GBT金屬材料室溫拉伸試驗方法細節(jié)

GBT金屬材料室溫拉伸試驗方法細節(jié)當前1頁，總共63頁。單向靜拉伸試驗

在試樣兩端緩慢地施加載荷，使試樣的工作部分受軸向拉力，引起試樣沿軸向伸長，直至拉斷為止。單向靜拉伸試驗的種類：

室溫拉伸試驗（

GB/T228.1-2010) 高溫拉伸試驗 低溫拉伸試驗 液氦溫度拉伸試驗當前2頁，總共63頁。GB/T228.1-2010與GB/T228-2002主要區(qū)別:增加了方法A應變速率控制方法；修改了試驗結果的數(shù)值修約方法；將原始橫截面積的最小值改為平均值；符號變更；增加了對于上、下屈服強度位置判定的基本原則；增加了拉伸試驗測量不確定度的評定方法；增加了資料性附錄A計算機控制拉伸試驗機使用時的建議；增加了資料性附錄F考慮試驗機剛度后估算的橫梁位移速率方法。

當前3頁，總共63頁。1、應力：每單位面積上承受的力。2、工程應力：每單位原始橫截面積上的力。表示為：3、工程應變：瞬間長度與原始長度之差與原始長度比值?！鱈-伸長L0-原始標距長度一.拉伸試驗力學參量當前4頁，總共63頁。所謂拉伸力學性能實質為拉伸應力-應變曲線各變形階段的特征點對應的特征應力和應變值。1、彈性性能包括:比例極限；彈性極限；拉伸彈性模量；泊松比。金屬材料在彈性變形階段，其應力和應變成正比例關系，符合胡克定律，即σ=Eε，其比例系數(shù)E稱為彈性模量。2、塑性性能1）屈服強度：包括：上屈服強度；下屈服強度；規(guī)定非比例延伸強度；規(guī)定總延伸強度；規(guī)定殘余延伸強度。拉伸力學性能當前5頁，總共63頁。拉伸試驗時測量的量是伸長和力，由這兩個變量構成的關系曲線（F-△L曲線）稱為拉伸圖，即拉伸曲線。力—伸長曲線F—ΔL曲線應力—應變曲線R—e曲線拉伸曲線當前6頁，總共63頁。比例變形階段(oa)；彈性變形階段(ob)；微塑性應變階段(bc)；屈服塑性變形階段(cd)；應變硬化階段(de)；局部縮頸變形斷裂階段(ef)。拉伸曲線各變形階段當前7頁，總共63頁。二.拉伸試樣一）試樣的形狀和尺寸試樣的形狀與尺寸取決于要金屬產品的形狀與尺寸。需要加工制樣：壓制坯、鑄錠、無恒定截面的產品不需加工制樣：有恒定橫截面的型材、棒材、線材鑄造試樣（鑄鐵和鑄造非鐵合金）橫截面的形狀：圓形、矩形、多邊形、環(huán)形，其他形狀當前8頁，總共63頁。經(jīng)過機加工的試樣當前9頁，總共63頁。經(jīng)過拉伸試驗的試樣當前10頁，總共63頁。熱軋鋼筋的外形光圓鋼筋

螺紋鋼筋

人字紋鋼筋

月牙紋鋼筋

當前11頁，總共63頁。熱軋鋼筋的取樣要求序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法試驗方法1化學成分（熔煉分析）1GB/T20066GB/T223GB/T43362力學2任選兩根鋼筋切取GB/T2283彎曲2任選兩根鋼筋切取GB/T2324重量偏差5兩端平齊GB50204當前12頁，總共63頁。低碳鋼熱軋圓盤條的取樣要求

序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法試驗方法1重量偏差5個/批兩端平齊GB502042力學1個/批GB2975GB/T2283彎曲2個/批不同根盤條GB/T2975GB/T232當前13頁，總共63頁。冷軋帶肋鋼筋的取樣要求序號檢驗項目取樣數(shù)量取樣方法試驗方法1拉伸試驗1個/盤在每（任）盤中隨機切取GB/T2282彎曲試驗2個/批GB/T2323反復彎曲試驗2個/批GB/T2384重量偏差1個/盤GB13788原料盤當前14頁，總共63頁。不經(jīng)機加工試樣當前15頁，總共63頁。比例試樣：

拉伸試樣的原始標距與原始橫截面積的平方根的比值k為常數(shù)，這樣的拉伸試樣稱為比例試樣。

k=5.65的試樣稱為短比例試樣，其斷后伸長率為A

k=11.3的試樣稱為長比例試樣，其斷后伸長率為A11.3試驗時，一般優(yōu)先選用短比例試樣，但要保證原始標距不小于15mm，否則，建議選用長比例試樣或其他類型試樣。非比例試樣：它的標距與試樣截面不存在比例關系，稱為非比例試樣。二）按L0與S0的關系分類當前16頁，總共63頁。圓形截面的比例試樣L0與d0的關系對圓形試樣，S0＝d2

/4當k＝5.65時：當k＝11.3時：當前17頁，總共63頁。1.試樣尺寸的測量測量計算試樣的原始橫截面積。圓形截面試樣（新規(guī)定）： 在標距兩端及中間三處橫截面上相互垂直兩個方向測量直徑，以各處兩個方向測量的直徑的算術平均值計算橫截面積;

取三處測得橫截面積的平均值作為試樣原始橫截面積。三.拉伸試驗前的準備即：兩端和中間三點六次測量直徑，計算原始橫截面積當前18頁，總共63頁。

附錄B、D規(guī)定：如果試樣的公差滿足標準要求，原始橫截面積可以用名義值，而不必通過實際測量再計算。宜在試樣平行長度中心區(qū)域以足夠的點數(shù)測量試樣的相關尺寸。原始橫截面積S0是平均橫截面積，應根據(jù)測量的尺寸計算。2002版規(guī)定為S0是最小橫截面積。

計算原始橫截面積時，需要至少保留四位有效數(shù)字或小數(shù)點后兩位，取其較精確者，π至少取4位有效數(shù)字。3.測量部位和方法當前19頁，總共63頁。1）稱重法測定試樣原始橫截面積試樣應平直，兩端面垂直于試樣軸線。測量試樣長度Lt，準確到±0.5%；稱試樣質量m，準確到±0.5%；測出或查出材料密度ρ，準確到三位有效數(shù)字。按下式計算原始截面積：注：稱重方法僅適用于具有恒定橫截面的試樣。當前20頁，總共63頁。2）螺紋鋼筋試樣的原始橫截面積螺紋鋼筋的產品標準大多數(shù)都規(guī)定試樣采用“標稱原始橫截面積”，或按“標稱原始直徑”， 計算原始橫截面積。采用公稱尺寸：標準/協(xié)議許可當前21頁，總共63頁。3）光滑鋼筋試樣的原始橫截面積如相關產品標準規(guī)定采用“標稱橫截面積”或“標稱直徑”計算原始橫截面積，應按其執(zhí)行。如相關產品標準沒有具體規(guī)定，可采用實測尺寸或用稱重法測定原始橫截面積。

當前22頁，總共63頁。圓形橫截面試樣：原始直徑測量允許誤差不超過±0.5%。其他橫截面形狀的試樣：原始橫截面積測量誤差不超過±1%。稱重方法：接近±1%以內。4原始橫截面積測定誤差要求5其他相關尺寸測量要求原始標距：±1%斷后標距：±0.25mm斷后最小橫截面積：±2%當前23頁，總共63頁。試驗機應按照GB/T16825進行檢驗，并應為1級或優(yōu)于1級準確度。引伸計的準確度級別應符合GB/T12160的要求。測定上屈服強度、下屈服強度、屈服點延伸率、規(guī)定塑性延伸強度、規(guī)定總延伸強度、規(guī)定殘余延伸強度，以及規(guī)定殘余延伸強度的驗證試驗，應使用不劣于1級準確度的引伸計；三.拉伸試驗設備測試項目級別ReL，ReH，Rp，Rt，Rr，Ae1Rm，Agt，Ag，At，A2當前24頁，總共63頁。測定其他具有較大延伸率的性能，例如抗拉強度、最大力總延伸率和最大力非比例延伸率、斷裂總伸長率，以及斷后伸長率，應使用不劣于2級準確度的引伸計。

測試項目級別ReL，ReH，Rp，Rt，Rr，Ae1Rm，Agt，Ag，At，A2當前25頁，總共63頁。引伸計應定期檢定。日常試驗要經(jīng)常標定引伸計級別標定器分辨力相對誤差10.5±0.321.0±0.6當前26頁，總共63頁。1.原始標距（Lo）：施力前的試樣標距。2.斷后標距（Lu）：試樣斷裂后的標距。3.平行長度（Lc）：試樣兩頭部或兩夾持部分（不帶頭試樣）之間平行部分的長度。4.伸長：試驗期間任一時刻原始標距Lo的增量。5.伸長率：原始標距的伸長與原始標距Lo之比的百分率。6.斷后伸長率（A）：斷后標距的殘余伸長（Lu-Lo）與原始標距Lo之比的百分率。注：對于比例試樣，若原始標距不為5.65So1/2（So為試樣平行長度的橫截面積），符號A應附以下角標說明所使用的比例系數(shù)，例如，A11.3表示原始標距為11.3So1/2的斷后伸長率。

一）有關術語的定義四.拉伸試驗當前27頁，總共63頁。與（引伸計）有關術語的定義引伸計標距（Le）：

用引伸計測量試樣時所使用試樣平行長度部分的長度。2.延伸：試驗期間任一給定時刻引伸計標距Le的增量。屈服點延伸率（Ae）：

呈現(xiàn)明顯屈服（不連續(xù)屈服）現(xiàn)象的金屬材料，屈服開始至均勻加工硬化開始之間引伸計標距的延伸與引伸計標距Le之比的百分率。當前28頁，總共63頁。4.最大力總延伸率（Agt）：

最大力時原始標距的總延伸（彈性延伸加塑性延伸）與引伸計標距e之比的百分率。5.最大力塑性延伸率（Ag）：

最大力時原始標距的塑性延伸與引伸計標距Le之比的百分率。6.斷裂總伸長率（At）：

斷裂時刻原始標距的總延伸（彈性延伸加塑性延伸）與引伸計標距Le之比的百分率。當前29頁，總共63頁。A—斷后伸長率Ag—最大力塑性延伸率Agt—最大力總延伸率At—斷裂總延伸率e—延伸率mE—應力-延伸率曲線上彈性部分的斜率R—應力Rm—抗拉強度Δe—平臺范圍當前30頁，總共63頁。三）幾種常見材料的應力-應變曲線當前31頁，總共63頁。四）拉伸試驗要求設定試驗力零點：試驗兩端被夾之前，應設定力測量系統(tǒng)的零點。試驗的夾持方法：使用楔形夾頭、螺紋夾頭等合適的夾具夾持，并確保試樣和夾具對中。選擇合適的試驗速率測試各種拉伸性能：A.應變速率（包括橫梁位移速率）B.應力速率

當前32頁，總共63頁。試驗速率橫梁位移速率，mm/min未考慮機器彈性柔度，很少使用應力速率，N/mm2s-1液壓試驗機(工程應用較多）應變速率，mm/mms-1或s-1衡量試樣變形快慢最本質的方式當前33頁，總共63頁。關于ReH，ReL，Rp屈服強度：

當金屬材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在試驗期間達到塑性變形發(fā)生而力不增加的應力點。應區(qū)分上屈服強度和下屈服強度。上屈服強度ReH：

試樣發(fā)生屈服而首次下降前的最大應力。下屈服強度ReL：

在屈服期間，不計初始瞬時效應時的最小應力。當前34頁，總共63頁。上屈服強度下屈服強度屈服平臺當前35頁，總共63頁。ReH和ReL的計算公式：在正常試驗條件下，由于下屈服強度ReL的數(shù)值較為穩(wěn)定，再現(xiàn)性較好，所以常將下屈服強度ReL選作屈服強度指標。在特別要求的情況下也可能測定上屈服強度。當前36頁，總共63頁。1.試驗速率的選擇 （1）A（應變速率控制的試驗速率）：

可選用下面兩個范圍之一：范圍1：=0.00007s-1，相對誤差±20%范圍2：=0.00025s-1，相對誤差±20%（推薦） （2）B（應力速率控制的試驗速率）：如僅測定上屈服強度，試驗速率應恒定并保持在下表的規(guī)定范圍內。（一）ReH和ReL的測定材料彈性模量E/MPa應力速率/MPa/s最小最大<150000220≥150000660如僅測定下屈服強度，在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025/s～0.0025/s之間，并盡可能保持恒定。當前37頁，總共63頁。引伸計標距應≥1/2L0。引伸計不劣于1級記錄力－延伸曲線數(shù)據(jù)，直至超過屈服階段判定原則：屈服前的第一個峰值力為上屈服力，不管其后的峰值力比它大或小。屈服階段中如呈現(xiàn)兩個或兩個以上的谷值力，舍去第一個谷值力，取其余谷值力中之最小者判為下屈服力。如只呈現(xiàn)一個下降谷值力，此谷值力判為下屈服力。正確的判定結果應是下屈服力必定低于上屈服力。2.試驗方法的選擇（1）圖解法當前38頁，總共63頁。屈服前的第1個峰值應力判為上屈服強度，其后的峰值應力比它小；屈服階段中如呈現(xiàn)兩個或兩個以上的谷值應力，舍棄第1個谷值應力不計，取其余谷值應力中最小值判為下屈服強度；初始瞬時效應圖解法：例1所謂初始瞬時效應是指從上屈服強度向下屈服強度過渡時發(fā)生的瞬時效應當前39頁，總共63頁。采用指針方法測定ReH和

ReL時，試驗人員要注視試驗機測力表盤指針的指示，按照定義判定上屈服力和下屈服力；當指針首次回轉前指示的最大力判定為FeH；當指針首次停止轉動保持恒定的力判定為FeL；當指針出現(xiàn)多次回轉，則不考慮第一次回轉，而取其余這些回轉指示的最低力判定為FeL；當只有一次回轉，則其回轉的最低力判定為FeL。（2）指針法（測定ReH和ReL）當前40頁，總共63頁。（五）抗拉強度Rm的測定1. 試驗速率:0.008s-1

若測定ReH和ReL時的應變速率為0.00007s-1(范圍1)或0.00025s-1(推薦的范圍2)，將應變速率提高到0.008s-1。圖解法指針法

當前41頁，總共63頁。1.圖解法測定Rm定義：材料過了屈服后所能承受的最大應力。從力—伸長曲線測定Fm的幾種類型當前42頁，總共63頁。當前43頁，總共63頁。注視指針的指示，對于連續(xù)屈服類型,讀取試驗過程中指示最大的力，對于不連續(xù)屈服類型，讀取屈服階段之后指示的最大的力作為最大力Fm，進而計算抗拉強度Rm。指針法測定Rm當前44頁，總共63頁?？s頸現(xiàn)象在力－伸長曲線上的最大載荷處，塑性變形主要集中于試樣的某一局部區(qū)域，該處橫截面積急劇減小，這種現(xiàn)象體稱為縮頸。是韌性材料在拉伸試驗時變形集中于局部區(qū)域的特殊現(xiàn)象。當前45頁，總共63頁。最大力塑性延伸率Ag和最大力總延伸率Agt的測定采用圖解法：在用引伸計得到的力-延伸線圖上測定引伸計標距建議等于或近似等于試樣標距A＜5%，至少1級引伸計A≥5%，至少2級引伸計如力－延伸曲線在最大力呈現(xiàn)一個平臺，則取平臺寬度的中點為最大力點人工方法僅適合于長試樣，計算Agt需知道E，即

Agt＝Ag＋Rm/E當前46頁，總共63頁。用引伸計得到的力-延伸線圖最大力塑性延伸率Ag和最大力總延伸率Agt的測定當前47頁，總共63頁。斷裂總延伸率At的測定采用圖解法：在用引伸計得到的力-延伸線圖上測定引伸計標距建議等于或近似等于試樣標距A＜5%，至少1級引伸計A≥5%，至少2級引伸計斷裂位置在引伸計標距范圍內方有效，但At≥規(guī)定值除外注意引伸計的保護當前48頁，總共63頁。用引伸計得到的力-延伸線圖斷裂總延伸率At的測定當前49頁，總共63頁。斷后伸長率A的測定定義：斷后標距的殘余伸長（Lu-L0）與原始標距（L0）之比的百分率。對于比例試樣，若比例系數(shù)k不為5.65，符號A應附以下標注說明所使用的比例系數(shù)，例如A11.3。對于非比例試樣，符號A應附以下標注說明所使用的原始標距，以毫米（mm）表示，例如A80mm。測定方法：

1.手工測定法

2.圖解方法當前50頁，總共63頁。1.手工測定法試驗前，在試樣的平行長度上居中部位標記試樣標距L0，在標距內標出N個等分間隔。測定A時應將試樣斷裂的部分仔細地配接在一起使其軸線處于同一直線上，并采取特別措施確保試樣斷裂部分適當接觸后測定試樣斷后標距。當前51頁，總共63頁。1.手工測定法應使用分辨力足夠的量具或測量裝置測定斷后伸長 （Lu-L0），并準度到±0.25mm。（游標卡尺、千分尺）若試樣斷裂處距離最近標距標記的距離≥1/3L0時，或者斷后伸長率率大于或等于規(guī)定的最小值時，直接測量兩標記間的距離即為Lu。若試樣斷裂處是在標距的兩標點間，但距離最近標距標記的距離＜1/3L0時，則完全可采用“移位法”測定斷后伸長率。見后圖a、b所示。當前52頁，總共63頁。

在較長段上，從斷口處O起取基本短段的格數(shù)，得到B點；所余BD格數(shù)若為偶數(shù)，則取其一半，得到C點。那么移位后的Lu為：Lu=AO+OB+2BC

在較長段上，從斷口處O起取基本短段的格數(shù)，得到B點；所余BD格數(shù)若為奇數(shù)，則分別取其加1和減1的一半，得到C1和C2點。那么移位后的Lu為：Lu=AO+OB+BC1+BC2手工測定法之移位法當前53頁，總共63頁。2.圖解方法可以用自動測試系統(tǒng)或裝置測定斷后伸長率。引伸計標距應等于試樣標距（即Le=L0）。斷裂位置處于引伸計標距范圍內方為有效：但如測定斷后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。首先測量斷裂時的總延伸，然后扣除彈性延伸部分，剩余的塑性延伸部分（非比例延伸部分）作為斷后的伸長，扣除的方法見下圖。當前54頁，總共63頁。用引伸計得到的力-延伸線圖斷后延伸率A的測定當前55頁，總共63頁。GB/T228.1-2010強度性能值：修約到1MPa屈服延伸率：修約到0.1%其他延伸率和斷后伸長率：修約到0.5%斷面收縮率：修約到1%試驗結果的修約當前56頁，總共63頁。GB/T228-2002與GB/T228-2010關于試驗結果修約規(guī)定的比較性能GB/T228-2002GB/T228-2010范圍修約間隔修約間隔ReL、ReH、RP、Rt、Rr、Rm≤200MPa＞200MPa～1000MPa＞1000MPa1MPa5MPa10MPa1MPaAe0.05%0.1%A、At、Agt、Ag0.5%0.5%Z0.5%1%當前57頁，總共63頁。四舍六入五考慮，五后非零就進一，五后皆零看奇偶，五前為偶應舍去，五前為奇要進一。“四舍六入法”當前58頁，總共63頁。四舍六入五留雙規(guī)則

（一）當尾數(shù)小于或等于4時，直接將尾數(shù)舍去。例將下列數(shù)字全部修約為四位有效數(shù)字，結果為：

0.53664——0.5366

10.2731——10.27

18.5049——18.50

0.58344——0.5834

16