金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講稿

1、 熱烈歡迎 參加金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)班代表金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)概述 在力學(xué)、化學(xué)、金相、無損檢驗(yàn)中。金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)是冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)中重要的一部分。按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對本部分的分類，有如下5部分： 拉伸試驗(yàn) 硬度試驗(yàn) 韌性試驗(yàn) 延性試驗(yàn) 疲勞試驗(yàn) 金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)概述金屬材料金屬材料 第第1部分：室溫拉伸試驗(yàn)方法部分：室溫拉伸試驗(yàn)方法 概 述 gb228修改采用（mod）iso6892-1:2009 第一部分 gb/t228 采用iso689209技術(shù)說明 第二部分 gb/t228 與gb/t22802標(biāo)準(zhǔn)對比 第三部分 gb/t228 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容說明

2、 第四部分 gb/t228 引用標(biāo)準(zhǔn)介紹說明 概述 gb/t228 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷史gb228-1963 金屬拉力試驗(yàn)法 （制定）gb228-1976 金屬拉力試驗(yàn)法 （第1次修訂）gb228-1987 金屬拉伸試驗(yàn)方法（第2次修訂）gb228-2002 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法（第3次修訂） gb228-20- 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法（第4次修訂） 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn) 技術(shù)內(nèi)容變化 我國的金屬室溫拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)gb/t228主要技術(shù)內(nèi)容完全與國際標(biāo)準(zhǔn)iso6892新標(biāo)準(zhǔn)相同。 （見國際標(biāo)準(zhǔn)iso6892-1:2009） 第二部分第二部分 拉伸性能的測定拉伸性能的測定n本標(biāo)準(zhǔn)定義了本標(biāo)準(zhǔn)定

3、義了1212種可測拉伸性能，這些性能是：種可測拉伸性能，這些性能是： 強(qiáng)度性能強(qiáng)度性能：n上屈服強(qiáng)度（上屈服強(qiáng)度（r reheh）n下屈服強(qiáng)度（下屈服強(qiáng)度（r relel）n規(guī)定規(guī)定塑性塑性延伸強(qiáng)度（延伸強(qiáng)度（r rp p）n規(guī)定總延伸強(qiáng)度（規(guī)定總延伸強(qiáng)度（r rt t）n規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（r rr r）n抗拉強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度（r rm m） 塑性性能n屈服點(diǎn)延伸率（屈服點(diǎn)延伸率（a ae e）n最大力總最大力總延伸延伸率（率（a agtgt）n最大力最大力塑性延伸塑性延伸率（率（a ag g）n斷裂總斷裂總延伸延伸率（率（a at t）n斷后伸長率（斷后伸長率（a a）( (

4、無縮頸塑性無縮頸塑性伸長伸長率率a awnwn) )n斷面收縮率（斷面收縮率（z z）金屬材料典型拉伸曲線金屬拉伸曲線分析 金屬拉伸曲線分析a oa彈性變形階段 線性 可逆性 b ab滯彈性變形階段 非線性 滯后性c bc微塑性變形 不可逆性d cde屈服階段 塑性變形急劇增加e e f應(yīng)變硬化階段 塑性變形均勻連續(xù)f f g縮頸變形階段 產(chǎn)生縮頸變形g 斷裂 第1階段：彈性變形階段（oa） 兩個特點(diǎn)：a 從宏觀看，力與伸長成直線關(guān)系直線關(guān)系，彈性伸長與力的大小和試樣標(biāo)距長短成正比，與材料彈性模量及試樣橫截面積成反比。b 變形是完全可逆的。 加力時產(chǎn)生變形，卸力后變形完全恢復(fù)。從微觀上看，變形

5、的可逆性與材料原子間作用力有直接關(guān)系，施加拉力時，在力的作用下，原子間的平衡力受到破壞，為達(dá)到新的平衡，原子的位置必須作新的調(diào)整即產(chǎn)生位移，使外力、斥力和引力三者平衡，外力去除后，原子依靠彼此間的作用力又回到平衡位置，使變形恢復(fù)，表現(xiàn)出彈性變形的可逆性彈性變形的可逆性，即在彈性范圍保持力一段時間，卸力后仍沿原軌跡回復(fù)。oa段變形機(jī)理與高溫條件下變形機(jī)理不同，在高溫保持力后會產(chǎn)生蠕變，卸力后表現(xiàn)出不可逆性。 由于在拉伸試驗(yàn)中無論在加力或卸力期間應(yīng)力和應(yīng)變都保持單值線性關(guān)系，因此試驗(yàn)材料的彈性模量是oa段的斜率。 用以下公式求得： e e/ oa線段的a點(diǎn)是應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系的最高點(diǎn)，這點(diǎn)的應(yīng)力叫

6、理論比例極限，超過a點(diǎn)，應(yīng)力應(yīng)變則不再呈直線關(guān)系，即不再符合虎克定律。比例極限的定義在理論上很有意義，它是材料從彈性變形向塑性變形轉(zhuǎn)變的，但很難準(zhǔn)確地測定出來，因?yàn)閺闹本€向曲線轉(zhuǎn)變的分界點(diǎn)與變形測量儀器的分辨力直接相關(guān)，儀器的分辨力越高，對微小變形顯示的能力越強(qiáng)，測出的分界點(diǎn)越低，這也是為什麼在最近兩版國家標(biāo)準(zhǔn)中取消了這項(xiàng)性能的測定，而用規(guī)定塑性（非比例）延伸性能代替的原因。 第2階段：滯彈性階段 （ab） 在此階段，應(yīng)力應(yīng)變出現(xiàn)了非直線關(guān)系，其特點(diǎn)是：當(dāng)力加到b點(diǎn)時然后卸除力，應(yīng)變?nèi)钥苫氐皆c(diǎn)，但不是沿原曲線軌跡回到原點(diǎn)，在不同程度上滯后于應(yīng)力回到原點(diǎn)，形成一個閉合環(huán)，加力和卸力所表現(xiàn)的特性

7、仍為彈性行為，只不過有不同程度的滯后，因此稱為滯彈性階段，這個階段的過程很短。這個階段也稱理論彈性階段，當(dāng)超過b點(diǎn)時，就會產(chǎn)生微塑性應(yīng)變，可以用加力和卸力形成的閉合環(huán)確定此點(diǎn)，當(dāng)加卸力環(huán)第1此形成開環(huán)時所對應(yīng)的點(diǎn)為b點(diǎn)。 第3階段：微塑性應(yīng)變階段 （bc） 是材料在加力過程中屈服前的微塑性變形部分，從微觀結(jié)構(gòu)角度講，就是多晶體材料中處于應(yīng)力集中的晶粒內(nèi)部，低能量易動位錯的運(yùn)動。塑性變形量很小，是不可回復(fù)的。大小仍與儀器分辨力有關(guān)。 第4階段：屈服階段 （cde） 這個階段是金屬材料的不連續(xù)屈服的階段，也稱間斷屈服階段，其現(xiàn)象是當(dāng)力加至c點(diǎn)時，突然產(chǎn)生塑性變形，由于試樣變形速度非?？?，以致試驗(yàn)機(jī)

8、夾頭的拉伸速度跟不上試樣的變形速度，試驗(yàn)力不能完全有效的施加于試樣上，在曲線這個階段上表現(xiàn)出力不同程度的下降，而試樣塑性變形急劇增加，直至達(dá)到e點(diǎn)結(jié)束，當(dāng)達(dá)到c點(diǎn)，在試樣的外表面能觀察到與試樣軸線呈45度的明顯的滑移帶，這些帶稱為呂德斯帶，開始是在局部位置產(chǎn)生，逐漸擴(kuò)展至試樣整個標(biāo)距內(nèi)，宏觀上，一條呂德斯帶包含大量滑移面，當(dāng)作用在滑移面上的切應(yīng)力達(dá)到臨界值時，位錯沿滑移方向運(yùn)動。在此期間，應(yīng)力相對穩(wěn)定，試樣不產(chǎn)生應(yīng)變硬化。 c c點(diǎn)是拉伸試驗(yàn)的一個重要的性能判據(jù)點(diǎn)，點(diǎn)是拉伸試驗(yàn)的一個重要的性能判據(jù)點(diǎn)，dede范圍內(nèi)的最低點(diǎn)范圍內(nèi)的最低點(diǎn)也是重要的性能判據(jù)點(diǎn)，分別稱上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。也是重要的

9、性能判據(jù)點(diǎn)，分別稱上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。e e點(diǎn)是屈服點(diǎn)是屈服的結(jié)束點(diǎn)，所對應(yīng)的應(yīng)變是判定板材成型性能的重要指標(biāo)。的結(jié)束點(diǎn)，所對應(yīng)的應(yīng)變是判定板材成型性能的重要指標(biāo)。 第5階段： 塑性應(yīng)變硬化階段 （ef） 屈服階段結(jié)束后，試樣在塑性變形下產(chǎn)生應(yīng)變硬化，在e點(diǎn)應(yīng)力不斷上升，在這個階段內(nèi)試樣的變形是均勻和連續(xù)的，應(yīng)變硬化效應(yīng)是由于位錯密度增加而引起的，在此過程中，不同方向的滑移系產(chǎn)生交叉滑移，位錯大量增殖，位錯密度迅速增加，此時必須不斷繼續(xù)施加力，才能使位錯繼續(xù)滑移運(yùn)動，直至f點(diǎn)。f點(diǎn)通常是應(yīng)力應(yīng)變曲線的最高點(diǎn)（特殊材料除外），此點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力是重要的性能判據(jù)。第6階段：縮頸變形階段（fg） 力施

10、加至f點(diǎn)時，試驗(yàn)材材料的應(yīng)變硬化與幾何形狀導(dǎo)致的軟化達(dá)到平衡，此時力不再增加，試樣最薄弱的截面中心部分開始出現(xiàn)微小空洞，然后擴(kuò)展連接成小裂紋，試樣的受力狀態(tài)由兩向變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。裂紋擴(kuò)展的同時，在試樣表面可看到產(chǎn)生縮頸變形，在拉伸曲線上，從f點(diǎn)到g點(diǎn)力是下降的，但是在試樣縮頸處，由于截面積已變小，其真應(yīng)力要大大高于工程應(yīng)力。試驗(yàn)達(dá)到試驗(yàn)達(dá)到g g點(diǎn)試樣完全斷裂。點(diǎn)試樣完全斷裂。 從以上典型的拉伸曲線上，可以測定金屬材料如下性能：1 1 上屈服強(qiáng)度：（上屈服強(qiáng)度：（c c點(diǎn)）點(diǎn)）試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力2 2 下屈服強(qiáng)度：（下屈服強(qiáng)度：（e e點(diǎn)）點(diǎn)）屈服期間的最低應(yīng)力，要注意這里

11、要排除初始瞬時效應(yīng)最低應(yīng)力點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力。3 3 抗拉強(qiáng)度：（抗拉強(qiáng)度：（f f點(diǎn)）點(diǎn)）在最大力點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力。 4 4 屈服點(diǎn)延伸率：（屈服點(diǎn)延伸率：（aeae）對于呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的材料，從屈服開始至均勻硬化開始之間的延伸率。要注意起點(diǎn)和終點(diǎn)的判定。5 5 最大力總延伸率：最大力總延伸率：f點(diǎn)處作一垂線，橫座標(biāo)原點(diǎn)與交點(diǎn)長度對應(yīng)的伸長率（包括在此條件下的彈性伸長和塑性伸長率）。6 6 最大力塑性延伸率最大力塑性延伸率：f點(diǎn)處作一平行于彈性段的直線，橫座標(biāo)原點(diǎn)與交點(diǎn)對應(yīng)的伸長率。7 7 斷裂總延伸率：（斷裂總延伸率：（g 點(diǎn)）斷裂時刻的試樣總伸長率（包括彈性伸長和塑性伸長率）。拉伸過程中無明

12、顯屈服脆性材料（如淬火鋼和高強(qiáng)鋼）的拉伸曲線： 8 8 規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度r rp p： 規(guī)定塑性延伸率對應(yīng)的應(yīng)力，即在代表伸長的橫坐標(biāo)上取規(guī)定的伸長量，平行于彈性線段作一直線。在與曲線交點(diǎn)處作一水平線與力軸的交點(diǎn)力值所對應(yīng)的應(yīng)力為rp。一般稱平行線法，適用于彈性段為直線的拉伸曲線。 對于彈性段不是直線的拉伸曲線，上述方法無法用，此時要用滯后環(huán)法或逐步逼近法進(jìn)行測定。 9 9 規(guī)定總延伸強(qiáng)度規(guī)定總延伸強(qiáng)度r rt t： 規(guī)定總延伸率對應(yīng)的應(yīng)力，即在代表伸長的橫坐標(biāo)上取規(guī)定的伸長量，平行于力軸作一直線。在與曲線交點(diǎn)處作一水平線與力軸的交點(diǎn)力值所對應(yīng)的應(yīng)力為rt。 關(guān)于金屬的拉伸試驗(yàn)

13、速率1 試驗(yàn)速率的本質(zhì)2 試驗(yàn)速率的方式3 試驗(yàn)速率方式的評價分析4 拉伸速率對性能的影響5 拉伸速率的規(guī)定6 應(yīng)力速率與應(yīng)變速率的轉(zhuǎn)換測定拉伸性能對試樣的要求n1 標(biāo)距(6.1.1)n2 平行長度(6.1.2)n3 過渡半徑(6.1.2)n4 矩形試樣寬厚比n5 試樣頭部形狀n6 圓形截面比例試樣n7 矩形截面比例試樣n8 扁材、線材試樣n9 直徑小于4mm線材試樣n10 管材試樣拉伸試驗(yàn)要求1 試驗(yàn)力零點(diǎn)設(shè)置2 試樣夾持方法,iso-10.2條(49)3 試驗(yàn)速率的選擇及表示 控制試驗(yàn)速率的方式 試驗(yàn)條件的表示 1 1 上屈服強(qiáng)度的測定上屈服強(qiáng)度的測定 2 2 下屈服強(qiáng)度的測定下屈服強(qiáng)度的

14、測定應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a）當(dāng)材料呈現(xiàn)明顯屈服時，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定或說明測定上屈服強(qiáng)度（reh）或下屈服強(qiáng)度（rel）或兩者。相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)無規(guī)定時，測定上屈服強(qiáng)度（reh）和下屈服強(qiáng)度（rel）；只呈現(xiàn)單一屈服（呈現(xiàn)屈服平臺）狀態(tài)的情況，測定為下屈服強(qiáng)度（rel）。b）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中要求測定屈服強(qiáng)度，但材料不呈現(xiàn)出明顯屈服時，材料不具有可測的上屈服強(qiáng)度（reh）和（或）下屈服強(qiáng)度（rel）性能。建議測定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度（rp0.2），并注明“無明顯屈服”。 有可能出現(xiàn)上述情況的材料，建議相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定測定屈服強(qiáng)度時說明當(dāng)無明顯屈服時要測定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度（rp0.2）。c）如材料屈服期間力并無下降

15、或保持恒定，而是呈緩慢增加，只要能分辨出力在增加，則判為無明顯屈服狀態(tài)。3 規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的測定 n塑性延伸量 l（偏離彈性點(diǎn)的變形量）n塑性延伸率 ep(ep l/le)n規(guī)定塑性延伸率 ep0.2n規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度 rp0.2 ep0.2對應(yīng)的應(yīng)力 （ rp0.2 fp/s0）1) 常規(guī)平行線方法常規(guī)平行線方法 常規(guī)平行線方法適用于具有常規(guī)平行線方法適用于具有明顯彈性直線段的材料明顯彈性直線段的材料。在應(yīng)。在應(yīng)力力延伸率曲線圖上，在延伸軸上用等于規(guī)定塑性延伸率的截延伸率曲線圖上，在延伸軸上用等于規(guī)定塑性延伸率的截距點(diǎn)作平行于彈性直線段的平行線，交曲線于一點(diǎn)，此點(diǎn)對應(yīng)距點(diǎn)作平行于彈性直線段

16、的平行線，交曲線于一點(diǎn)，此點(diǎn)對應(yīng)的力為所求測的規(guī)定塑性延伸力，此力除以試樣原始橫截面積的力為所求測的規(guī)定塑性延伸力，此力除以試樣原始橫截面積s0便得到規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。見標(biāo)準(zhǔn)圖便得到規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。見標(biāo)準(zhǔn)圖3. ep規(guī)定的塑性延伸率規(guī)定的塑性延伸率 3 )逐步逼近方法 iso6892第13條的注。 逐步逼近方法既適用具有彈性直線段材料，也適用于無明顯彈性直線段材料測定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。 此方法是建立在“表觀比例極限不低于規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度rp0.2的一半”的假定，這一假定對于常見的金屬材料基本真實(shí)。 4 4 規(guī)定總延伸強(qiáng)度的測定規(guī)定總延伸強(qiáng)度的測定 試驗(yàn)時，記錄力試驗(yàn)時，記錄力延伸曲線，直至超

17、過規(guī)定總延延伸曲線，直至超過規(guī)定總延伸強(qiáng)度。在力伸強(qiáng)度。在力延伸曲線上的延伸軸上用等于規(guī)定延伸曲線上的延伸軸上用等于規(guī)定總延伸率的截距作平行于力軸的平行線，與曲線點(diǎn)總延伸率的截距作平行于力軸的平行線，與曲線點(diǎn)對應(yīng)的力即為規(guī)定總延伸力，此力除以試樣原始橫對應(yīng)的力即為規(guī)定總延伸力，此力除以試樣原始橫截面積便得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度。見圖截面積便得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度。見圖4. 總延伸率與塑性延伸率之間相差的是彈性部分?？傃由炻逝c塑性延伸率之間相差的是彈性部分。5 5 規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗(yàn)證規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗(yàn)證 這種驗(yàn)證方法較簡單。對試樣連續(xù)施加力直至相應(yīng)規(guī)定殘這種驗(yàn)證方法較簡單。對試樣連續(xù)施加力直至相應(yīng)規(guī)

18、定殘余延伸強(qiáng)度的力，并在此力保持余延伸強(qiáng)度的力，并在此力保持1010秒秒1212秒時間后卸除力，秒時間后卸除力，檢驗(yàn)殘余延伸是否超過規(guī)定值。如果未超過，則確認(rèn)試樣通檢驗(yàn)殘余延伸是否超過規(guī)定值。如果未超過，則確認(rèn)試樣通過驗(yàn)證合格，如果超過，則確認(rèn)試樣不合格。過驗(yàn)證合格，如果超過，則確認(rèn)試樣不合格。 示例：示例： r rr0.5r0.5750mpa 750mpa 表明施加應(yīng)力表明施加應(yīng)力750mpa 750mpa 產(chǎn)生的殘余產(chǎn)生的殘余延伸率小于延伸率小于0.50.5。 這種驗(yàn)證方法，對于只要求判定產(chǎn)品合不合格，而不要求這種驗(yàn)證方法，對于只要求判定產(chǎn)品合不合格，而不要求知道具體性能值是多少的場合是很

19、有用的，因?yàn)轵?yàn)證的效率知道具體性能值是多少的場合是很有用的，因?yàn)轵?yàn)證的效率高，對大批量和多批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)有利。高，對大批量和多批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)有利。 但這種驗(yàn)證的方法，僅僅能對相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)定殘但這種驗(yàn)證的方法，僅僅能對相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證合格與否，并不能得到性能的確切數(shù)值。余延伸強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證合格與否，并不能得到性能的確切數(shù)值。因此，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議應(yīng)說明是否采用驗(yàn)證方法或具體因此，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議應(yīng)說明是否采用驗(yàn)證方法或具體測定的方法。測定的方法。6 6 屈服點(diǎn)延伸率的測定屈服點(diǎn)延伸率的測定 對于不連續(xù)屈服的材料，用變形硬化開始點(diǎn)的延對于不連續(xù)屈服的材料，用變形

20、硬化開始點(diǎn)的延伸減去上屈服點(diǎn)處的延伸，除以引伸計(jì)標(biāo)距得到屈服伸減去上屈服點(diǎn)處的延伸，除以引伸計(jì)標(biāo)距得到屈服點(diǎn)延伸率。點(diǎn)延伸率。 變形硬化開始點(diǎn)的確定見變形硬化開始點(diǎn)的確定見圖圖7 7： a) a) 水平線法水平線法 b) b) 回歸線法回歸線法 試驗(yàn)報告中應(yīng)注明采用的方法。試驗(yàn)報告中應(yīng)注明采用的方法。 7 7 最大力總延伸伸率的測定最大力總延伸伸率的測定8 8 最大力塑性延伸率的測定最大力塑性延伸率的測定 試驗(yàn)時記錄力試驗(yàn)時記錄力延伸曲線，直至過了最大力點(diǎn)，見延伸曲線，直至過了最大力點(diǎn)，見圖圖1 1。最大力點(diǎn)的總延伸。最大力點(diǎn)的總延伸l lm m除以引伸計(jì)標(biāo)距除以引伸計(jì)標(biāo)距l(xiāng) le e，即為最

21、，即為最大力總延伸率，按下式計(jì)算：大力總延伸率，按下式計(jì)算： 將最大力總延伸扣除彈性延伸部分即為最大將最大力總延伸扣除彈性延伸部分即為最大力塑性延伸，將其除以引伸計(jì)標(biāo)距便得到最大力塑性延力塑性延伸，將其除以引伸計(jì)標(biāo)距便得到最大力塑性延伸率，按下式計(jì)算：伸率，按下式計(jì)算： 100emgtlla100)(mrllememga 無縮頸塑性伸長率awn測定方法 許多材料，最大力產(chǎn)生于縮頸許多材料，最大力產(chǎn)生于縮頸 開始范圍，表明開始范圍，表明a ag g和和a awnwn基本相同，但對大變形冷加工材料、輻照后結(jié)構(gòu)鋼基本相同，但對大變形冷加工材料、輻照后結(jié)構(gòu)鋼a ag g和的和的a awnwn則有不同則

22、有不同. . 棒材、線材和條材等長產(chǎn)品，可采用標(biāo)準(zhǔn)附錄棒材、線材和條材等長產(chǎn)品，可采用標(biāo)準(zhǔn)附錄i i提供的人工測量提供的人工測量awn方法。方法。 為使測量有效，應(yīng)滿足：為使測量有效，應(yīng)滿足： a)a)測量區(qū)的范圍應(yīng)處于距離斷裂處至少測量區(qū)的范圍應(yīng)處于距離斷裂處至少5d5d（d d為試樣直徑）和距離夾頭至少為為試樣直徑）和距離夾頭至少為2.5d2.5d。 b b）測量用的原始標(biāo)距應(yīng)至少等于相產(chǎn)品中規(guī)）測量用的原始標(biāo)距應(yīng)至少等于相產(chǎn)品中規(guī)定的值。定的值。 awn按下式計(jì)算： %10000lllaug 9 9 斷裂總延伸率的測定斷裂總延伸率的測定 試驗(yàn)時記錄力延伸曲線，直至試樣完全斷裂，（見圖1和

23、后圖）。斷裂點(diǎn)的總延伸除以引伸計(jì)標(biāo)距即得到斷裂總延伸率，按下式計(jì)算。 100lelaft 斷后伸長率測量要點(diǎn)1 斷樣處于同一軸線2 斷面適當(dāng)接觸3 直接測量條件4 移位法測量(附錄h)5 自動法測量6 a5%測量方法（附錄g）7 表示方法與換算8 修約間隔 直接測量條件： a 試樣斷裂處距離等于或大于1/3 l0時; b 斷后伸長率大于或等于規(guī)定值時，不管斷在何處，直接測量lu。 移位法測量： 若試樣斷裂處與標(biāo)距標(biāo)點(diǎn)的距離小于l0/3，可采用“移位方法”（見附錄h）測定伸長率。等于或大于規(guī)定最小值情況也可采用“移位方法”。自動方法測量：允許使用自動系統(tǒng)或裝置測定斷后伸長率和斷裂總伸長率，應(yīng)注意

24、： a)引伸計(jì)標(biāo)距應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距。 b)斷裂位置處于引伸計(jì)標(biāo)距范圍內(nèi)方為有效;但如伸長率等于或大于規(guī)定最小值，不管斷裂位置處于何處測量均為有效。a a 的表示方法與換算的表示方法與換算 a 在短比例標(biāo)距試樣上測得的斷后伸長率在短比例標(biāo)距試樣上測得的斷后伸長率 a11.3在長比例標(biāo)距試樣上測得的斷后伸長率在長比例標(biāo)距試樣上測得的斷后伸長率 a80mm 在定標(biāo)距試樣（在定標(biāo)距試樣（80mm）上測得的斷后伸長率）上測得的斷后伸長率 a a 11.3 a 50 a200 碳碳 鋼鋼 1 0.758 1 0.5741 0.758 1 0.574 奧氏體鋼奧氏體鋼 1 0.916 1 0.8391 0

25、.916 1 0.839 11 斷面收縮率z的測定 斷面收縮率也是金屬材料重要的延性性能，但由于試樣拉斷時形成的最小橫截面形狀復(fù)雜性，沒有各種形狀截面試樣的測定方法規(guī)定測定方法。 按照斷面收縮率的定義“斷裂后試樣橫截積的最大縮減量（s0-su）與原始橫截面積（s0）之比的百分率”。對于圓形橫截面試樣，通過測定試驗(yàn)前的原始橫截面積（s0），和斷后最小橫截面積（su）來計(jì)算斷面收縮率。橫截面測量準(zhǔn)確至2。 1.斷面形狀：新標(biāo)準(zhǔn)沒規(guī)定。 2.su的測量應(yīng)準(zhǔn)確至2。 對于小直徑或其它截面試樣z的測定，測量準(zhǔn)確度較難達(dá)到2。 （指南一書80-83頁） 1）圓形橫截面試樣z的測定。 在斷面最小處相互垂直方

26、向測量直徑，用平均值計(jì)算最小橫截面積。 2）矩形橫截面試樣z的測定。 用斷面最小厚度及最大寬度計(jì)算。 各類試樣s0的測量n1） 厚度0.13mm薄板試樣： 面積準(zhǔn)確至2，特薄板試樣寬度誤差2。 2） 厚度3mm的板、扁材及尺寸4mm線、棒、型材試樣： 尺寸測量準(zhǔn)確至0.5。 3） 尺寸4mm線、棒、型材試樣： 面積測量準(zhǔn)確至1。 4） 管材試樣（全截面或條狀）： 原始橫截面測量準(zhǔn)確至1。 一 拉伸試驗(yàn)測量不確定度評定原則n拉伸試驗(yàn)測量不確定度是根據(jù)誤差累計(jì)原理，以試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)檢定標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)評定的。當(dāng)評定試驗(yàn)結(jié)果總分散度時，測量不確定度包括材料不均勻性帶入的分散。因此這種評定方法對試驗(yàn)室實(shí)

27、際應(yīng)用是有意義的。n評定時要考慮試驗(yàn)方法的特點(diǎn)，采用設(shè)備或儀器相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 二 評定測量不確定度的步驟n1) 求a類不確定度（公式j(luò).1）n 根據(jù)一組或多組試驗(yàn)結(jié)果，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差。n2) 求b類不確定度 (公式j(luò).2)n 根據(jù)設(shè)備儀器校驗(yàn)證書或相關(guān)文件規(guī)定極限，要考慮分布規(guī)律。n3）計(jì)算合成不確定度（公式j(luò).3）n 用方和根方法計(jì)算。n4）計(jì)算擴(kuò)展不確定度n 按置信水平95，擴(kuò)展系數(shù) k2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文件njjf 10591999 測量不確定度評定與表示n基本概念、術(shù)語（不確定度、a類不確定度、b類不確定度、合成不確定度、擴(kuò)展不確定度等）n建立測量模型（根據(jù)不同試驗(yàn)方法類型）n各不確定度的評

28、定（a類、b類、合成、擴(kuò)展）n測量不確定度的報告與表示相關(guān)引用標(biāo)準(zhǔn) 拉伸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)（相應(yīng)級別試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力誤差規(guī)定） 單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)的標(biāo)定 (規(guī)定級別引伸計(jì)的量程、系統(tǒng)誤差要求) 數(shù)值修約規(guī)則（iso6892不列入）（有效位數(shù)、修約間隔、修約規(guī)則）三 影響性能測定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素分析n影響拉伸性能測定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素主要?dú)w為影響拉伸性能測定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素主要?dú)w為兩大類如下：兩大類如下：na)計(jì)量參數(shù)類：例如試驗(yàn)機(jī)級別、引伸計(jì)、試計(jì)量參數(shù)類：例如試驗(yàn)機(jī)級別、引伸計(jì)、試樣尺寸，包括試樣原始橫截面尺寸等。樣尺寸，包括試樣原始橫截面尺寸等。nb)材料和試驗(yàn)控制參數(shù)：例如材料性能的均勻材料和試驗(yàn)控制

29、參數(shù)：例如材料性能的均勻性、試樣制備的方法、試樣形狀及公差、試驗(yàn)性、試樣制備的方法、試樣形狀及公差、試驗(yàn)速率、試樣受力的軸向性、試驗(yàn)溫度、數(shù)據(jù)采速率、試樣受力的軸向性、試驗(yàn)溫度、數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)、軟件的偏差，以及人為誤差等。集與分析技術(shù)、軟件的偏差，以及人為誤差等。 四 不確定度分量分析 1 .與材料無關(guān)的未定系統(tǒng)誤差與材料無關(guān)的未定系統(tǒng)誤差n標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的未定系統(tǒng)誤差有：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的未定系統(tǒng)誤差有：na)a)允許的測力誤差（允許的測力誤差（1 1級準(zhǔn)確度）：級準(zhǔn)確度）：1%1%；nb)b)允許的測應(yīng)變（位移）誤差（允許的測應(yīng)變（位移）誤差（1 1級引伸計(jì)準(zhǔn)確度

30、）：級引伸計(jì)準(zhǔn)確度）：1%1%；nc)c)允許的標(biāo)距誤差（允許的標(biāo)距誤差（1 1級引伸計(jì)）：級引伸計(jì)）：1%1%；nd)d)允許的測原始橫截面積誤差：允許的測原始橫截面積誤差：1%1%；ne)e)允許的測斷后最小橫截面積誤差：允許的測斷后最小橫截面積誤差：2%2%。n 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種性能，并不是每一種都與上述5種誤差分量相關(guān)。例如，reh、rel和rm三項(xiàng)性能與力的測量和原始橫截面積的測量相關(guān)，所以這些性能與1)和4)項(xiàng)誤差相關(guān)。rp這一性能除與1)和4)項(xiàng)誤差相關(guān)外，還與2)和3)項(xiàng)誤差相關(guān)，因?yàn)橛裳由齑_定所測的力，而延伸是通過引伸計(jì)測量的。這一性能與標(biāo)距誤差和延伸測量誤差（采用引伸計(jì)方法

31、測）相關(guān)，即與3)和4)項(xiàng)誤差相關(guān)。z這一性能與原始橫截面積和斷后最小橫截面積測量誤差相關(guān)，即與4)和5)項(xiàng)誤差相關(guān)。六.抗拉強(qiáng)度測量不確定度示例n1 數(shù)學(xué)模型n 按抗拉強(qiáng)度公式計(jì)算。n2 分量分析n a) 一組重復(fù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)n b) 試驗(yàn)力分量n c) 試樣面積誤差分量n d) 結(jié)果的修約n3 不確定度合成n4 擴(kuò)展不確定度n4 結(jié)果的表示 1 基本公式)0()()()()(20222ffrepusufuururelrelmrelrelmcrelsfrmm0 2 不確定度分量分析 (iso6892j.4 說明)na）用一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到a類不確定度分量n 用10支d=10mm圓形截面試樣在同一條件下重復(fù)試驗(yàn)，測出的強(qiáng)度均值rm600n/mm2（591609n/mm2），試驗(yàn)結(jié)果包括了材料分散度在內(nèi)。n平均值的計(jì)算：n求出標(biāo)準(zhǔn)偏差：nimmrrn111)(2nmmirrsia類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算na類標(biāo)準(zhǔn)不確定度：n相對不確定度分量：055. 6)(nrepusi%0 . 1010. 0)(rumrelrep b）試驗(yàn)力引入的