GB/T228.1-2021 金屬材料 拉伸試驗 第 1 部分:室溫試驗方法
發表時間:2025-07-15
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來源:中翔檢測 分享:
一、適用范圍
本標準適用于測定金屬材料室溫下的拉伸性能,涵蓋屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率等多種關鍵力學性能指標的測定。無論是常見的鋼鐵材料,還是銅、鋁等有色金屬及其合金,只要是在室溫條件下進行拉伸性能測試,均可依據此標準執行 。
二、方法原理
在室溫環境中,使用拉力機對標準試樣施加軸向拉伸力,使試樣逐漸產生變形直至斷裂。在這個過程中,通過測量拉力與試樣伸長量,依據相關公式和定義,精確計算出金屬材料的各項拉伸性能指標。例如,屈服強度是材料開始產生明顯塑性變形時的應力,通過力 - 伸長曲線可準確確定 。

三、儀器設備要求
拉力試驗機:具備足夠的載荷能力,精度需符合相關規定,如示值誤差應在 ±1% 以內。其測力系統能準確測量試驗過程中的拉力值,橫梁移動應平穩,速率控制精度高,以滿足不同試驗速率要求 。
引伸計:用于精確測量試樣在拉伸過程中的伸長量。根據測量精度和標距要求,選擇合適類型的引伸計,其精度等級一般為 0.5 級及以上 。
量具:如游標卡尺、千分尺等,用于測量試樣的原始尺寸,精度需滿足測量要求,例如測量試樣直徑或厚度時,量具精度應達 0.01mm 。
四、試樣準備
形狀與尺寸:根據材料類型和測試要求,選擇合適的試樣形狀,常見有圓形、矩形等。試樣尺寸需嚴格按照標準規定,如圓形試樣的直徑、標距長度等都有明確數值要求,以保證測試結果的可比性 。
加工要求:試樣表面應光滑,無明顯加工痕跡、裂紋、砂眼等缺陷。加工過程中要避免對試樣材料性能產生影響,例如冷加工可能導致材料硬化,需進行適當的消除應力處理 。
原始尺寸測量:在試樣平行長度范圍內,至少測量三個截面處的尺寸,取其平均值作為原始尺寸。對于圓形試樣,測量直徑;矩形試樣測量寬度和厚度,測量精度要符合標準規定 。
五、試驗過程
試驗溫度:除非另有規定,試驗應在 10℃ - 35℃的室溫下進行。對于對溫度要求嚴格的試驗,溫度需控制在 23℃±5℃ 。
試驗速率:分為基于應變速率的控制(方法 A)和基于應力速率的控制(方法 B)。方法 A 新增了兩種不同類型應變速率控制模式(方法 A1 和方法 A2),具體選擇取決于材料特性和試驗目的。例如,對于具有明顯屈服現象的材料,應變速率的合理控制能更準確地測定屈服強度 。
裝夾試樣:將準備好的試樣準確裝夾在拉力試驗機的夾具上,確保試樣的軸線與拉力方向一致,避免偏心受力影響測試結果 。
測量與記錄:啟動試驗機,按照設定的試驗速率施加拉力。使用引伸計測量試樣伸長量,拉力試驗機同步記錄拉力值,直至試樣斷裂。記錄下屈服點對應的力值、最大力值、斷裂時的伸長量等關鍵數據 。
六、結果處理與報告
性能計算:依據測量數據,按照標準中給出的公式,計算屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率等性能指標。例如,斷后伸長率的計算是通過測量斷后標距長度與原始標距長度的差值,再除以原始標距長度并乘以 100% 。
數值修約:對計算結果進行數值修約,修約規則按照標準規定執行,確保結果的準確性和一致性 。
試驗報告:報告內容應包括試驗材料信息(如材料名稱、牌號、爐號等)、試樣信息(形狀、尺寸等)、試驗條件(溫度、試驗速率等)、測試結果(各項性能指標數值)以及可能影響結果的其他因素等,為后續材料性能評估和應用提供全面準確的依據 。