GB/T 228（金屬材料 室溫拉伸試驗方法）介紹

GB/T 228 是金屬材料室溫拉伸試驗方法的國家標(biāo)準(zhǔn)，目前最新版本是 GB/T 228.1-2021，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料在室溫下進(jìn)行拉伸試驗的方法和相關(guān)要求，以下是德特森對具體介紹：

一、適用范圍

適用于金屬材料在室溫下的拉伸試驗，通過對金屬試樣施加軸向拉力，測定其在拉伸過程中的力學(xué)性能指標(biāo)，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率、斷面收縮率等，以評估金屬材料的質(zhì)量和性能，為金屬材料的應(yīng)用、設(shè)計和質(zhì)量控制提供依據(jù)。

二、試驗原理

在室溫環(huán)境下，使用拉伸試驗機(jī)對標(biāo)準(zhǔn)試樣沿軸向施加逐漸增大的靜態(tài)拉伸力，使試樣產(chǎn)生變形直至斷裂，在此過程中測量力與變形的關(guān)系，進(jìn)而計算出各項力學(xué)性能指標(biāo)。

三、試驗設(shè)備

拉伸試驗機(jī)：試驗機(jī)應(yīng)具有足夠的精度和穩(wěn)定性，能夠準(zhǔn)確測量和控制試驗力、位移和變形等參數(shù)。其測力精度一般應(yīng)不低于示值的 ±1%，位移測量精度應(yīng)不低于示值的 ±0.5% ，試驗機(jī)的有效測力范圍通常為 0.2%～100%（1 級）/0.4%～100%（0.5 級）。

夾具：根據(jù)試樣的形狀和尺寸，選擇合適的拉伸夾具，以確保試樣在試驗過程中能夠牢固地夾持，并且力能夠均勻地傳遞到試樣上，避免試樣在夾持部位出現(xiàn)打滑或局部應(yīng)力集中等現(xiàn)象。

測量裝置：配備相應(yīng)的測量裝置來測量試樣的變形，如引伸計等。對于不同的試驗要求和試樣類型，可選擇不同標(biāo)距和變形范圍的引伸計，其測量精度應(yīng)滿足試驗要求。

四、試樣制備

形狀和尺寸：試樣的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)金屬材料的種類、產(chǎn)品形狀和試驗?zāi)康牡纫蛩貋泶_定。常見的試樣形狀有圓形、矩形等，試樣的標(biāo)距長度和直徑或厚度等尺寸需符合標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。

加工要求：試樣應(yīng)具有一定的加工精度，表面應(yīng)光滑、無明顯的刀痕、毛刺等缺陷，以防止在試驗過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中而影響試驗結(jié)果。同時，試樣的軸線應(yīng)與試驗機(jī)的加載軸線保持一致，以確保力的均勻施加。

取樣位置：對于不同的金屬制品，取樣位置也有相應(yīng)的規(guī)定。一般應(yīng)在具有代表性的部位取樣，以反映材料的真實性能。例如，對于軋制鋼材，通常在垂直于軋制方向上取樣。

五、試驗步驟

試樣安裝：將制備好的試樣正確地安裝在拉伸試驗機(jī)的夾具中，確保試樣夾緊牢固，并調(diào)整試驗機(jī)的相關(guān)參數(shù)，如試驗力的零點、位移的零點等。

試驗速度選擇：根據(jù)金屬材料的特性和試驗要求，選擇合適的試驗速度。一般來說，試驗速度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)，以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。對于一些有特殊要求的材料或試驗，可能需要采用更嚴(yán)格的試驗速度控制。

施加試驗力：啟動拉伸試驗機(jī)，逐漸施加軸向拉力，使試樣產(chǎn)生拉伸變形。在試驗過程中，試驗機(jī)自動記錄試驗力和相應(yīng)的變形數(shù)據(jù)，直至試樣斷裂。

試驗結(jié)束后處理：試驗結(jié)束后，關(guān)閉試驗機(jī)，取下斷裂的試樣，觀察試樣的斷口形貌，并測量相關(guān)的尺寸，如斷后標(biāo)距長度、斷口直徑等，以便計算各項力學(xué)性能指標(biāo)。

六、性能測定

抗拉強(qiáng)度：是金屬材料在拉伸過程中所能承受的最大應(yīng)力，通過試驗過程中記錄的最大試驗力與試樣原始橫截面積的比值來計算，它表征了材料抵抗最大均勻塑性變形的能力。符號為 Rm，單位為 MPa。

屈服強(qiáng)度：對于有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，屈服強(qiáng)度是指試樣在拉伸過程中開始產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力；對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，則規(guī)定以產(chǎn)生 0.2% 殘余變形的應(yīng)力值作為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度反映了材料抵抗微量塑性變形的能力，是衡量材料強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。

斷后伸長率：是指金屬材料受外力拉伸作用斷裂時，試樣伸長的長度與原來長度的百分比。通過測量試樣斷裂后的標(biāo)距長度和原始標(biāo)距長度，按照公式計算得出，它體現(xiàn)了材料在拉伸過程中的塑性變形能力。

斷面收縮率：是指試樣斷裂后，斷口處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。反映了材料在斷裂前的局部收縮程度，也是衡量材料塑性的一個重要指標(biāo)。

七、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果表示

數(shù)據(jù)處理：根據(jù)試驗過程中測量得到的試驗力、位移、變形等數(shù)據(jù)，按照相應(yīng)的公式計算出各項力學(xué)性能指標(biāo)的數(shù)值。在計算過程中，應(yīng)注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效數(shù)字的保留。

結(jié)果表示：試驗結(jié)果應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定進(jìn)行表示，包括各項力學(xué)性能指標(biāo)的數(shù)值、單位以及試驗條件等信息。同時，還應(yīng)根據(jù)需要給出試驗結(jié)果的不確定度評估，以反映試驗結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

八、試驗報告

試驗報告應(yīng)包含以下內(nèi)容：試樣的標(biāo)識、材料牌號、試樣形狀和尺寸、試驗溫度、試驗速度、試驗設(shè)備的相關(guān)信息、試驗力 - 位移曲線或應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線、各項力學(xué)性能指標(biāo)的測定結(jié)果、試驗過程中的異常情況說明等，以便于對試驗結(jié)果的查詢、分析和應(yīng)用。