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1、第一单元第一单元金属材料的室温拉伸试验金属材料的室温拉伸试验国家标准介绍：国家标准介绍：国家标准介绍：国家标准介绍：GB/T 228.1-2010GB/T 228.1-2010金属材料金属材料金属材料金属材料 拉伸试验第拉伸试验第拉伸试验第拉伸试验第1 1部分：室温试验方法部分：室温试验方法部分：室温试验方法部分：室温试验方法单向静拉伸试验单向静拉伸试验（Tensiletest）在试样两端缓慢地施加载荷，使试样的工作部分受轴在试样两端缓慢地施加载荷，使试样的工作部分受轴向拉力，引起试样沿轴向伸长，直至拉断为止。向拉力，引起试样沿轴向伸长，直至拉断为止。单向静拉伸试验的种类单向静拉伸试验的种类室
2、温拉伸试验室温拉伸试验高温拉伸试验高温拉伸试验低温拉伸试验低温拉伸试验液氦温度拉伸试验液氦温度拉伸试验 拉伸试样拉伸试样试样的选取、制备及其形状尺寸有什么要求？试样的选取、制备及其形状尺寸有什么要求？一、试样的形状和尺寸一、试样的形状和尺寸试样的形状与尺寸取决于要金属产品的形状与尺寸。试样的形状与尺寸取决于要金属产品的形状与尺寸。需要加工制样需要加工制样：压制坯、铸锭、无恒定截面的产品：压制坯、铸锭、无恒定截面的产品不需加工制样不需加工制样：有恒定横截面的型材、棒材、线材：有恒定横截面的型材、棒材、线材铸造试样（铸铁和铸造非铁合金）铸造试样（铸铁和铸造非铁合金）横截面的形状横截面的形状：圆形、
3、矩形、多边形、环形，其他形状：圆形、矩形、多边形、环形，其他形状试样的原始标距试样的原始标距：比例试样比例试样Lo=kSo1/2k=5.65（短比例试样）（短比例试样）k=11.3（长比例试样）（长比例试样）非比例试样非比例试样Lo与与So1/2无关无关经过机加工的试样不经机加工试样GB/T228.1-2010中不经机加工试样中不经机加工试样试样的一般形状试样的一般形状一般拉伸试样由夹持端、过渡段和平行段构成。一般拉伸试样由夹持端、过渡段和平行段构成。夹持端夹持端即试样两端较粗部分，其形状和尺寸必须与试验机夹即试样两端较粗部分，其形状和尺寸必须与试验机夹头的钳口相匹配，最常用的是圆形单肩式和矩
4、形夹头。头的钳口相匹配，最常用的是圆形单肩式和矩形夹头。过渡段过渡段常采用圆弧形状，使夹持段与平行段光滑连接，以消常采用圆弧形状，使夹持段与平行段光滑连接，以消除应力集中。除应力集中。平行段平行段必须保持光滑均匀以确保材料表面的单向应力状态，必须保持光滑均匀以确保材料表面的单向应力状态，其有效工作部分其有效工作部分L0称作原始标距，称作原始标距，d0、S0分别代表标距部分分别代表标距部分的直径和面积，的直径和面积，LC为平行部分长度。为平行部分长度。拉伸试样的一般形状拉伸试样的一般形状圆形横截面拉伸试样圆形横截面拉伸试样的形状和尺寸符号的形状和尺寸符号L0原始标距原始标距平行长度平行长度平行长
5、度的原始直径平行长度的原始直径试样总长度试样总长度矩形横截面拉伸试样矩形横截面拉伸试样的形状和尺寸符号的形状和尺寸符号棒材、板材试样棒材、板材试样产产产产品品品品类类类类型型型型试样类试样类试样类试样类型型型型薄板薄板薄板薄板-板材板材板材板材线线线线材材材材-棒材棒材棒材棒材-型材型材型材型材厚度厚度厚度厚度0.1mm0.1mm3mm3mm薄板（薄板（薄板（薄板（带带带带）试样试样试样试样厚度厚度厚度厚度3mm3mm直径或直径或直径或直径或边长边长边长边长4mm4mm板材、棒材及型材板材、棒材及型材板材、棒材及型材板材、棒材及型材试样试样试样试样直径或直径或直径或直径或边长边长边长边长4mm
6、4mm小直径小直径小直径小直径线线线线材、棒材及型材材、棒材及型材材、棒材及型材材、棒材及型材试样试样试样试样管材管材管材管材管材管材管材管材试样试样试样试样按产品形状尺寸分类按产品形状尺寸分类按产品形状尺寸分类按产品形状尺寸分类Gb/T228.1-2010金属拉伸试样的分类金属拉伸试样的分类 比例试样比例试样比例试样比例试样：拉伸试样的原始标距与原始横截面积的平方根的比值：拉伸试样的原始标距与原始横截面积的平方根的比值k k为常数，为常数，这样的拉伸试样称为比例试样。这样的拉伸试样称为比例试样。k=5.65k=5.65的试样称为短比例试样，其断后伸长率为的试样称为短比例试样，其断后伸长率为的
7、试样称为短比例试样，其断后伸长率为的试样称为短比例试样，其断后伸长率为A A k=11.3k=11.3的试样称为长比例试样，其断后伸长率为的试样称为长比例试样，其断后伸长率为的试样称为长比例试样，其断后伸长率为的试样称为长比例试样，其断后伸长率为A A11.311.3 试验时，一般优先选用短比例试样，但要保证原始标距不小于试验时，一般优先选用短比例试样，但要保证原始标距不小于15mm15mm，否，否则，建议选用长比例试样或其他类型试样。则，建议选用长比例试样或其他类型试样。非比例试样非比例试样非比例试样非比例试样：它的标距与试样截面不存在比例关系，称为非比例试样。：它的标距与试样截面不存在比例
8、关系，称为非比例试样。对于截面较小的薄带试样以及某些异型截面试样，可以采用对于截面较小的薄带试样以及某些异型截面试样，可以采用非比例试样非比例试样（定标距试样）：（定标距试样）：L L0 0为为为为50mm50mm、80mm80mm、100mm100mm、200mm200mm按按按按L L0 0与与与与S S0 0的关系分类的关系分类的关系分类的关系分类Gb/T228.1-2010金属拉伸试样的分类金属拉伸试样的分类圆形截面的比例试样圆形截面的比例试样L0与与d0的关系的关系对圆形试样，对圆形试样，S0 d2/4当当k5.65时：时：当当k11.3时：时：直径或厚度等于或大于直径或厚度等于或大
9、于4mm线材、棒材和型材使用的试样线材、棒材和型材使用的试样圆形截面圆形截面比例试样比例试样的形状及尺寸的形状及尺寸d/mmr/mmk=5.65k=11.3Lo/mmLc/mm试样试样编编号号Lo/mmLc/mm试样试样编编号号250.75d5dLo+d/2仲裁仲裁试验试验：Lo+2dR110dLo+d/2仲裁仲裁试验试验：Lo+2dR0120R2R0215R3R0310R4R048R5R056R6R065R7R073R8R08注：注：1、如相关、如相关产产品品标标准无具体准无具体规规定，定，优优先采用先采用R2、R4或或R7试样试样。2、试样总长试样总长度取决于度取决于夹夹持方法，持方法，原
10、原则则上：上：LtLc+4d0。圆形截面圆形截面比例试样比例试样原始直径原始直径d0：3、5、6、8、10、15、20、25，优优先采用先采用5 5、1010、20mm20mm原始标距原始标距L0：L015mm，短试样（优先）短试样（优先）短试样（优先）短试样（优先）L L0 0=5=5d d0 0，长试样，长试样L0=10d0平行长度平行长度LC：LCLo+d0/2，仲裁，仲裁试验试验：LC=Lo+2d0试样总长度试样总长度Lt：取决于取决于夹夹持方法，持方法，原原则则上上LtLc+4d0过渡圆半径过渡圆半径r：r0.75d0直径或厚度小于直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使用的试样线材、
11、棒材和型材使用的试样GB/T228.1-2010直径或厚度小于直径或厚度小于4mm线材、棒材线材、棒材和型材和型材使用的试样使用的试样GB/T228.1-2010直径或厚度小于直径或厚度小于4mm线材、棒材线材、棒材和型材和型材使用的试样使用的试样 两夹头间的试样长度两夹头间的试样长度两夹头间的试样长度两夹头间的试样长度应应至少为至少为至少为至少为L L0 0+3+3b b0 0或或L L0 0+3+3d d0 0 最小值为最小值为最小值为最小值为L L0 0+20mm(2002+20mm(2002版规定版规定L L0 0+50mm)+50mm)a03mm矩形截面试样形状及尺寸矩形截面试样形状
12、及尺寸a03mm矩形截面矩形截面比例试样比例试样形状及尺寸形状及尺寸bo/mmr/mmk=5.65k=11.3Lo/mmLc/mm试样试样编编号号Lo/mmLc/Mm试样试样编编号号12.512L0+1.5 仲裁试验L0+2 P7 L0+1.5仲裁试验L0+2 P0715P8P0820P9P0925P10P01030P11P011注：如相关注：如相关产产品品标标准无具体准无具体规规定，定，优优先采用比例系数先采用比例系数k=5.65的比例的比例试样试样。a03mm板材板材比例试样比例试样原始厚度原始厚度b0：b03mm原始标距原始标距L0：短试样（优先）短试样（优先）L0=5.65s01/2，
13、长试样，长试样L0=11.3s01/2若若L015mm，采用非比例试样，采用非比例试样平行长度平行长度LC：LCLo+1.5s01/2，仲裁，仲裁试验试验：LC=Lo+2s01/2过渡圆半径过渡圆半径r：r12mma03mm矩形截面矩形截面非比例试样非比例试样b0/mmr/mmLo/mmLc/mm12.52050LcLo+1.5S01/2仲裁仲裁试验试验：Lc=Lo+2S01/220802550385040200厚度大于或等于厚度大于或等于3mm板材和扁材板材和扁材以及直径或厚度大于以及直径或厚度大于4mm线材、棒材和型材使用的试样线材、棒材和型材使用的试样试样横向尺寸公差试样横向尺寸公差 单
14、位为毫米单位为毫米名称名称名称名称名名名名义义义义横向横向横向横向尺寸尺寸尺寸尺寸GB/T 228-2010GB/T 228-2010GB/T 228-2002GB/T 228-2002尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差 形状公差形状公差形状公差形状公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差形状公差形状公差形状公差形状公差机加工的机加工的机加工的机加工的圆圆圆圆形横截面形横截面形横截面形横截面直径和四直径和四直径和四直径和四面机加工面机加工面机加工面机加工的矩形横的矩形横的矩形横的矩形横截面截面截面截面试样试样试样试样横向尺寸横向尺寸横向尺寸横向尺寸3 30.020.020.030.030.050.0
15、50.020.023 36 60.020.020.030.030.060.060.030.036 610100.030.030.040.040.070.070.040.04101018180.050.050.040.040.090.090.040.04181830300.100.100.050.050.100.100.050.05相相相相对对对对两面加两面加两面加两面加工的矩形工的矩形工的矩形工的矩形横截面横截面横截面横截面试试试试样样样样横向尺横向尺横向尺横向尺寸寸寸寸336 60.020.020.030.030.10.10.050.056 610100.030.030.040.040.20
16、.20.10.1101018180.050.050.060.060.20.20.10.1181830300.100.100.120.120.50.50.20.2303050500.150.150.150.150.50.50.20.2a03mm薄板试样形状及尺寸薄板试样形状及尺寸a03mm薄板薄板比例试样比例试样形状及尺寸形状及尺寸b0/mmr/mmk=5.65k=11.3Lo/mmLc/mm试试样样编编号号Lo/mmLc/mm试样试样编编号号带头带头不不带带头头带头带头不不带头带头102015 Lo+b/2仲裁仲裁试验试验:Lo+2bLo+3bP115Lo+b/2仲裁仲裁试验试验:Lo+2bL
17、o+3bP0112.5P2P0215P3P0320P4P04注：注：1、优优先采用比例系数先采用比例系数k=5.65的短比例的短比例试样试样。若若标标距小于距小于15mm，建，建议议采用非比例采用非比例试样试样。2、如需要，厚度小于、如需要，厚度小于0.5mm的的试样试样在其平行在其平行长长度上可以度上可以带带小凸耳以小凸耳以便于装便于装夹夹引伸引伸计计。上、下两凸耳。上、下两凸耳宽宽度中心度中心线间线间的距离的距离为为原始原始标标距。距。a03mm薄板薄板比例试样比例试样原始宽度原始宽度b0：10、12.5、15、20mm头部宽度：头部宽度：1.2b0原始标距原始标距L0：L015mm，短试
18、样短试样(优先优先)L0=5.65s01/2，长试样，长试样L0=11.3s01/2若若L015mm，采用非比例试样，采用非比例试样平行长度平行长度LC：LCLo+b0/2，仲裁，仲裁试验试验：LC=Lo+2b0过渡弧半径过渡弧半径r：r20mm不带头试样不带头试样（宽度不大于（宽度不大于20mm，不加工不加工）：）：L0=50mm，LC=Lo+3b0a03mm薄板薄板非比例试样非比例试样形状尺寸形状尺寸b0/mmr/mmLo/mmLc/mm带头带头不带头不带头12.520507587.520801201402550100120a03mm薄板薄板非比例试样非比例试样原始宽度原始宽度b0：b0=
19、12.5、20、25mm头部宽度：头部宽度：1.2b0过渡弧半径过渡弧半径r：r20mmb0=12.5mm，L0=50mm，带头带头LC=75mm，不带头，不带头LC=87.5mmb0=20mm，L0=80mm，带头带头LC=120mm，不带头，不带头LC=140mmb0=25mm，L0=50mm，带头带头LC=100mm，不带头，不带头LC=120mm a03mm薄板试样宽度公差薄板试样宽度公差 单位为毫米单位为毫米试样试样试样试样的名的名的名的名义宽义宽义宽义宽度度度度GB/T 228-2010GB/T 228-2010GB/T 228-2002GB/T 228-2002尺寸尺寸尺寸尺寸公
20、差公差公差公差形状形状形状形状公差公差公差公差尺寸尺寸尺寸尺寸公差公差公差公差形状公差形状公差形状公差形状公差一般一般一般一般试验试验试验试验仲裁仲裁仲裁仲裁试验试验试验试验1010/0.20.20.10.10.040.0412.512.50.050.050.060.060.20.20.10.10.040.041515/0.20.20.10.10.040.0420200.100.100.120.120.50.50.20.20.050.0525250.100.100.120.12/第二节第二节拉伸试验前的准备拉伸试验前的准备一、取样与制样一、取样与制样通常从产品、压制坯或铸锭切取样坯通常从产品、
21、压制坯或铸锭切取样坯经机加工经机加工制成制成试样。但具有恒定横截面的产品试样。但具有恒定横截面的产品(型材、棒材、线材型材、棒材、线材等等)和铸造试样和铸造试样(铸铁和铸造非铁合金铸铁和铸造非铁合金)可以可以不经机加不经机加工工而进行试验。而进行试验。取样部位、取样方向、取样数量取样部位、取样方向、取样数量是对材料性能试验是对材料性能试验结果影响较大的结果影响较大的3个因素，被称为取样三要素。个因素，被称为取样三要素。样坯的切取部位、方向和数量应按照相关产品标准样坯的切取部位、方向和数量应按照相关产品标准GB/T2975-1998钢及钢产品力学性能取样位置及钢及钢产品力学性能取样位置及试样制备
22、试样制备或协议的规定。或协议的规定。一、取样与制样一、取样与制样取样有以下几种情况：（1）从原材料（型材、棒材、板材、管材、丝材、带材）从原材料（型材、棒材、板材、管材、丝材、带材等）上等）上直接取样直接取样试验。试验。（2）从产品上的）从产品上的重要部位重要部位（最薄弱、最危险的部位）取（最薄弱、最危险的部位）取样试验，以校核设计计算的准确性，也可检验产品加工样试验，以校核设计计算的准确性，也可检验产品加工及热处理的质量。及热处理的质量。（3）以）以实物零件实物零件直接试验，如、钢筋、螺栓、螺钉或链直接试验，如、钢筋、螺栓、螺钉或链条等。条等。（4）以）以浇注的铸件试样浇注的铸件试样直接试验
23、或直接试验或经加工经加工成试样进行试成试样进行试验。验。二、拉伸试样加工要求二、拉伸试样加工要求防止冷变形或受热而影响其力学性能。通常以防止冷变形或受热而影响其力学性能。通常以切削加工切削加工为宜，为宜，进刀深度要适当，并充分冷却。特别是最后一道切削或磨削进刀深度要适当，并充分冷却。特别是最后一道切削或磨削的深度不宜过大，以免影响性能。的深度不宜过大，以免影响性能。对于矩形横截面试样，应防止损伤。试样上的对于矩形横截面试样，应防止损伤。试样上的毛刺要清除，尖毛刺要清除，尖锐棱边应倒圆锐棱边应倒圆，但半径不宜过大。试样允许较直，但应防止，但半径不宜过大。试样允许较直，但应防止矫正力对力学性能产生
24、显著影响。对于不测定断后伸长率的矫正力对力学性能产生显著影响。对于不测定断后伸长率的试样可不经矫正直接进行试验。试样可不经矫正直接进行试验。平行段应光滑，平行段应光滑，无加工硬化无加工硬化，无缺口、刀痕、毛刺无缺口、刀痕、毛刺等缺陷。矩等缺陷。矩形横截面试样一般要保留原表面层，并应修棱。形横截面试样一般要保留原表面层，并应修棱。脆性材料夹持部分与平行段应有较大半径的脆性材料夹持部分与平行段应有较大半径的圆弧过渡圆弧过渡。不经机加工铸件试样表面上的不经机加工铸件试样表面上的夹砂、夹渣、毛刺、飞边等必须夹砂、夹渣、毛刺、飞边等必须加以清除加以清除。三、试样的检查、标记三、试样的检查、标记试验前应试
25、验前应先检查试样外观先检查试样外观是否符合要求。经加工的试样如发是否符合要求。经加工的试样如发现表面有明显的横向刀痕，或有扭曲变形或淬火裂缝的，应现表面有明显的横向刀痕，或有扭曲变形或淬火裂缝的，应重新取样加工成合格试样。重新取样加工成合格试样。试样原始标距试样原始标距一般采用细划线或墨线进行标定，一般采用细划线或墨线进行标定，所采用的方所采用的方法不能影响试样过早断裂法不能影响试样过早断裂。对于对于特薄或脆性材料特薄或脆性材料，可在试样平行段内涂上快干，可在试样平行段内涂上快干着色着色涂料，涂料，再再轻轻划上标线轻轻划上标线，可避免试样在刻线上断裂而影响试验结果。，可避免试样在刻线上断裂而影
26、响试验结果。当平行长度远长于原始标距时，可标记相互重叠的几组标距。当平行长度远长于原始标距时，可标记相互重叠的几组标距。四、试样尺寸的测量四、试样尺寸的测量测量计算试样的原始横截面积测量计算试样的原始横截面积。圆形截面试样圆形截面试样：在标距两端及中间在标距两端及中间在标距两端及中间在标距两端及中间三处横截面三处横截面三处横截面三处横截面上上上上相互垂直两个方向相互垂直两个方向相互垂直两个方向相互垂直两个方向测量直测量直测量直测量直径径径径，以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面以各处两个方向测
27、量的直径的算术平均值计算横截面积积积积;取取取取三处测得横截面积的平均值三处测得横截面积的平均值三处测得横截面积的平均值三处测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。作为试样原始横截面积。作为试样原始横截面积。作为试样原始横截面积。矩形截面试样矩形截面试样：在标距两端及中间在标距两端及中间在标距两端及中间在标距两端及中间三处横截面三处横截面三处横截面三处横截面上上上上测量宽度和厚度测量宽度和厚度测量宽度和厚度测量宽度和厚度，取，取，取，取三处三处三处三处测得横截面积的平均值测得横截面积的平均值测得横截面积的平均值测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。作为试样原始横截面积。作为试样原始横截面
28、积。作为试样原始横截面积。量具或尺寸测量仪器量具或尺寸测量仪器准确度准确度准确度准确度的选择，应满足原始横截面的选择，应满足原始横截面积测定准确度的要求。量具或尺寸测量仪器的积测定准确度的要求。量具或尺寸测量仪器的分辨力分辨力分辨力分辨力是影是影响测定准确度的主要因素之一。响测定准确度的主要因素之一。分辨力分辨力分辨力分辨力：指示装置对紧密相邻量值有效分辨的能力。：指示装置对紧密相邻量值有效分辨的能力。一一般认为模拟式指示装置的分辨力为其标尺分度值的一半，般认为模拟式指示装置的分辨力为其标尺分度值的一半，数字式指示装置的分辨力为末尾数的一个字码。数字式指示装置的分辨力为末尾数的一个字码。JJG
29、1001-1991JJG1001-1991通用计量名词及定义通用计量名词及定义通用计量名词及定义通用计量名词及定义4.1 量具或尺寸测量仪器的选择量具或尺寸测量仪器的选择尺寸尺寸/mm/mm分辨力不大于分辨力不大于/mm/mm0.10.10.50.50.0010.0010.50.52.02.00.0050.0052.02.010.010.00.010.0110.010.00.050.05注意：量具和尺寸测量装置应注意：量具和尺寸测量装置应注意：量具和尺寸测量装置应注意：量具和尺寸测量装置应经检验合格方能使用经检验合格方能使用经检验合格方能使用经检验合格方能使用。薄板试样：薄板试样：薄板试样：薄
30、板试样：2%2%其他试样：其他试样：其他试样：其他试样：1%1%4.2 量具或尺寸测量仪器的选择量具或尺寸测量仪器的选择 附录附录B B、D D规定：规定：如果试样的公差满足标准要求，原始横如果试样的公差满足标准要求，原始横如果试样的公差满足标准要求，原始横如果试样的公差满足标准要求，原始横截面积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。截面积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。截面积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。截面积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。宜在试样平行长度中心区域以足够的点数测量试样的相关宜在试样平行长度中心区域以足够的点数测量试样的相关宜在试样平行长度中心区域
31、以足够的点数测量试样的相关宜在试样平行长度中心区域以足够的点数测量试样的相关尺寸尺寸尺寸尺寸。原始横截面积原始横截面积原始横截面积原始横截面积S S0 0是是是是平均横截面积平均横截面积平均横截面积平均横截面积，应根据测量的尺寸计算。，应根据测量的尺寸计算。，应根据测量的尺寸计算。，应根据测量的尺寸计算。20022002版规定为版规定为S S0 0是最小横截面积。是最小横截面积。4.3 测量部位和方法测量部位和方法 计算原始横截面积时，需要至少保留计算原始横截面积时，需要至少保留计算原始横截面积时，需要至少保留计算原始横截面积时，需要至少保留四位有效数四位有效数四位有效数四位有效数字字字字或或
32、或或小数点后两位小数点后两位小数点后两位小数点后两位，取其较精确者，取其较精确者，取其较精确者，取其较精确者，至少取至少取至少取至少取4 4位有位有位有位有效数字。效数字。效数字。效数字。4.3 测量部位和方法测量部位和方法 在标距在标距两端及中间三处两端及中间三处两端及中间三处两端及中间三处横截面上横截面上相互垂直两个方向相互垂直两个方向相互垂直两个方向相互垂直两个方向测量测量直径，以各处两个方向测量的直径，以各处两个方向测量的直径的算术平均值直径的算术平均值直径的算术平均值直径的算术平均值计算横截计算横截面积，面积，取取取取三处横截面积的平均值三处横截面积的平均值三处横截面积的平均值三处横
33、截面积的平均值作为试样原始横截面积作为试样原始横截面积作为试样原始横截面积作为试样原始横截面积。按下式计算原始横截面积：按下式计算原始横截面积：圆形试样圆形试样 在标距在标距两端及中间三处两端及中间三处两端及中间三处两端及中间三处横截面上横截面上测量宽度和厚度测量宽度和厚度测量宽度和厚度测量宽度和厚度，取取取取三处横截面积的平均值三处横截面积的平均值三处横截面积的平均值三处横截面积的平均值作为试样原始横截面积作为试样原始横截面积作为试样原始横截面积作为试样原始横截面积。按下。按下式计算原始横截面积：式计算原始横截面积：S0=a0b04.3.2 矩形横截面试样矩形横截面试样 在试样的任一端在试样
34、的任一端相互垂直方向测量外直径相互垂直方向测量外直径相互垂直方向测量外直径相互垂直方向测量外直径D D0 0和和和和四处四处四处四处壁壁壁壁厚厚厚厚a a0 0，分别取算术平均值，分别取算术平均值，分别取算术平均值，分别取算术平均值，横截面积公式如下：，横截面积公式如下：S0=a0(D0-a0）圆管段试样圆管段试样 4.3.4 称重法测定试样原始横截面积称重法测定试样原始横截面积 试样应平直，两端面垂直于试样轴线。试样应平直，两端面垂直于试样轴线。测量试样长度测量试样长度测量试样长度测量试样长度L Lt t，准，准确到确到0.5%0.5%；称试样质量称试样质量称试样质量称试样质量mm，准确到，
35、准确到0.5%0.5%；测出或查出材料密度测出或查出材料密度测出或查出材料密度测出或查出材料密度，准确到三位有效数字。按下式计算，准确到三位有效数字。按下式计算原始截面积：原始截面积：注：称重方法仅适用于具有注：称重方法仅适用于具有注：称重方法仅适用于具有注：称重方法仅适用于具有恒定横截面恒定横截面恒定横截面恒定横截面的试样的试样的试样的试样。4.3.5 螺纹钢筋试样的原始横截面积螺纹钢筋试样的原始横截面积螺纹钢筋的产品标准大多数都规定试样采用螺纹钢筋的产品标准大多数都规定试样采用“标称原始横截面积标称原始横截面积”或按或按“标称原始直径标称原始直径”计计算算原原始始横横截截面面积。积。4.3
36、.6 光滑钢筋试样的原始横截面积光滑钢筋试样的原始横截面积 如如相相关关产产品品标标准准规规定定采采用用“标标标标称称称称横横横横截截截截面面面面积积积积”或或或或“标标标标称称称称直直直直径径径径”计算原始横截面积，应按其执行。计算原始横截面积，应按其执行。如如相相关关产产品品标标准准没没有有具具体体规规定定，可可采采用用实实实实测测测测尺尺尺尺寸寸寸寸或或用用称称称称重重重重法法法法测定原始横截面积。测定原始横截面积。总结：测量部位和方法总结：测量部位和方法圆形试样，矩形试样，圆管纵向弧形试样圆形试样，矩形试样，圆管纵向弧形试样：两端和中间三点六次测量：两端和中间三点六次测量：圆管试样圆管
37、试样：测量平均外径测量平均外径D和平均厚度和平均厚度a（4点）点）称重法称重法：长度、质量测量精度至少：长度、质量测量精度至少0.5%，密度至少取，密度至少取3位位采用公称尺寸采用公称尺寸：标准：标准/协议许可协议许可横截面积计算公式汇总横截面积计算公式汇总圆形试样：圆形试样：S01/4 d2矩形试样：矩形试样：S0ab圆管试样：圆管试样：S0=a（D-a）称重法：称重法：S0=m/L面积至少面积至少取取4位有效数字或小数点后两位位有效数字或小数点后两位（取精确取精确者者）圆形横截面试样圆形横截面试样圆形横截面试样圆形横截面试样：原始直径测量允许误差不超过：原始直径测量允许误差不超过：原始直径
38、测量允许误差不超过：原始直径测量允许误差不超过0.5%0.5%。薄薄薄薄板板板板试试试试样样样样：原原原原始始始始横横横横截截截截面面面面积积积积测测测测量量量量误误误误差差差差不不不不超超超超过过过过2%2%，宽宽宽宽度度度度的的的的测测测测量量量量误差不超过误差不超过误差不超过误差不超过0.2%0.2%；原始横截面积应准确至或优于；原始横截面积应准确至或优于；原始横截面积应准确至或优于；原始横截面积应准确至或优于1%1%。中、厚板试样：中、厚板试样：中、厚板试样：中、厚板试样：宽度和厚度测量误差各允许宽度和厚度测量误差各允许宽度和厚度测量误差各允许宽度和厚度测量误差各允许0.5%0.5%。
39、管段试样管段试样管段试样管段试样：附录：附录：附录：附录E E规定原始横截面积测量误差不超过规定原始横截面积测量误差不超过规定原始横截面积测量误差不超过规定原始横截面积测量误差不超过1%1%。其他横截面形状的试样其他横截面形状的试样其他横截面形状的试样其他横截面形状的试样：原始横截面积测量误差不超过：原始横截面积测量误差不超过：原始横截面积测量误差不超过：原始横截面积测量误差不超过1%1%。称重方法称重方法称重方法称重方法：接近：接近：接近：接近1%1%以内。以内。以内。以内。4.4 原始横截面积测定误差要求原始横截面积测定误差要求原始标距原始标距原始标距原始标距：1%1%断后标距断后标距断后
40、标距断后标距：0.25mm0.25mm断后最小横截面积断后最小横截面积断后最小横截面积断后最小横截面积：2%2%4.5 其他相关尺寸测量要求其他相关尺寸测量要求第三节第三节 拉伸试验设备拉伸试验设备第三节第三节 拉伸试验设备拉伸试验设备 1拉力试验机拉力试验机2引伸计引伸计3高低温试验辅助装置高低温试验辅助装置一一.拉力试验机拉力试验机分类：分类：机械式、液压式、电子万能以及电液式机械式、液压式、电子万能以及电液式组成：组成：加载机构、夹样机构、记录机构、测力机构加载机构、夹样机构、记录机构、测力机构要求：要求：达到达到1级或以上精度级或以上精度有加载调速装置有加载调速装置有数据记录或显示装置
41、有数据记录或显示装置由计量部门定期进行检定由计量部门定期进行检定 试验机分级试验机分级级别级别示值相示值相对误差对误差示值重示值重复性相复性相对误差对误差示值进示值进回程相回程相对误差对误差零点相零点相对误差对误差相对分相对分辨力辨力0.50.50.50.750.050.2511.01.01.50.10.52223.00.21.03334.50.31.5选择拉伸试验机选择拉伸试验机万能材料试验机是一种适用性强、用途广的试验万能材料试验机是一种适用性强、用途广的试验机，系列规格有机，系列规格有100KN、300KN、600KN、1000KN等。等。根据试样的材料查阅材料手册等资料，了解该种根据试
42、样的材料查阅材料手册等资料，了解该种材料的抗拉强度范围；然后根据试样的尺寸和抗材料的抗拉强度范围；然后根据试样的尺寸和抗拉强度范围，计算试验拉力范围；最后根据拉力拉强度范围，计算试验拉力范围；最后根据拉力范围，选择拉伸试验机。范围，选择拉伸试验机。油压式拉伸试验机可移动横梁试样载荷与位移读数载荷和运动控制拉力试验机拉力试验机液压式液压式电电子子式式拉力试验机拉力试验机液压式液压式电电子子式式试验设备的准确度试验设备的准确度试验机试验机应按照应按照GB/T16825进行检验，并应为进行检验，并应为1级或优于级或优于1级级准确度。准确度。引伸计引伸计的准确度级别应符合的准确度级别应符合GB/T12
43、160的要求。的要求。测定上屈服强度、下屈服强度、屈服点延伸率、规定塑性测定上屈服强度、下屈服强度、屈服点延伸率、规定塑性延伸强度、规定总延伸强度、规定残余延伸强度，以及规延伸强度、规定总延伸强度、规定残余延伸强度，以及规定残余延伸强度的验证试验，应使用不劣于定残余延伸强度的验证试验，应使用不劣于1级准确度的级准确度的引伸计；引伸计；测定其他具有较大延伸率的性能，例如抗拉强度、最大力测定其他具有较大延伸率的性能，例如抗拉强度、最大力总延伸率和最大力非比例延伸率、断裂总伸长率，以及断总延伸率和最大力非比例延伸率、断裂总伸长率，以及断后伸长率，应使用不劣于后伸长率，应使用不劣于2级准确度的引伸计。
44、级准确度的引伸计。夹持装置夹持装置作用：使不同形状、尺寸和材质的试作用：使不同形状、尺寸和材质的试样能顺利进行试验样能顺利进行试验分类：分类：手工夹头，气动夹头，液压夹头手工夹头，气动夹头，液压夹头楔形夹头，螺纹夹头，台阶夹头，薄板楔形夹头，螺纹夹头，台阶夹头，薄板夹头，线材夹头夹头，线材夹头夹具气动夹具气动夹具 液压夹具液压夹具 平板夹具平板夹具楔型夹具楔型夹具 引伸计引伸计 全全尺尺寸寸管管段段试试样样夹夹头头试验的同轴度定义：最大弯曲应变与轴向应变的百分比定义：最大弯曲应变与轴向应变的百分比引起不同轴度因素：引起不同轴度因素：试验机的不同轴试验机的不同轴试样夹偏试样夹偏试样不平直试样不平
45、直同轴度对试验的影响：同轴度对试验的影响：影响弹性段的线形影响弹性段的线形影响屈服特性，使明显屈服变成不明显屈服影响屈服特性，使明显屈服变成不明显屈服二二.引伸计引伸计 定义：测定微小塑性变形的长度测量仪定义：测定微小塑性变形的长度测量仪组成：组成：变形部分（与试样表面接触，感受试样的微量变形）；变形部分（与试样表面接触，感受试样的微量变形）；传递和放大部分（将接受到的变形放大）；传递和放大部分（将接受到的变形放大）；指示部分（记录或显示变形量）。指示部分（记录或显示变形量）。分类：分类：机械式机械式电感式电感式电容式电容式电阻式电阻式光学式光学式引伸计光学式光学式电阻式电阻式引伸计分级级别级
46、别标距相对误差标距相对误差分辨力分辨力系统相对误系统相对误差差0.20.20.20.20.50.50.50.511112222引伸计选用引伸计选用测试项目测试项目级别级别ReL，ReH，Rp，Rt，Rr，Ae1Rm，Agt，Ag，At，A2引伸计 引伸计应定期检定。引伸计应定期检定。日常试验要经常标定日常试验要经常标定引伸计级别引伸计级别标定器标定器分辨力分辨力相对误差相对误差10.50.321.00.6高低温控温装置环境箱环境箱电炉电炉高温测量装置分辨力应不大于分辨力应不大于1，误差不超过，误差不超过2热电偶应不低于热电偶应不低于2级级;温度测量系统检验：温度测量系统检验：在试验温度范围内检
47、验；在试验温度范围内检验；周期不超过三个月；周期不超过三个月；自动标定的、或过去的连续检验证明符合的，周期可自动标定的、或过去的连续检验证明符合的，周期可延长但不得超过延长但不得超过12个月。个月。低温测量装置分辨力应不大于分辨力应不大于1，误差，误差10-40不不超过超过2，-40-196不超过不超过3；选用热电偶对温度测量得准确性十分重要选用热电偶对温度测量得准确性十分重要;温度测量系统检验：温度测量系统检验：在试验温度范围内检验；在试验温度范围内检验；周期不超过三个月；周期不超过三个月；过去的连续检验证明符合的，周期可延长但不得超过去的连续检验证明符合的，周期可延长但不得超过过12个月。
48、个月。热电偶类型型号型号温度范围温度范围/材料材料B01820铂铂30铑铑/铂铂6铑铑E2701000镍铬合金镍铬合金/铜镍合金铜镍合金J2101200铁铁/铜镍合金铜镍合金K2701372镍铬合金镍铬合金/镍铝合金镍铝合金R501767铂铂13铑铑/铂铂S270400铜铜/铜镍合金铜镍合金T501767铂铂10铑铑/铂铂 第四节第四节 拉伸曲线拉伸曲线一、拉伸曲线一、拉伸曲线力力伸长曲线伸长曲线FL曲线曲线应力应力应变曲线应变曲线Re曲线曲线1.力力伸长量曲线（伸长量曲线（FL曲线）曲线）2.应力应力应变曲线（应变曲线（Re曲线）曲线）应力应力R=F/A应变应变e=L/L弹性变形阶段弹性变形
49、阶段屈服屈服屈服发生后的卸载屈服发生后的卸载均匀塑性变形阶段均匀塑性变形阶段颈缩阶段颈缩阶段不均匀塑性变形阶段不均匀塑性变形阶段三、几种常见材料的应力三、几种常见材料的应力-应变曲线应变曲线铸铁拉伸试样：无颈缩铸铁拉伸试样：无颈缩低碳钢拉伸试样：有颈缩低碳钢拉伸试样：有颈缩第五节第五节 弹性模量的测定弹性模量的测定弹性变形阶段一、弹性模量一、弹性模量 金属材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比金属材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系，符合胡克定律，即例关系，符合胡克定律，即=E，其比例系数，其比例系数E称为弹性模量。称为弹性模量。拉伸时：拉伸时：（E弹性模量弹性模量）剪切时：剪切时：（
50、G 切变模量切变模量）在应力在应力-应变曲线上，弹性模量就是直线（应变曲线上，弹性模量就是直线（OP）段的斜率。段的斜率。材材 料料弹弹性模量性模量E/10E/105 5MPaMPa弹弹性极限性极限e e/MPa/MPa弹弹性比功性比功a ae e/(MJ/m/(MJ/m3 3)中中 碳碳 钢钢2.12.13103100.2280.228弹弹 簧簧 钢钢2.12.19659652.2172.217硬硬 铝铝7.247.241251250.1080.108铜铜1.11.127.527.53.44103.4410-3-3铍铍 青青 铜铜1.21.25885881.441.44磷磷 青青 铜铜1.0