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金属材料 拉伸试验 第一部分：室温试验方法 蒙世合 2013-08 金属力学性能试验方法 2.金属力学性能基本概念 3.拉伸试验 在试样两端缓慢地施加载荷，使试样的工作部分受轴向拉力，引起试样沿轴向伸长，直至拉断为止。 金属材料拉伸试验技术包含：室温拉伸、高温拉伸、低温拉伸、液氦拉伸、弹性模量和泊松比（静态法）与薄板和薄带塑性应变比、拉伸应变硬化指数七项标准试验方法。GB/T 228分为以下四个部分： 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 国标标准号：GB/T 228.1-2010 内容与国际标准ISO 6892-1：2009基本一致 拉伸试验概述 金属拉伸试验准备 试验速率模式 主要技术内容 一、拉伸试验概述 1.单向拉伸试验特点 应力状态：单向拉应力，应力状态简单，最常用的力学性能试验方法 拉伸试验反映的信息：弹性变形、塑性变形和断裂（三种基本力学行为），能综合评定力学性能。 通过拉伸试验可测材料的弹性、强度、延伸率、加工硬化和韧性等重要的力学性能指标，它是材料的基本力学性能。 a.在工程应用中，拉伸性能是结构静强度设计的主要依据之一。 b.提供预测材料的其它力学性能的参量，如抗疲劳、断裂性能。 c.研究新材料，或合理使用现有材料和改善其力学性能时，都要测定材料的拉伸性能。 注意：拉伸试验的应力状态、加载速率、温度、试样等都有严格规定。 2.拉伸试验中的基本概念 1）应力 每单位面积上承受的的力，用千帕（KPa）或兆帕（MPa）表示。 工程构件可能受到的应力类型有：拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲 等 3.基本术语 1、平行长度 Lc 试样两头部或两夹持部分（不带头试样）之间的平行长度。 俗称：可工作段。(名义截面积相等) 2、试样标距 原始标距 L0：试验前，测量试样伸长所标记的长度。 引伸计标距 Le：用引伸计测量试样延伸所使用的试样部分的长度。 断后标距 Lu：试样拉断后，将断口对接在一起时,试样的标距长度 3、断面收缩率 Z 试样拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分率。 应力-应变曲线的几种形式 二、拉伸试验准备 1.拉伸试验设备 1）拉力试验机 分类： 机械式、液压式、电子万能以及电液式 组成： 加载机构、夹样机构、记录或输出机构、测力机构 要求： 达到1级或以上精度 有加载调速装置 有数据记录或显示装置 由计量部门定期进行检定 分级 拉力试验机图例 夹持装置 作用：使不同形状、尺寸和材质的试样能顺利进行试验 分类： 手工夹头，气动夹头，液压夹头 楔形夹头，螺纹夹头，台阶夹头，薄板夹头，线材夹头 夹具图例 试验的同轴度 定义：最大弯曲应变与轴向应变的百分比 引起不同轴度因素： 试验机的不同轴 试样夹偏 试样不平直 同轴度对试验的影响： 影响弹性段的线形 影响屈服特性，使明显屈服变成不明显屈服 2）引伸计 国家标准：GB/T 12160-2002 定义：用于测量线变形的仪器。 按照国际标准的意见：“应把引伸计看成是测量位移的装置和指示或记录位移的系统。”即是一种测量系统而不是简单的器具。 组成： 变形部分（与试样表面接触，感受试样的微量变形）； 传递和放大部分（将接受到的变形放大）； 指示部分（记录或显示变形量）。 分类： 机械式 电子式（如电阻式、电感式、电容式） 光学式 按照测量方式可以是接触式或非接触式（引伸计的研发方向）。 引伸计图例 引伸计分级 引伸计选用 2.拉伸试验试样 1）分类 3.量具 量具或尺寸测量仪器准确度的选择，应满足原始横截面积测定准确度的要求。量具或尺寸测量仪器的分辨力是影响测定准确度的主要因素之一。 4.试样的检查、标记 试验前应先检查试样外观是否符合要求。经加工的试样如发现表面有明显的横向刀痕，或有扭曲变形或淬火裂缝的，应重新取样加工成合格试样。 试样原始标距一般采用细划线或墨线进行标定，所采用的方法不能影响试样过早断裂。 对于特薄或脆性材料，可在试样平行段内涂上快干着色涂料，再轻轻划上标线，可避免试样在刻线上断裂而影响试验结果。 当平行长度远长于原始标距时，可标记相互重叠的几组标距。 5.试样尺寸的测量 测量计算试样的原始横截面积。 圆形截面试样： 在标距两端及中间三处横截面上相互垂直两个方向测量直径，以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面积; 取三处测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。 矩形截面试样： 在标距两端及中间三处横截面上测量宽度和厚度，取三处测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。 三、试验速率模式 我国历次拉伸试验标准有关试验速率的理论规定都是以应变速率为标准，但在实际操作中又都是以等效的