金屬材料薄板和薄帶埃裡克森杯突試驗

杯突試驗又稱埃裡克森試驗或埃氏杯突試驗，是薄板成形性試驗中最古老、最普及的一種試驗方法。目前，杯突試驗應用領域包括板材成形性能研究、衝壓工藝模擬和成型工藝參數研究和評估、焊道檢測和焊接工藝指標評定、塗料性能檢測和包裝材料質量評定等方面，應用範圍廣泛，是研究金屬板材衝壓性能時應用較多，而且具有普遍意義的模擬試驗方法之一。下面就將根據GB/T 4156和ISO 20482來具體介紹金屬材料薄板和薄帶埃裡克森杯突試驗方法。

一、試驗範圍

本方法用於測定厚度爲0.1mm～2.0mm、寬度等於或大於90mm的金屬薄板和薄帶在拉延成形時承受塑性變形能力。

對於較厚的或只能取到較窄試樣的薄板和薄帶，需採用指定尺寸的模具，並在結果表示時使用下標註明，見表１。

二、試驗原理

將一個端部爲球形的衝頭對着一個被夾緊在墊模和壓模內的試樣進行衝壓形成一個凹痕， 直到出現一條穿透裂紋（穿透裂紋是指穿透整個試樣厚度的裂紋， 並且裂紋的寬度爲剛好能使光線在裂紋部分透過）。依據衝頭位移測得的凹痕深度即爲試驗結果。

三、符號和說明

本方法中所用到的符號、說明和單位在圖1和表1中給出。

圖1 埃裡克森杯突值示意圖

表1 符號和說明

四、試驗設備

萬測CTM604杯突試驗機

萬測杯突試驗機具有結構緊湊、簡單易用等特點。該機採用油缸自動夾緊和頂破試樣，能夠根據力衰減來自動判斷裂紋發生時間求取杯突值，還可以根據視頻回放功能更準確的觀察裂紋產生時間並確定杯突值。設備採用微機控制全試驗過程，配套的靈活易用的TestPilot軟件，使用戶試驗過程更加輕鬆。可實時顯示夾緊負荷值、衝壓負荷值、杯突值、試驗速度和試驗曲線，常用於金屬薄板和帶材生產企業、質檢單位、鋼鐵研究所等檢驗金屬薄板和帶材的塑性變形性能。

五、試樣製取

1、試樣應平整，其寬度或直徑大於等於90mm，壓痕中心到試樣任何邊緣的距離不小於45mm，相鄰壓痕中心間距不小於90mm。對於窄試樣，壓痕中心應在試樣寬度的中心，相鄰壓痕中心間斷至少爲一個試樣寬度。

2、製備試樣時，試樣邊緣不應產生妨礙其進入試驗設備或影響試驗結果的毛刺或變形。

3、試驗前，不能對試樣進行任何錘打或冷、熱加工。

杯突成形後的試件

六、試驗程序

1、通常，試驗在10℃～35℃的溫度範圍內進行。在需要控制溫度條件下進行的試驗，溫度應控制在（23±5）℃以內。

2、試樣的厚度測量應精確到0.01mm。

3、設備操作以前，在試樣會接觸到衝頭和壓模的部位塗上少量石墨脂。經協商同意也可採用其他潤滑劑。（注：使用不同類型的潤滑劑會影響試驗結果。）

表2 推薦的石墨脂特性

4、試樣夾緊在墊模和壓模之間。其夾緊力約爲10kN。

5、緩慢地給衝頭施力使其接觸試樣，從這個接觸點開始測量壓入深度。【注：開始試驗前，衝頭頂部和墊模的上表面應該在同一水平面上（校正時的深度測量起始點）。】

6、平穩地進行壓痕成形。對於標準試驗，速度控制在5mm/min～20mm/min之間。 對於寬度小於90mm的試樣，速度控制在5mm/min～10mm/min之間。（注1：對於人工操作的試驗設備，操作接近結束時把速度降低到接近下限，以便能準確地確定出現穿透裂紋的瞬間。注２：當使用計算機控制試驗設備時。由於試驗結果由力——衝頭位移圖直接給出，所以試驗後期不需要降低速度。）

7、裂紋顯示出穿過試樣的整個厚度時，應立即停止移動衝頭。

8、測量衝頭壓入深度，精確到0.1mm。

9、除非產品標準另有規定，應至少進行三次試驗，埃裡克森杯突值IE爲所有測量值的平均值，單位mm。

七、試驗報告

試驗報告應包括以下內容：

①　本標準編號；

②　試樣的標識（取樣位置）；

③　試樣的厚度；

④　使用潤滑劑的類型；

⑤　如有要求，提供破裂後的試樣形貌；

⑥　埃裡克森杯突值IE。如果要求，提供單次測量值。