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万能试验机测定钉子弯曲性能:原理、标准和步骤解析

 更新时间:2025-08-29 点击量:38

近期多位客户咨询关于使用万能材料试验机进行钉子弯曲测试的解决方案。钉子作为最基础的紧固件,其弯曲性能直接关系到产品的质量、安全性与可靠性。无论是建筑、家具制造还是包装行业,一根合格的钉子必须在承受足够弯曲力时不发生脆性断裂,以确保结构的稳定性。

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为此,科准测控技术团队特地撰文,系统介绍钉子弯曲测试的原理、标准、所需仪器及详细操作流程,以帮助客户更科学、准确地进行质量把控。

 

一、测试原理

弯曲测试主要用于评估材料的抗弯强度和韧性。对于钉子而言,该测试通过一个三点弯曲的夹具,将钉子横跨在两个支撑辊上,然后在其中点(跨距中央)施加一个垂直向下的载荷,速度恒定。随着载荷增加,钉子逐渐产生弹性变形直至发生塑性变形,最终达到最大力值后断裂。通过记录整个过程中的力-位移曲线,可以精确计算出钉子的弯曲强度、弯曲模量、最大弯曲力等关键力学参数,从而评判其质量是否合格。

 

二、测试标准

钉子弯曲测试通常遵循国际或国家/行业标准,以确保测试结果的一致性和可比性。常见的标准包括:

ISO 9649: 2016 - 金属材料 线材 双向弯曲试验方法(虽非专为钉子,但原理相通)

ASTM F1575: Standard Test Method for Determining Bending Yield Moment of Nails (确定钉子弯曲屈服力矩的标准试验方法)

QB/T 1002 / GB/T 34982 等中国轻工或国家标准中关于钉子的力学性能测试要求。

具体测试时,应根据产品规格、客户要求或目标市场选择zui适用的标准。

 

三、检测设备

1、万能材料试验机

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(示意图:万能材料试验机可搭配不同夹具做不同力学试验)

要求试验机具有高精度载荷传感器和位移控制系统,量程需覆盖预期最大弯曲力。

2、专用夹具:三点弯曲夹具

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夹具应包括两个下支撑辊和一个上压头。支撑辊的直径和跨距(两个支撑辊之间的距离)应根据钉子的尺寸(如长度、直径)参照相关标准进行选择和调整,以确保测试的有效性。

3、试验条件

 样品名称: 钉子试验温度: 室温 (通常为23±5°C)

试验类型: 弯曲测试 (三点弯曲)

加载速率: 5 mm/min (该速率需根据标准要求或材料特性设定,以确保测试的稳定性与准确性)

 

四、测试流程

步骤一、样品准备

随机抽取若干根同一批次的钉子作为试样,测量其实际直径,并记录。

步骤二、设备准备

打开万能材料试验机及配套软件,进行力值和位移的清零操作。

根据钉子长度选择合适的支撑辊跨距,并安装三点弯曲夹具。

步骤三、装样

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将钉子横向放置于两个下支撑辊上,确保其中点正对上压头。

步骤四、设置参数

在测试软件中选择“弯曲测试"模式。

输入试验速度:5 mm/min。

设置必要的试样参数(如直径)和测试结束条件(如断裂自动停止)。

步骤五、开始测试

启动测试,上压头将以恒定速度向下移动,对钉子施加压力。

软件将实时绘制力-位移曲线。

步骤六、结果分析

测试结束后,软件自动计算并显示最大弯曲力、弯曲强度等结果。

取出断裂样品,观察其断裂形貌。

报告生成: 测试完成后,生成包含测试条件、曲线和关键结果数据的正式报告。

 

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