金属材料拉伸试验试样标距与试验结果的影响研究

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1、金属材料拉伸试验试样标距的确定金属材料的拉伸试验是材料性能测定的最为常用的试验，然而拉伸试验所用试样的尺寸有很多种。有比例试验、非比例试样，标距有50mm、80mm、100mm、200mm，钢材的形状又有很多种，从截面上来说有矩形、方形、圆形、管形以及各种型材等。标距对试验结果，尤其是延伸率有较大的影响，那么这个标距该如何确定呢？由于金属材料的塑性变形由线性和非线性两部分组成，所以材料的延伸率在横截面积一定的情况下随着标距的不同而不同，因此要测定钢材的延伸率，试样的标距一定要按照标准规定，这样测出的结果才有可比性。有专家研究，同样的材料在相同的截面积下，将试样加工

2、成不同的标距进行拉伸试验，结果表明原始标距越长，断后伸长率越小，反之则越大。下图为材料的标距与断面伸长率的关系。断后伸长率变化曲线图关于拉伸试验国内外相关的标准如下：GB/T228.1：2010；ASTME8：2013；JISZ2241：2011；ISO6892-1：2009。其中我国现行的GB/T228.1：2010是等效采用了ISO6892：1998《金属材料-室温拉伸试验》的基础上历经几次修订后形成的。我国标准GB/T228.1：2010关于试样的具体要求分别有4个规范性附录，具体如下：附录编号附录名称附录B厚度0.1mm~<3mm薄板和薄带使用的试样类型附

3、录C直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型附录D厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等于或大于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型附录E管材使用的试样类型下面以板材为例进行说明。我国标准GB/T228.1：2010中关于矩形截面形状试样标距的规定按钢板厚度分为小于3mm（附录B）和大于等于3mm（附录D）两种要求，总结如下：1、矩形截面非比例试样(常用)见表1，单位为mm2、厚度3mm以下的薄板比例试样见表2，单位为mm3、厚度3mm以上的薄板比例试样见表3，单位为mm表1：矩形截面非比例(常用)试样试样平行部分宽度试样R角部分曲率半径原始标距

4、L0试样平行长度Lc试样编号试样厚度12.525~405075P5<3mm2080120P6/P13不限255060P14≥3mm表2：厚度小于3mm的矩形截面比例试样试样平行部分宽度试样R角部分曲率半径原始标距L0试样平行长度Lc试样编号10≥20mmk≥L0+b0/2P1(P01)12.5P2(P02)15P3(P03)20P4(P04)注：优先采用比例系数k=5.65，。如比例标距小于15mm，则采用11.3的比例系数，试样编号为括号中的编号。表3：厚度大于等于3mm的矩形截面比例试样试样平行部分宽度试样R角部分曲率半径原始标距L0试样平行长度Lc试样编号1

5、2.5≥12mmk≥L0+1.5P7(P07)15P8(P08)20P9(P09)25P10(P10)30P11(P11)注：优先采用比例系数k=5.65，。如比例标距小于15mm，则采用11.3的比例系数，试样编号为括号中的编号。在产品的标准中一般都明确规定了拉伸试验的伸长率指标所适用的试样标距要求。如GB/T228.1-2010明确规定了各种试样的尺寸要求。以板带钢常用的牌号Q235A、SPHC举例来说明试样的规定,表4为Q235A和SPHC两种扁钢产品的试样标距要求。表4:Q235A和SPHC板材试样标距的要求牌号产品标准试样标距试样宽度试样编号Q235AG

6、B/T700-2006L0=5.65根据厚度选择表2或表3中任一值3mm以下按表2;大于等于3mm按表3SPHCQ/BQB302-2014L0=50mmb=25mmP14对于具体产品来说，首先试样要按照产品标准中的规定选取试样，同时满足国标关于拉伸试验标准的要求才是满足要求的试样。