金属薄板和薄带在冲压、折弯、卷绕、矫直以及装配过程中可能经历一次或多次反向弯曲。材料如果塑性不足、表面存在缺陷或加工硬化明显，反复变形后容易形成裂纹甚至断裂。反复弯曲试验通过试样围绕规定圆柱支辊向两个相反方向交替弯曲，记录材料达到规定状态或发生断裂前的弯曲次数，用于评价薄板和薄带承受反复塑性弯曲的能力。
一：反复弯曲试验的重要性
反复弯曲试验属于工艺塑性评价方法，与高周疲劳试验的物理含义并不完全相同。测试过程中试样通常产生明显塑性变形，因此结果更适合评价材料在加工成形和反复折弯条件下的适应能力。
该项目主要用于：
- 评价薄板和薄带反复塑性弯曲能力；
- 比较不同材质、热处理状态和生产批次；
- 验证冷轧、退火或表面处理后的工艺性能；
- 检查材料是否存在表面裂纹、夹杂或局部脆化；
- 评价带材在卷绕、矫直及反复成形中的可靠性；
- 辅助分析冲压件或薄带发生折弯开裂的原因。
二：试验方法与循环次数
1. 试样夹持
规定尺寸的薄板或薄带试样一端固定于反复弯曲试验装置，并在规定圆柱支辊之间保持正确位置。夹持应牢固，避免测试中产生滑移。
2. 正反向弯曲
试样自由端围绕规定半径的支辊向一个方向弯曲，再向相反方向弯曲，形成连续交替塑性变形。弯曲角度、支辊半径和操作方式应符合标准规定。
3. 弯曲次数记录
试验以规定方式对每次弯曲进行计数，直到试样出现标准规定的裂纹、断裂或达到产品标准要求的次数。计数规则必须统一，否则不同结果之间无法比较。
4. 循环次数的技术含义
能够承受更多规定反复弯曲次数，通常说明材料在该试验条件下具有更好的反复塑性变形能力。但这一次数不能直接等同于零部件实际疲劳寿命，因为真实部件中的应力幅、几何形状、表面状态和循环频率可能完全不同。
| 参数 | 主要影响 | 控制重点 |
|---|---|---|
| 试样厚度 | 影响弯曲应变 | 适用范围内准确测量 |
| 支辊半径 | 决定局部塑性应变 | 与标准规定匹配 |
| 弯曲角度 | 决定每次变形程度 | 保持一致 |
| 弯曲次数 | 表征反复弯曲能力 | 按标准规则准确计数 |
| 试样表面 | 缺陷可能诱发裂纹 | 记录原始表面状态 |
三：相关标准
金属薄板和薄带反复弯曲试验可依据GB/T 235-2013《金属材料 薄板和薄带 反复弯曲试验方法》。该标准目前为现行国家标准，适用于厚度等于或小于3 mm的金属薄板和薄带反复弯曲塑性变形能力的测定，并全部代替GB/T 235-1999。
| 标准 | 适用范围 | 主要用途 |
|---|---|---|
| GB/T 235-2013 | 厚度≤3 mm的金属薄板和薄带 | 反复弯曲塑性能力测定 |
| GB/T 235-1999 | 旧版方法 | 已被2013版全部代替 |
| 相关产品标准 | 具体薄板或带材 | 规定应达到的弯曲次数或判定要求 |
试验方法标准主要规定操作方式，具体材料要求达到多少次反复弯曲，应根据对应产品标准、采购协议或客户技术要求判定。
四：试验流程
- 确认材料：记录材质、牌号、厚度、轧制方向及热处理状态。
- 核对适用范围：确认试样厚度符合方法要求。
- 制备试样：按照标准裁取规定尺寸试件。
- 检查边缘：避免异常毛刺、缺口和加工裂纹影响结果。
- 测量厚度：确认试样规格并选择相应试验条件。
- 安装试样：固定在反复弯曲装置中。
- 选择支辊：依据标准和材料厚度配置规定半径。
- 开始反复弯曲：按照规定方向和角度交替操作。
- 记录次数：连续观察试样表面并计数。
- 达到终止条件：出现规定裂纹、断裂或达到指定次数时停止。
- 记录破坏位置：判断裂纹是否位于有效弯曲区域。
- 结果判定：与产品标准或技术协议进行比较。
五：第三方试验服务
第三方反复弯曲测试适用于金属薄板、钢带、不锈钢带及其他满足方法适用条件的金属薄材。测试方案需要根据厚度、材料状态和实际评价目的选择对应的弯曲装置参数。
可开展：
- 冷轧钢板反复弯曲试验；
- 金属带材反复弯曲试验；
- 不锈钢薄带反复弯曲性能；
- 不同轧制方向反复弯曲对比；
- 不同退火工艺材料比较；
- 表面处理前后性能比较；
- 生产批次一致性测试；
- 弯曲裂纹失效分析。
试验通常采用满足规定支辊半径、夹持方式和弯曲角度的反复弯曲试验装置，并配合尺寸测量和表面观察。具体装置参数应依据GB/T 235-2013和试样厚度确定。
六：薄材疲劳评价
1. 反复弯曲次数反映工艺塑性
测试结果主要反映材料承受连续反向塑性弯曲的能力。次数较低可能与材料塑性不足、加工硬化程度过高或组织脆化有关。
2. 表面缺陷会显著影响裂纹起始
划伤、氧化缺陷、折叠及边缘毛刺都会形成局部应力集中，使裂纹提前出现。因此不同批次比较时应尽量保持试样表面和边缘状态一致。
3. 轧制方向可能造成各向异性
薄板和薄带经轧制后可能表现出方向性。沿轧制方向与横向制取的试样，其反复弯曲结果可能存在差异。
4. 不能直接替代疲劳寿命试验
高周疲劳或低周疲劳试验通常以受控应力或应变循环评价寿命，而反复弯曲工艺试验使用规定支辊和大变形方式，两者评价目的不同。因此需要预测零件实际循环寿命时，应采用对应疲劳试验方法。
5. 可联合评价项目
- 拉伸性能；
- 常规弯曲试验；
- 硬度；
- 显微组织；
- 断口分析；
- 低周或高周疲劳试验。
七：总结
金属薄板和薄带反复弯曲试验利用交替反向弯曲评价材料的反复塑性变形能力。GB/T 235-2013适用于厚度不大于3 mm的金属薄板和薄带。结果受到材料厚度、支辊半径、表面缺陷、轧制方向和热处理状态影响，适合用于薄材工艺性能比较，但不应直接作为实际零部件疲劳寿命的替代指标。
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