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第一节拉伸试验
拉伸试验是在单向应力状念下,温度恒定、以及静载作用下进行的.拉
伸试验是材料力学性能测试中最常用的试验方法之一,拉伸试验简单易行
试样制备简单,测量数据精确,能够清楚地反映出材料受力后所发生的单
性、塑性与断裂:个变形阶段的基本特性,通过拉伸试验可以得到材料的基
本力学性能指标,如弹性模量F、泊松比μ、规定塑性延伸强度R。、屈服强
度、包括上屈服强度Rn和下屈服强度Ra、抗拉强度R。、断后伸长率A
断面收缩率Z、应变使化指数(n值)和塑性应变比(r值)等
拉伸试验所得到的上述强度指标和塑性指标,对于T程设计及合理选
材,优选工艺、研制新材料、合理使用现有材料利改普其力学性能、采购、
验收,质量控制、安全评估都有着很重要的应用价值和参考价值,因此,很
多产品都要测定材料的拉伸性能,并直接以拉伸试验的结果为依据米判定
合格与否
另外,拉伸试验可以揭示材料的基本力学行为规律,也是研究材料力
学性能的基本试验方法。因此,各个国家和国际标准化组织都制定了完善的
拉伸试验标准,将拉伸试验列为力学试验中最基本、最重要的试验项目。
我国2009年颁布了国家标准GB/T228.1-2009《金属材料拉仲试验第
1部分:室温试验方法》,该标准等效采用 Metallic materials- Tensile
testing-method of test at ambient temperature(ISO/fdis6892-1: 2008, MOD F
际标准,与拉伸试验有关的标准还有
GB/T22315-2008金属材料弹性模量试验方法
GB/T438-2006金属材料高温拉伸试验方法
GB/T13239-2006金属材料低温拉伸试验方法
GB/T5027-2007金属薄板和薄带塑性应变比(r值)试验方法
GB/T5028-2009金属薄板和薄带拉伸应变使化指数(n值)试验方法
GB/T8170-2008数字修约规则
GB/T16865-1997变形铝、镁及其合金加工.制品拉伸试验用试样
GB/T10573-1989有色金属细丝拉伸试验方法
GB/T228.4-2009金属材料拉伸试验第4部分:液氨试验方法
3.1.1拉仲试验的范围、术语及定义
GB/T228.1-2009《金属材料拉伸试验室温试验方法》适用于金属材
料室温拉伸性能的测定。但对于小横截面尺寸的金属产品,例如金属
超细丝和毛细管等的拉伸试验需要相关方的协议。GB/T228.1-2009《金属
材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》采用下列术语及定义:
1)标距
测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。
2)原始标L0
室温下施力前的试样标距。
断后标顕L
在室温下将断后的两部分试样紧密地对接在一起,保证两部分的轴线
位于同一条直线上,测量试样断裂斤的标地。
4)平行长度L。
试样平行缩减部分的长度
注:平行长度的概念被未加工试样夹持部分之间的距离取代
5)伸长
试验期问任一时刻原始标的增量
6)伸长率
原始标距的伸长与原始标距L。之比的百分率。
7)残余伸长率
卸除指定的应力后,伸长相対于原始标齟。的白分率
8)断后伸长率A
断后标距的残余伸长(Lu-Lo)与原始标距(Lo)之比的百分率
注:对于比例试样,若原始标不为5.65√S。"(S。为平行长度的原始横截面
积),符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数,例如,A113表示原始标距
为11.3√S。的断后伸长率。对于非比例试样,符号A应附以下脚注说明所使
用的原始标距,以毫米(mm)表示,例如,
表示原始标距为80mm的
断后伸长率。
1)5.65√S
9)引伸计标姫L
用引伸计测量试样延伸时所使用试样引伸计起始标距长度。
注:对于测定屈服强度和规定强度性能,建议应尽可能跨越试样平行长
度。理想的』。应大于ル。/2但小于约0.9/。这将保证引伸计能检测到发生
在试样上的全部屈服。最大カ时或在最大力之后的性能,推荐L。等于Lo或
近似等于Lo,但测定断后伸长率时L。应等于L。
10)延仲
试验期间任一给定时刻引仲计标距/e的増量
11)延伸率
用引伸计标L。表示的延伸白分率
12)残余延伸率
试样施加并卸除应力后引仲计标距的増量与引伸计标距之比的百分
率
13)屈服点延仲率A。
呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料,屈服开始至均匀加工
硬化开始之间引伸计标距的延伸与引伸计标距L。之比的白分率。见图3.7。
14)最大力总延伸率Ag
最人力时原始标距的总延伸(蝉性延伸加塑性延仲)与引仲计标距L。
之比的百分率。见图3.1。
15)最大力塑性延伸率Aa
最大力吋原始标距的塑性延伸与引伸计标卸L。之比的白分率。见图
3.1
16)断裂总延仲率
A断裂时刻原姈标距的总延伸(惮性延伸加塑性延伸)与引伸计标距1。之
比的白分率。见图3.1。
17)试验速率
a)应变速率ete
用引伸计标距L测量时单位时间的应变増加值。
b)平行长度应变速率的估计值Le
根据横梁分离速率和试样平行长度L。计算的试样平行长度的应变单位
时间内的増加值。
c)横梁位移速率vy。
単位时问的横梁位移
d)应力速率R
单位时间应力的増加。
注:应力速度只用于方法B试验的弾性阶段。
18)断面收缩率Z
断裂后试样横截面积的最大缩减量(S。-Sa)与原始横截面积S。之比的白
分率
×100
19)最大力Fm
对于尤明显屈服(不连续屈服)的金属材料,为试验期间的最大力。
对于不连续屈服的金属材料,在加工使化开始之后,试样所承受的最
人力
注:见图3.8a)和3.8b)。
20)应力R
试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积S。之商
注1:此应力指的是工程应力
注2:在后续标准文本中,符号“力”和应力”或“延伸”,“延伸率”和“应变”