淺談對室溫拉伸試驗方法新國標(biāo)的認(rèn)識

摘要：拉伸試驗方法是從事拉伸檢工作的依據(jù)和準(zhǔn)則。文章從拉伸試驗速率、數(shù)據(jù)修約、不確定度幾方面談了新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該注意的問題。

關(guān)鍵詞：室溫拉伸；試驗方法；新國標(biāo)

中圖分類號：T625 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）08-0158-02

《金屬材料 拉伸試驗 第一部分：室溫試驗方法》（GB/T228.1-2010）（以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn)），于2010年12月23日發(fā)布，2011年12月1日實施，代替《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》（GB/T228-2002）。新標(biāo)準(zhǔn)屬于《金屬材料 拉伸試驗》（GB/T228）系列標(biāo)準(zhǔn)中的第一部分。第2部分為高溫試驗方法，第3部分為低溫試驗方法，第4部分為液氦試驗方法。新標(biāo)準(zhǔn)修改采用了國際標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料 拉伸試驗 第一部分：室溫試驗方法》（ISO6892-1：2009）。

新標(biāo)準(zhǔn)相對于GB/T228-2002，在以下四個方面進(jìn)行了較大修改和補(bǔ)充：

1 增加了試驗速率的控制方法：方法A應(yīng)變速率的控制方法

GB/T228-2002只規(guī)定了應(yīng)力速率的控制方法，即方法B，而新標(biāo)準(zhǔn)分為方法A和方法B。方法A是為了減少測定應(yīng)變速率敏感參數(shù)（性能）時的試驗速率變化和試驗結(jié)果的測量不確定度。應(yīng)變速率控制模式分為兩種類型：第一種應(yīng)變速率eLe是基于引伸計的反饋而得到，第二種是根據(jù)平行長度估算的應(yīng)變速率eLc，即通過控制平行長度與需要的應(yīng)變速率相乘得到的橫梁位移速率來實現(xiàn)。如果材料顯示出連續(xù)屈服、均勻變形，應(yīng)變速率eLe和根據(jù)平行長度估計的應(yīng)變速率eLc大致相等。如果材料顯示出不連續(xù)屈服、鋸齒狀屈服或發(fā)生縮頸時，兩種速率之間會存在不同。隨著力值的增加，試驗機(jī)的柔度可能會導(dǎo)致實際的應(yīng)變速率明顯低于應(yīng)變速率的設(shè)定值。對于試驗速率，可以有三點考慮：

（1）對于不能進(jìn)行應(yīng)變速率控制的試驗機(jī)，根據(jù)平行長度部分估計的應(yīng)變速率eLc可用，至測試ReH、Rp范圍內(nèi)，需要在試樣上裝夾引伸計，以消除試驗機(jī)柔度的影響，準(zhǔn)確控制應(yīng)變速率。

（2）對于不連續(xù)屈服的材料，不可能用引伸計控制應(yīng)變速率的，因為局部的塑性變形可能發(fā)生在引伸計標(biāo)距外，可以選用根據(jù)平行長度估算的應(yīng)變速率eLc。

（3）測定屈服結(jié)束后，應(yīng)使用eLe或eLc，為了避免由于縮頸發(fā)生在引伸計標(biāo)距外控制出現(xiàn)問題，推薦使用eLc。測試過程中應(yīng)變速率的選?。涸跍y定ReH、Rp、Rt、Rr時，應(yīng)變速率eLe應(yīng)盡可能保持恒定，在測定這些性能時，eLe應(yīng)選用兩個范圍之一：范圍1：eLe=0.00007/s，相對誤差±20%，范圍2：eLe=0.00025/s，相對誤差±20%（推薦選用），如果試驗機(jī)不能直接進(jìn)行應(yīng)變速率控制，應(yīng)該采用根據(jù)平行長度估算的應(yīng)變速率eLc；在測定下屈服強(qiáng)度Rel和屈服點延伸率Ae時，應(yīng)按應(yīng)變速率eLc選取兩個范圍之一：范圍1：eLe=0.00025/s，相對誤差±20%，范圍2：eLe=0.002/s，

相對誤差±20%；在測定抗拉強(qiáng)度Rm、斷后伸長率A、最大力下的總延伸率Agt、最大力下的塑性延伸率Ag和斷面收縮率Z時，應(yīng)轉(zhuǎn)換成三種范圍之一的應(yīng)變速率：范圍1：eLe=0.00025/s，相對誤差±20%，范圍2：eLe=0.002/s，相對誤差±20%，范圍3：eLe=0.0067/s，相對誤差±20%（推薦選用）。

2 試驗結(jié)果數(shù)值的修約

強(qiáng)度性能值修約：GB/T228-2002規(guī)定了三個范圍：≤200MPa， 修約間隔1MPa；>200～1000MPa，修約間隔5MPa；>1000MPa，修約間隔10MPa，新標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定修約間隔1MPa。延伸率修約：屈服點延伸率修約間隔0.05%，其他延伸率修約間隔0.5%，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：屈服點延伸率修約間隔0.1%，其他延伸率修約間隔0.5%。斷面收縮率修約：GB/T228-2002規(guī)定修約間隔0.5%，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定修約間隔1%。

3 拉伸試驗測量不確定度的評定方法

相對于GB/T228-2002，新標(biāo)準(zhǔn)在附錄L對拉伸試驗測量結(jié)果不確定度的評定作了較詳細(xì)的描述，列出了抗拉強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度、塑性延伸強(qiáng)度、斷后伸長率、斷面收縮率的不確定度分項匯總。抗拉強(qiáng)度不確定度來源：測量重復(fù)性、最大力、試樣原始橫截面積、拉伸速率。規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的不確定度來源：測量重復(fù)性、規(guī)定塑性延伸力、試樣原始橫截面積、拉伸速率。斷后伸長率的不確定度來源：測量重復(fù)性、試樣原始標(biāo)距、斷后伸長、修約。斷面收縮率的不確定度來源：測量重復(fù)性、斷裂后橫截面積、試樣原始橫截面積、修約。當(dāng)然由于本人對不確定度的認(rèn)識較為膚淺，不能就拉伸試驗測量結(jié)果的不確定度作展開闡述，敬請諒解。

4 資料性附錄

增加了資料性附錄A：計算機(jī)控制拉伸試驗機(jī)使用時的建議。資料性附錄F：考慮試驗機(jī)剛度（或柔度）后估算的橫梁位移速率。附錄A提出了應(yīng)考慮試驗機(jī)的軟件、軟件的有效性和試驗條件的建議。附錄F考慮了試驗裝置（包括機(jī)架、力傳感器、夾具等）的彈性變形。

綜上所述，室溫拉伸試驗新標(biāo)準(zhǔn)的實施，必然對拉伸試驗檢測工作起到很好的指導(dǎo)作用，促使檢測工作更科學(xué)、更精確地與國際接軌。

參考文獻(xiàn)

[1]金屬材料 拉伸試驗 第一部分：室溫試驗方法（GB/T228.1-2010）[S].

作者簡介：尤高君（1976—），男，江蘇靖江人，江蘇省靖江市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所助理工程師，研究方向：產(chǎn)品質(zhì)檢。

（責(zé)任編輯：劉 晶）