【老难题有新妙招】如何减少金属板材的应变测量以及r值的数据波动？

PLC效应是指在一定的温度，应变率和预变形下, 合金材料中在拉伸试验中出现的一种不规则的塑性流动。其表现为连续的应力-时间曲线上的锯齿形起伏和应变-时间曲线上的阶梯状上升。而在空间上, 这种不规则的塑性流动导致了应变局域化现象, 表现为在试件表面上出现的静止的、跳跃的或连续传播的局部变形带。

由于轴向引伸计覆盖了大部分平行长度，因此受PLC效应的影响不大。但采用1或2个横向应变代表整个试样平行长度的横向应变时，则受PLC效应的影响很大。在下图中看到拉伸过程中，样品在宽度方向上的变化会出现很大的间隔，连续性欠佳，不利于得到准确的结果。

以下视频展现了由DIC技术呈现的样品在拉伸过程中出现PLC效应时局部变形带的移动情况，其很好地佐证了应变带难以通过局部横向应变测量实时精确捕捉。

实际得到的结果也具有很大的误差。下图是同一过程中通过多个测量点得到的r值波动，在不同测量点上差异高达0.4。结果重复性差，使测试人员在实际操作中不得不一次又一次反复测试加以验证，缩小误差，大大增加测试时长，效率低下。

BS EN ISO 10113:2020标准的r值测试指导已明确建议对于表现出PLC效应的材料的横向应变采用平均横向应变进行测量。如何真正做到“平均” ，就是考验各引伸计厂商智慧的时候了。

以典型的具有PLC效应的5000系铝合金为例，采用AverEdge32™测量之后的数据改善程度优越（见下图）。与单点测量相比，r值离散性从31.7%锐减至1.6%，下降了近20倍。这样小的误差意味着大大提高了测试结果的可重复性，消除了反复测试验证的冗长工作，加速测试流程。

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