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1、拉伸試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)述 提綱金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法原理定義符號(hào)試樣 S0的測(cè)定 L0的測(cè)定試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)要求斷后延伸率的測(cè)定抗拉強(qiáng)度測(cè)定收縮率測(cè)定測(cè)定數(shù)值的修約性能測(cè)定值的準(zhǔn)確度 試驗(yàn)結(jié)果處理試驗(yàn)報(bào)告 拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的目錄(2000) 目前,我國(guó)金屬拉伸試驗(yàn)方面的標(biāo)準(zhǔn)很多,其中/2282002金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法是金屬制品行業(yè)應(yīng)用最廣泛,也是最重要的一個(gè)試驗(yàn)方法。它是合并修訂三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T228-1987金屬拉伸試驗(yàn)方法 GB/T3076-1982金屬薄板(帶)拉伸試驗(yàn)方法 GB/T6397-1986金屬拉伸試驗(yàn)試樣等效采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6892 1998金屬材料室溫拉伸試驗(yàn).

2、1金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 介紹 1 .1本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍u標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬材料(包括黑色和有色金屬材料,但不包括金屬構(gòu)件和零件)室溫拉伸性能的測(cè)定(橫截面尺寸 0.1)。 對(duì)于小橫截面尺寸的金屬產(chǎn)品 (如金屬箔、超細(xì)絲和毛細(xì)管等)需雙方協(xié)議。u本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)原理、定義、符合和說(shuō)明、試樣及其尺寸測(cè)量、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)要求、性能測(cè)定、測(cè)定結(jié)果數(shù)值修約和試驗(yàn)報(bào)告。 1.2 可測(cè)量的量:u伸長(zhǎng)率:斷后伸長(zhǎng)率(A),斷裂總伸長(zhǎng)率(At),最大力總伸長(zhǎng)率(Agt),最大力非比例伸長(zhǎng)率(Ag),屈服點(diǎn)延伸率(Ae)等的測(cè)定.u強(qiáng)度:上屈服強(qiáng)度(ReH),下屈服強(qiáng)度(Rel),規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(Rp),規(guī)定總

3、延伸強(qiáng)度(Rt),抗拉強(qiáng)度(Rm)的測(cè)定.u斷面收縮率(Z)的測(cè)定. 1.3 原理 試驗(yàn)系用靜拉力對(duì)試樣拉伸,測(cè)量力各相應(yīng)的伸長(zhǎng),一般拉至斷裂,測(cè)定一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能。 1. 4室溫的溫度范圍 u標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定室溫的溫度范圍為1035 ,超出這一范圍不屬于室溫。對(duì)于材料在這一溫度范圍內(nèi)性能對(duì)溫度敏感而采用更嚴(yán)格的溫度范圍試驗(yàn)時(shí),應(yīng)采用235的控制溫度。u上述1035的溫度指容許的試樣溫度范圍. u原始標(biāo)距(L0):施力前的試樣標(biāo)距.u引伸計(jì)標(biāo)距(e):測(cè)量伸長(zhǎng)用的試樣圓柱或棱柱部分的度。u斷面收縮率(Z),最大力(Fm)1.5定義 u伸長(zhǎng):試驗(yàn)期間任一時(shí)刻原始標(biāo)距(L0)增量斷后伸長(zhǎng)率(A),斷裂

4、總伸長(zhǎng)率(At),最大力總伸長(zhǎng)率(Agt)和最大力非比例伸長(zhǎng)率(Ag).u延伸: 試驗(yàn)期間任一給定時(shí)刻引伸計(jì)標(biāo)距(e)的增量殘余延伸率 ,非比例延伸率,總延伸率 , 屈服點(diǎn)延伸率(Ae) ,最大力延伸率(Agt)等. u應(yīng)力 :試驗(yàn)期間任一時(shí)刻的力除以試樣原始橫截面積(S0)之商 抗拉強(qiáng)度() ,屈服強(qiáng)度上屈服強(qiáng)度(eH) ,下屈服強(qiáng)度(eL) ,規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(p) ,規(guī)定總延伸強(qiáng)度(),規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度(r) . Back 新舊標(biāo)準(zhǔn)性能名稱(chēng)對(duì)照 新標(biāo)準(zhǔn)不僅在符號(hào)上,而且在內(nèi)含上有很大改變.u最大力(): 試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力;對(duì)于無(wú)明顯屈服(連續(xù)屈服)的金屬材料,為試驗(yàn)期

5、間的最大力。u抗拉強(qiáng)度(): 相應(yīng)最大力()的應(yīng)力。如圖拉伸曲線,Fm應(yīng)為曲線上的點(diǎn),而不是舊標(biāo)準(zhǔn)中的取其點(diǎn)的力(上屈服力)計(jì)算抗拉強(qiáng)度。 1.6試樣 u形狀與尺寸 試樣的形狀與尺寸取決于被試驗(yàn)的金屬產(chǎn)品的形狀與尺寸。 試樣橫截面可以為圓形、矩形、多邊形、環(huán)形,特殊情況下可以為某些其他形狀。 比例試樣與非比例試樣: K:5.65 或11.3u試樣的制備與類(lèi)型-應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或/2975的要求切取樣坯和制備試樣。 1.7原始橫截面積(0)的測(cè)定u試樣的原始橫截面積測(cè)定的方法和準(zhǔn)確度應(yīng)符合附錄(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)規(guī)定的要求。測(cè)量時(shí)建議按照表3選用量具或測(cè)量裝置。u應(yīng)根據(jù)測(cè)量的試樣原始尺寸計(jì)算原始橫截

6、面積,并至少保留4位有效數(shù)字。 1.8原始標(biāo)距(0)的標(biāo)記u應(yīng)用小標(biāo)記、細(xì)劃線或細(xì)墨線標(biāo)記原始標(biāo)距,但不得用引起過(guò)早斷裂的缺口作標(biāo)記。對(duì)于比例試樣,應(yīng)將原始標(biāo)距的計(jì)算值修約至最接近5的倍數(shù),中間數(shù)值向較大一方修約。u原始標(biāo)距的標(biāo)記應(yīng)準(zhǔn)確到1%。如平行長(zhǎng)度()比原始標(biāo)距長(zhǎng)許多,例如不經(jīng)機(jī)加工的試樣,可以標(biāo)記一系列套疊的原始標(biāo)距。有時(shí),可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線,并在此線上標(biāo)記原始標(biāo)距。 1.9對(duì)試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)確度的要求u引伸計(jì)的準(zhǔn)確度級(jí)別應(yīng)符合/12160的要求。u測(cè)定上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度、屈服點(diǎn)延伸率、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度、規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度,以及規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗(yàn)證試

7、驗(yàn),應(yīng)使用不劣于1級(jí)準(zhǔn)確度的引伸計(jì);測(cè)定其他具有較大延伸率的性能,例如抗拉強(qiáng)度、最大力總延伸率和最大力非比例延伸率、斷裂總伸長(zhǎng)率,以及斷后伸長(zhǎng)率,應(yīng)使用不劣于2級(jí)準(zhǔn)確度的引伸計(jì)。 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) 電腦伺服控制精密萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)液壓加荷、油缸下置式主機(jī)結(jié)構(gòu)、油壓傳感器測(cè)力、計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程，鉗口夾持部分分手動(dòng)加緊與液壓加緊兩種，操作簡(jiǎn)便，增加附具可拓展試驗(yàn)范圍，試驗(yàn)力是指準(zhǔn)確度一級(jí)。 (濟(jì)南新時(shí)代試金儀器有限公司) 雙立柱LR5KPlus萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試量程：5 KN (1100 lbf) 速度范圍：0.01 - 1020mm/mi位移分辨率：優(yōu)于0.2% 應(yīng)變測(cè)試精度：引伸計(jì)讀數(shù)的0.5%

8、 位移分辨率：優(yōu)于0.05 m 橫梁行程：1000 mm 延長(zhǎng)行程：1500 mm 數(shù)據(jù)獲?。? KHz 載荷分辨率：載荷傳感器載荷能力的0.005% 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：符合BS EN ISO7500-1, ASTM E4, DIN 51221 (英國(guó)Lloyd instruments公司 ) 意大利GALDABINI萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)最大負(fù)荷:2.5100KN讀數(shù)精度:1/200000f.s.行程讀數(shù)精度:1微米 最大負(fù)荷下速度圍:0.05-500mmmin 連結(jié)器銷(xiāo)間最大距離:1000mm 復(fù)合材料和金屬絲拉伸 1.10試驗(yàn)要求 1.10.1試驗(yàn)速率 u測(cè)定屈服強(qiáng)度和規(guī)定強(qiáng)度的試驗(yàn)速率 在彈性范圍和直

9、至ReH, 夾頭的分離速率應(yīng)保持恒定并在表4規(guī)定的范圍內(nèi)。若僅測(cè)定ReL,在試樣平行長(zhǎng)度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/-0.0025/之間。任何情況下,彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力速率不得超過(guò)表4 (下表)規(guī)定的最大速率。 在塑性范圍和直至規(guī)定強(qiáng)度(規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度和規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度)應(yīng)變速率不應(yīng)超過(guò)0.0025/。 u測(cè)定抗拉強(qiáng)度()的試驗(yàn)速率塑性范圍 平行長(zhǎng)度的應(yīng)變速率不應(yīng)超過(guò)0.008/。彈性范圍 如試驗(yàn)不包括屈服強(qiáng)度或規(guī)定強(qiáng)度的測(cè)定,試驗(yàn)機(jī)的速率可以達(dá)到塑性范圍內(nèi)允許的最大速率。1.10.2夾持方法 應(yīng)使用例如楔形夾頭、螺紋夾頭、套環(huán)夾頭等合適的夾具夾持試樣。 應(yīng)盡最大努

10、力確保夾持的試樣受軸向拉力的作用。當(dāng)試驗(yàn)脆性材料或測(cè)定規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度、規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度時(shí)尤為重要。 1.11斷后伸長(zhǎng)率()和斷裂總伸長(zhǎng)率()的測(cè)定u應(yīng)按照先前的定義測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率應(yīng)將試樣斷裂的部分仔細(xì)地配接在一起使其軸線處于同一直線上，使用分辨力優(yōu)于0.1的量具測(cè)定 (Lu),準(zhǔn)確到0.25。原則上只有斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長(zhǎng)率大于或等于規(guī)定值, 均為有效。u能用引伸計(jì)測(cè)定斷裂延伸的試驗(yàn)機(jī),引伸計(jì)標(biāo)距(e)應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距( 0),無(wú)需標(biāo)出試樣原始標(biāo)距的標(biāo)記。以斷裂時(shí)的總延伸作為伸長(zhǎng)測(cè)量時(shí),為了得到斷后伸長(zhǎng)率

11、,應(yīng)從總延伸中扣除彈性延伸部分。原則上,斷裂發(fā)生在引伸計(jì)標(biāo)距以?xún)?nèi)方為有效,但斷后伸長(zhǎng)率等于或大于規(guī)定值,不管斷裂位置處于何處測(cè)量均為有效。 u為了避免因發(fā)生在規(guī)定的范圍以外的斷裂而造成試樣報(bào)廢,可以采用附錄的移位方法測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率。u將測(cè)定的斷裂總延伸除以試樣原始標(biāo)距得到斷裂總伸長(zhǎng)率。 1.12抗拉強(qiáng)度()的測(cè)定u按照定義和采用圖解方法或指針?lè)椒y(cè)定抗拉強(qiáng)度。對(duì)有明顯屈服(不連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力 - 位移圖,或從測(cè)力度盤(pán),讀取過(guò)了屈服階段后的最大力;對(duì)無(wú)明顯屈服(連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力 - 位移曲線圖或從測(cè)力度盤(pán)讀取試驗(yàn)過(guò)程中最大力； = Fm / 0 1.13規(guī)

12、定總延伸強(qiáng)度()的測(cè)定在力 延伸曲線圖上,劃一條平行于力軸并與該軸的距離等效于規(guī)定總延伸率的平行線,此平行線與曲線的交截點(diǎn)給出相應(yīng)于規(guī)定總延伸強(qiáng)度的力F；此力除以試樣原始橫截面積(0)得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度. =F/0 1.14斷面收縮率()的測(cè)定u按照定義4.7測(cè)定斷面收縮率。斷裂后最小橫截面積() 應(yīng)準(zhǔn)確到2%。圓形橫截面,在縮頸最小處相互垂直方向測(cè)量直徑,取其算術(shù)平均值計(jì)算; 矩形橫截面試樣,測(cè)縮頸處的最大寬度和最小厚度(見(jiàn)下圖),兩者之乘積為斷后。 Z=（0 -）/o。薄板和薄帶試樣、管材全截面試樣、圓管縱向弧形試樣和其他復(fù)雜橫截面及直徑小于3試樣,一般不測(cè)定Z。 1.15性能測(cè)定結(jié)果數(shù)值

13、的修約測(cè)定的結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修約。如未規(guī)定具體要求,應(yīng)按照下表的要求進(jìn)行。修約的方法按照GB/T8170。 Back 1.16性能測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度性能測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于各種試驗(yàn)參數(shù)。計(jì)量參數(shù):例如試驗(yàn)機(jī)和引伸計(jì)的準(zhǔn)確度級(jí)別,試樣尺寸的測(cè)量準(zhǔn)確度等。材料和試驗(yàn)參數(shù):例如材料的特性,試樣的幾何形狀和制備,試驗(yàn)速率、溫度、數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)等。 1.17試驗(yàn)結(jié)果處理u試驗(yàn)出現(xiàn)下列情況之一其試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效,應(yīng)重做同樣數(shù)量試樣的試驗(yàn)。試樣斷在標(biāo)距外或斷在機(jī)械刻劃的標(biāo)距標(biāo)記上,而且斷后伸長(zhǎng)率小于規(guī)定最小值;試驗(yàn)期間設(shè)備發(fā)生故障,影響了試驗(yàn)結(jié)果。u試驗(yàn)后試樣出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的縮頸以及顯示出

14、肉眼可見(jiàn)的冶金缺陷(例如分層、氣泡、夾渣、縮孔等),應(yīng)在試驗(yàn)記錄和報(bào)告中注明。 1.18試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告一般應(yīng)包括下列內(nèi)容:本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào);試樣標(biāo)識(shí);材料名稱(chēng)、牌號(hào);試樣類(lèi)型;試樣的取樣方向和位置;所測(cè)性能結(jié)果。 1.19新舊版標(biāo)準(zhǔn)中的幾個(gè)區(qū)別u力學(xué)性能符號(hào)的變更用“”取代“”表示應(yīng)力和強(qiáng)度的主符號(hào);用“”取代“”表示伸長(zhǎng)率主符號(hào);用“”取代“”表示斷面收縮率。u“點(diǎn)”和“應(yīng)力”改為“強(qiáng)度”常用屈服點(diǎn)的“點(diǎn)”及規(guī)定伸長(zhǎng)應(yīng)力的“應(yīng)力”均改為“強(qiáng)度”;規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力改為規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。u新版本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“伸長(zhǎng)”和“延伸”作了區(qū)別。 原始標(biāo)距(L 0) 引伸計(jì)標(biāo)距(Le) u應(yīng)力速率范圍的變更測(cè)定,對(duì)于150GPa的試樣,應(yīng)力速率由原標(biāo)準(zhǔn)的110(MPas-1)修改為220(MPas-1);對(duì)于150的試樣, 由330(MPas-1) 改為660(MPas-1)。u試樣原始橫截面積0的規(guī)定用試樣原始尺寸計(jì)算0或根據(jù)測(cè)量試樣長(zhǎng)度、試樣質(zhì)量和材料密度確定其0 代替 公稱(chēng)橫截面積.u新版本標(biāo)準(zhǔn)，附有A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L等12個(gè)附錄。 其中A、B、C、D為“標(biāo)準(zhǔn)的附錄”，規(guī)定了不同厚度、直徑的板材、棒材、型材、管材進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的試樣類(lèi)型; 其余為“提示的附錄” u增加關(guān)于性能測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。u試驗(yàn)結(jié)果的修約(符號(hào)與舊標(biāo)準(zhǔn)不同)。