when the test force exceeds the set value (step S2), the test force is released under the control of the control unit 50 (step S3).

なお、ロードセル16により測定した試験力の大きさと変位計18により測定した変位との関係から試験片100が降伏点を超えたことを判定し、降伏点を超えた段階の試験力を第1の試験力として取り扱うことにより、試験片100に付与された試験力が設定値を超えたと判定し、この段階で試験力を解除してもよい。   Note that it is determined from the relationship between the magnitude of the test force measured by the load cell 16 and the displacement measured by the displacement meter 18 that the test piece 100 has exceeded the yield point, and the test force at the stage beyond the yield point is determined as the first test force. By handling as a test force, it may be determined that the test force applied to the test piece 100 has exceeded the set value, and the test force may be released at this stage.

図4は、第1試験力付与工程における試験力と時間との関係を示すグラフである。この図において、縦軸は試験片100に付与される試験力を示し、横軸は試験開始後の時間(クロスヘッド14を移動させるためにモータが回転を開始してからの経過時間)を示している。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between test force and time in the first test force application step. In this figure, the vertical axis represents the test force applied to the test piece 100, and the horizontal axis represents the time after the start of the test (the elapsed time since the motor started rotating to move the crosshead 14). ing.

試験力が付与された最初の段階においては、装置各部の隙間やギアボックス21におけるバックラッシュの影響により、時間の経過に対して試験力が緩やかに増加する領域が存在する。そして、時間が経過してクロスヘッド14が移動するに伴い、試験片100に付与される試験力が増加し、試験片100の上降伏点Y1となる。この上降伏点Y1は初期降伏とも呼ばれるものである。上降伏点Y1が発生した後は、図4に示すように、時間の経過に伴って、一旦、試験力が減少した後、再度、増加する。この上降伏点Y1を越えた時点で、試験片100に対する試験力が解除される。このときの試験片100に付与され、ロードセル16により測定された試験力と変位計18により測定された試験片100の変位との関係は、制御部50における記憶部52に記憶される。   In the first stage where the test force is applied, there is a region where the test force gradually increases with the passage of time due to the effects of backlash in the gearbox 21 and the gaps between the various parts of the apparatus. As the time passes and the cross head 14 moves, the test force applied to the test piece 100 increases and becomes the upper yield point Y1 of the test piece 100. This upper yield point Y1 is also called initial yield. After the upper yield point Y1 occurs, as shown in FIG. 4, the test force once decreases and then increases again as time passes. When the upper yield point Y1 is exceeded, the test force on the test piece 100 is released. The relationship between the test force applied to the test piece 100 at this time and measured by the load cell 16 and the displacement of the test piece 100 measured by the displacement meter 18 is stored in the storage unit 52 of the control unit 50.

なお、図4における符号Pは伸び原点を示す。この伸び原点は、「回帰点」とも呼称されるものであり、弾性率の測定範囲内の直線部分と変位軸(変位ひずみを示す横軸)との交点である。   In addition, the code | symbol P in FIG. 4 shows an elongation origin. This elongation origin is also referred to as a “regression point”, and is an intersection of a linear portion within the elastic modulus measurement range and a displacement axis (horizontal axis indicating displacement strain).

次に、試験片100に対して、低温焼鈍を実行する(ステップS4)。このときには、オペレータが上つかみ具31および下つかみ具32から試験片100を取り外し、この試験片100に対して低温焼鈍を行う。なお、低温焼鈍を行う代わりに、試験片100を一定時間だけ常温で放置してもよい。しかる後、オペレータが試験片100を上つかみ具31および下つかみ具32に装着する。   Next, low temperature annealing is performed with respect to the test piece 100 (step S4). At this time, the operator removes the test piece 100 from the upper gripping tool 31 and the lower gripping tool 32, and performs low-temperature annealing on the test specimen 100. Instead of performing low temperature annealing, the test piece 100 may be left at room temperature for a certain time. Thereafter, the operator attaches the test piece 100 to the upper grip 31 and the lower grip 32.

次に、制御部50の制御により、試験片100に対して、この試験片100がひずみ時効後の降伏点Y2を超える第2の試験力を付与する第2試験力付与工程を実行する(ステップS5)。この実施形態においては、第2試験力付与工程において、ひずみ時効後の降伏点Y2を超えた後、試験片100が破断するまで、試験力を付与している。   Next, under the control of the control unit 50, a second test force application process is performed on the test piece 100, in which the test piece 100 applies a second test force that exceeds the yield point Y2 after strain aging (step). S5). In this embodiment, after the yield point Y2 after strain aging is exceeded in the second test force application step, the test force is applied until the test piece 100 breaks.

図5は、第2試験力付与工程における試験力と時間との関係を示すグラフである。この図において、縦軸は試験片100に付与される試験力を示し、横軸は試験開始後の時間(クロスヘッド14を移動させるためにモータが回転を開始してからの経過時間)を示している。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between test force and time in the second test force application step. In this figure, the vertical axis represents the test force applied to the test piece 100, and the horizontal axis represents the time after the start of the test (the elapsed time since the motor started rotating to move the crosshead 14). ing.

この図に示すように、負荷を付与することにより上降伏点Y1を越えて塑性変形を受けた試験片100に、負荷を除去した後、低温焼鈍を行い、あるいは、一定時間だけ放置した後、再度負荷を付与すると、再び上降伏点Y2が発生する。これがひずみ時効と呼称される現象であり、この上降伏点Y2においては初期の上降伏点Y1と比較して降伏応力が上昇し、試験片100の強度が大きくなっている。なお、この図においても、符号Pは伸び原点を示している。   As shown in this figure, the test piece 100 that has undergone plastic deformation beyond the upper yield point Y1 by applying a load is subjected to low temperature annealing after being removed, or after being left for a certain period of time, When the load is applied again, the upper yield point Y2 is generated again. This is a phenomenon called strain aging. At this upper yield point Y2, the yield stress increases compared to the initial upper yield point Y1, and the strength of the test piece 100 is increased. Also in this figure, the symbol P indicates the stretch origin.

そして、試験片100に対して上降伏点Y2を越えた後も試験力を付与した場合には、試験片100が破断する。制御部50は、ロードセル16による試験力の測定値が急激に減少したことにより試験片100の破断を検出し(ステップS6)、試験を停止する(ステップS7)。なお、このときの試験片100に付与された試験力と試験片100の変位との関係は、制御部50における記憶部52に記憶される。   When the test force is applied to the test piece 100 even after the upper yield point Y2 is exceeded, the test piece 100 breaks. The control unit 50 detects the breakage of the test piece 100 due to a rapid decrease in the measured value of the test force by the load cell 16 (step S6), and stops the test (step S7). Note that the relationship between the test force applied to the test piece 100 at this time and the displacement of the test piece 100 is stored in the storage unit 52 of the control unit 50.

次に、制御部50における画像処理部53により、表示部51に対して、第1試験力付与工程において試験片100に付与された試験力と試験片100の変位との関係を第1のグラフとして表示するとともに、第2試験力付与工程において試験片100に付与された試験力と試験片100の変位との関係を第2のグラフとして表示する(ステップS8)。このときには、制御部50において、AI(時効指数/Aging Index)やBH(焼付硬化量/Bake Hardenability)が演算され、この演算結果も表示部51に併せて表示される。   Next, the first graph shows the relationship between the test force applied to the test piece 100 and the displacement of the test piece 100 in the first test force applying step by the image processing unit 53 in the control unit 50. And the relationship between the test force applied to the test piece 100 and the displacement of the test piece 100 in the second test force applying step is displayed as a second graph (step S8). At this time, AI (Aging Index / Aging Index) and BH (Bake Hardening / Bake Hardenability) are calculated in the control unit 50, and the calculation result is also displayed on the display unit 51.

図6および図7は、表示部51に表示される試験力と時間との関係を示すグラフである。これらの図においては、上述した図4および図5と同様、縦軸は試験片100に付与される試験力を示し、横軸は試験開始後の時間(クロスヘッド14を移動させるためにモータが回転を開始してからの経過時間)を示している。ここで、これらのグラフの横軸を時間としているが、これは実質的に、試験片100の変位を表示したものと等価であり、変位相当量といえるものとなる。なお、これらのグラフの横軸を、変位計18により測定した試験片100の変位としてもよい。また、材料試験の最終的な結果の表示として用いられる試験片100の伸び量やひずみ量は、上述の試験片100の変位から伸び原点のずれ量などを勘案したうえで演算されるものである。この明細書で述べる「試験片に付与された試験力と試験片の変位との関係」とは、試験力に相当する値と、変位に相当する値との関係を示すものであればよい。   6 and 7 are graphs showing the relationship between the test force displayed on the display unit 51 and time. 4 and 5, the vertical axis indicates the test force applied to the test piece 100, and the horizontal axis indicates the time after the start of the test (the motor is used to move the crosshead 14). Elapsed time since the start of rotation). Here, although the horizontal axis of these graphs is time, this is substantially equivalent to the display of the displacement of the test piece 100, and can be said to be a displacement equivalent amount. The horizontal axis of these graphs may be the displacement of the test piece 100 measured by the displacement meter 18. Further, the elongation amount and strain amount of the test piece 100 used as a display of the final result of the material test are calculated in consideration of the deviation amount of the elongation origin from the displacement of the test piece 100 described above. . The “relation between the test force applied to the test piece and the displacement of the test piece” described in this specification may be any as long as it indicates a relationship between a value corresponding to the test force and a value corresponding to the displacement.

図6に示すグラフにおいては、第1試験力付与工程において試験片100に付与された試験力と時間との関係示す第1のグラフと、第2試験力付与工程において試験片100に付与された試験力と時間との関係示す第2のグラフとを、重ね合わせて表示している。一方、図7に示すグラフにおいては、第1グラフと第2グラフとを、それらの伸び原点が一致する状態で重ね合わせて表示している。図6に示すグラフによれば、試験結果を容易に比較することが可能となり、図7に示すグラフによれば、試験結果を伸び原点を基準として容易に比較することが可能となる。   In the graph shown in FIG. 6, the 1st graph which shows the relationship between the test force and time which were provided to the test piece 100 in the 1st test force provision process, and the test piece 100 was provided in the 2nd test force provision process. A second graph showing the relationship between the test force and time is displayed superimposed. On the other hand, in the graph shown in FIG. 7, the first graph and the second graph are displayed so as to overlap each other in a state where their elongation origins coincide. According to the graph shown in FIG. 6, it is possible to easily compare the test results, and according to the graph shown in FIG. 7, it is possible to easily compare the test results on the basis of the elongation origin.

以上のように、上述した材料試験機によれば、第1試験力付与工程と、試験力解除工程と、第2試験力付与工程とを順次実行させた後、試験片100に付与された試験力と試験片の変位との関係を示す二つのグラフを表示部51に表示させることが可能となる。このため、ひずみ時効についての試験を実行するときに、従来のように、マニュアルで操作を行い、また、試験結果についてのグラフをマニュアルで加工する必要がなく、ひずみ時効の試験を効率的に実行することが可能となる。   As described above, according to the material testing machine described above, after the first test force application step, the test force release step, and the second test force application step are sequentially performed, the test applied to the test piece 100 is performed. Two graphs showing the relationship between the force and the displacement of the test piece can be displayed on the display unit 51. For this reason, when performing a test for strain aging, it is not necessary to perform manual operations as in the past, and it is not necessary to manually process the graph of the test results. It becomes possible to do.

なお、上述した実施形態においては、一対のねじ棹12をサーボモータ23の駆動により回転させることでクロスヘッド14を昇降させ、このクロスヘッド14の昇降により試験片100に試験力を付与する材料試験機にこの発明を適用した場合について説明したが、この発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、油圧シリンダの駆動により試験片100に試験力を付与する材料試験機にこの発明を適用してもよい。   In the above-described embodiment, the cross head 14 is moved up and down by rotating the pair of screw rods 12 by driving the servo motor 23, and the material test for applying a test force to the test piece 100 by moving up and down the cross head 14. Although the case where the present invention is applied to a machine has been described, the present invention is not limited to such a form. For example, the present invention may be applied to a material testing machine that applies a test force to the test piece 100 by driving a hydraulic cylinder.

11 基台
12 ねじ棹
13 ナット
14 クロスヘッド
15 クロスヨーク
16 ロードセル
18 変位計
21 ギアボックス
23 サーボモータ
24 エンコーダ
31 上つかみ具
32 下つかみ具
50 制御部
51 表示部
52 記憶部
53 画像処理部
P 伸び原点
Y1 上降伏点
Y2 上降伏点
11 base 12 screw rod 13 nut 14 cross head 15 cross yoke 16 load cell 18 displacement meter 21 gear box 23 servo motor 24 encoder 31 upper grip 32 lower grip 50 control section 51 display section 52 storage section 53 image processing section P stretch Origin Y1 Upper yield point Y2 Upper yield point

Claims (4)

試験片に対して試験力を付与することにより、ひずみ時効の試験を行う材料試験機において、
前記試験片に対して当該試験片が降伏点を超える第1の試験力を付与する第1試験力付与工程と、前記試験片に対する試験力を解除する試験力解除工程と、前記試験片に対して当該試験片がひずみ時効後の降伏点を超える第2の試験力を付与する第2試験力付与工程と、を順次実行させる制御部と、
前記第1試験力付与工程および前記第2試験力付与工程において、前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を示す表示を、表示部に表示させる画像処理部と、
を備えたことを特徴とする材料試験機。
In a material testing machine that tests strain aging by applying a test force to a test piece,
A first test force applying step in which the test piece gives a first test force exceeding a yield point to the test piece, a test force releasing step in which the test force on the test piece is released, and the test piece A second test force applying step in which the test piece applies a second test force exceeding the yield point after strain aging, and a controller that sequentially executes the second test force applying step,
In the first test force application step and the second test force application step, a storage unit that stores the relationship between the test force applied to the test piece and the displacement of the test piece;
An image processing unit for displaying on the display unit a display indicating a relationship between the test force applied to the test piece stored in the storage unit and the displacement of the test piece;
A material testing machine characterized by comprising:
請求項1に記載の材料試験機において、
前記画像処理部は、前記第1試験力付与工程において前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を第1のグラフとして表示するとともに、前記第2試験力付与工程において前記試験片に付与された試験力と前記試験片の変位との関係を第2のグラフとして表示する材料試験機。
The material testing machine according to claim 1,
The image processing unit displays a relationship between the test force applied to the test piece and the displacement of the test piece in the first test force application step as a first graph, and in the second test force application step. A material testing machine that displays a relationship between a test force applied to the test piece and a displacement of the test piece as a second graph.
請求項2に記載の材料試験機において、
前記画像処理部は、前記第1のグラフと前記第2のグラフとを重ね合わせて表示する材料試験機。
The material testing machine according to claim 2,
The image processing unit is a material testing machine that displays the first graph and the second graph in an overlapping manner.
請求項3に記載の材料試験機において、
前記画像処理部は、前記第1のグラフと前記第2のグラフとを、それらの伸び原点が一致する状態で重ね合わせて表示する材料試験機。
The material testing machine according to claim 3,
The image processing unit is a material testing machine that displays the first graph and the second graph in a state where the elongation origins coincide with each other.
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