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止端強度檢測

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發(fā)布時間：2025-08-21 04:04:01 更新時間：2025-08-20 04:04:01

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

止端強度檢測：關(guān)鍵指標(biāo)與技術(shù)實現(xiàn)

止端強度檢測是工業(yè)制造、機械加工及精密儀器領(lǐng)域中極為重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，尤其在螺紋連接件、緊固件、管件及模具等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中具有不可替代的作用。止端強度指的是在螺紋配合中，止端（即螺紋的末端部分）能夠承受的最大載荷或應(yīng)力而不發(fā)生塑性變形或斷裂的能力。這一性能直接關(guān)系到連接結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性與可靠性，一旦止端強度不足，可能導(dǎo)致裝配失敗、連接松動甚至在使用過程中發(fā)生突發(fā)性斷裂，造成設(shè)備損壞或安全事故。因此，對止端強度進行科學(xué)、精確的檢測，已成為產(chǎn)品質(zhì)量控制體系中的核心流程之一。現(xiàn)代檢測技術(shù)通過高精度儀器、標(biāo)準(zhǔn)化檢測方法以及嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)范，確保止端強度符合設(shè)計要求。本文將圍繞止端強度檢測的關(guān)鍵要素展開，重點介紹檢測項目、所用儀器、檢測方法以及相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，為工業(yè)生產(chǎn)與質(zhì)量檢驗提供系統(tǒng)性參考。

檢測項目

止端強度檢測主要包括以下幾個核心項目：1）止端抗拉強度測試，評估螺紋末端在軸向拉伸載荷下的承受能力；2）止端抗剪強度測試，用于分析在橫向剪切力作用下止端的穩(wěn)定性；3）止端疲勞強度檢測，模擬長期交變載荷下的耐久性能；4）止端塑性變形閾值測量，確定材料在不產(chǎn)生永久形變前提下的最大應(yīng)力限值；5）止端硬度測試，結(jié)合硬度值間接推斷材料強度。這些項目共同構(gòu)成對止端力學(xué)性能的全面評估，確保其在實際工況中具備足夠的安全裕度。

檢測儀器

實現(xiàn)高精度止端強度檢測依賴于專業(yè)的檢測設(shè)備，常見的儀器包括：1）萬能材料試驗機（Universal Testing Machine, UTM），可施加精確的拉伸、壓縮或彎曲載荷，廣泛用于抗拉、抗剪強度測試；2）電子數(shù)顯硬度計，用于測量止端區(qū)域的表面硬度，如洛氏硬度計（HRC）、維氏硬度計（HV）等；3）微機控制疲勞試驗機，用于模擬長期應(yīng)力循環(huán)，評估止端的疲勞壽命；4）三維光學(xué)輪廓儀或激光掃描儀，對止端幾何形貌進行非接觸式測量，以識別微小缺陷或變形；5）應(yīng)變采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集卡，實時記錄載荷、位移與應(yīng)變數(shù)據(jù)，確保檢測過程的可追溯性。這些儀器通常集成自動化控制系統(tǒng)，提升檢測效率與數(shù)據(jù)可靠性。

檢測方法

止端強度檢測通常遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，關(guān)鍵方法包括：1）靜態(tài)拉伸法：將試樣固定于試驗機夾具中，勻速施加軸向拉力直至止端斷裂，記錄最大載荷和延伸量，計算抗拉強度；2）三點彎曲法：適用于管狀或桿狀止端，通過在兩端支撐、中間加載的方式測量其抗彎強度；3）循環(huán)加載法：在疲勞試驗機上施加交變載荷，記錄止端在規(guī)定次數(shù)循環(huán)下的斷裂情況，評估疲勞極限；4）壓入法：使用標(biāo)準(zhǔn)壓頭在止端表面施加壓力，測量壓痕深度，推算硬度與強度關(guān)系；5）數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)：通過高分辨率相機捕捉試樣在加載過程中的表面應(yīng)變分布，實現(xiàn)全場應(yīng)變分析。這些方法可單獨使用，也可組合應(yīng)用，以獲得全面的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

止端強度檢測需嚴(yán)格遵循國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以確保數(shù)據(jù)可比性與結(jié)果權(quán)威性。主要參考標(biāo)準(zhǔn)包括：1）ISO 68-1:2019《螺紋 — 基本尺寸 — 第1部分：米制螺紋》中關(guān)于螺紋配合與強度要求的規(guī)定；2）GB/T 197-2019《普通螺紋公差》中對螺紋尺寸與配合精度的規(guī)范，間接影響止端強度評價；3）ASTM E8/E8M-22《金屬材料拉伸試驗方法》用于指導(dǎo)抗拉強度測試流程；4）ISO 11439:2017《工業(yè)用螺栓連接件 — 疲勞性能測試方法》提供疲勞強度檢測的標(biāo)準(zhǔn)化方案；5）JIS B 0204:2020《螺栓與螺母的機械性能》中關(guān)于止端強度的測試要求。企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品用途、行業(yè)類別及客戶要求，選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行檢測流程，確保產(chǎn)品符合法規(guī)與市場準(zhǔn)入要求。