金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)的測(cè)定

蔣向宇，王洪霞

(天津開發(fā)區(qū)建設(shè)工程試驗(yàn)中心 天津300456)

金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)的測(cè)定

蔣向宇，王洪霞

(天津開發(fā)區(qū)建設(shè)工程試驗(yàn)中心 天津300456)

拉伸性能指標(biāo)是金屬材料的研制、生產(chǎn)和驗(yàn)收過(guò)程中最主要的測(cè)試項(xiàng)目之一，拉伸試驗(yàn)測(cè)定的各項(xiàng)強(qiáng)度性能和延性性能指標(biāo)是反映金屬材料力學(xué)性能的重要參數(shù)。探討了金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)的概念及修約。

金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn) 斷后伸長(zhǎng) 測(cè)定

0 引 言

金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法是檢測(cè)和評(píng)定冶金產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一，其中室溫拉伸試驗(yàn)方法是應(yīng)用最廣泛的力學(xué)性能試驗(yàn)方法。拉伸性能指標(biāo)是金屬材料的研制、生產(chǎn)和驗(yàn)收過(guò)程中最主要的測(cè)試項(xiàng)目之一，拉伸試驗(yàn)測(cè)定的各項(xiàng)強(qiáng)度性能和延性性能指標(biāo)是反映金屬材料力學(xué)性能的重要參數(shù)。影響拉伸試驗(yàn)結(jié)果測(cè)量不確定度的因素有很多，主要包括試樣、試驗(yàn)設(shè)備和儀器、拉伸試驗(yàn)速率、拉伸性能測(cè)試技術(shù)和試驗(yàn)結(jié)果處理幾大因素。為獲得準(zhǔn)確可靠的、實(shí)驗(yàn)室間可比較的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并使試驗(yàn)方法具有可行性，必須將這些因素加以限定，使其變化的影響最小，這就是試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)化的基本目的和要求。

1 斷后伸長(zhǎng)的概念

GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第 1部分：室溫試驗(yàn)方法》于 2011年 12月 1日取代GB/T 228-2002并實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的 20.1條中規(guī)定：“應(yīng)使用分辨力足夠的量具或測(cè)量裝置測(cè)定斷后伸長(zhǎng)量(Lu－Lo)，并準(zhǔn)確到±0.25,mm”。

試樣斷后伸長(zhǎng)ΔL定義式為：ΔL＝Lu－Lo

式中：Lu為斷后標(biāo)距(計(jì)算時(shí)使用測(cè)量的數(shù)據(jù)值)；Lo為原始標(biāo)距(計(jì)算時(shí)使用名義值，即原始標(biāo)距的標(biāo)記值)。

應(yīng)注意，斷后伸長(zhǎng) ΔL的測(cè)定與斷后標(biāo)距 Lu的測(cè)量是兩個(gè)概念。后者僅僅是對(duì)斷后標(biāo)距長(zhǎng)度的測(cè)量，而前者是通過(guò)計(jì)算(或比較)斷后標(biāo)距與原始標(biāo)距的差值確定。

2 斷后伸長(zhǎng)的修約

當(dāng)采用引申計(jì)系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)定伸長(zhǎng)時(shí)，引申計(jì)系統(tǒng)能自動(dòng)測(cè)定試樣在斷裂點(diǎn)的總伸長(zhǎng)，扣除彈性部分而得出斷后伸長(zhǎng)ΔL。

當(dāng)采用人工測(cè)定方法時(shí)，必須通過(guò)測(cè)量斷后標(biāo)距Lu，用上式計(jì)算得到斷后伸長(zhǎng)。測(cè)量斷后標(biāo)距Lu時(shí)，應(yīng)將兩斷裂部分緊密對(duì)接在一起(必要時(shí)使用螺絲施加適當(dāng)壓力)，使其軸線同在一直線上，測(cè)量?jī)蓸?biāo)距標(biāo)記厚度中心之間的距離為 Lu，斷口對(duì)接處的殘留縫隙(無(wú)法消除的縫隙)包括在斷后標(biāo)距內(nèi)。所用量具或測(cè)量裝置，其分辨力(在該標(biāo)準(zhǔn)的 20.1條中沒(méi)有具體規(guī)定)應(yīng)至少能讀到 0.01,mm，以便與規(guī)定伸長(zhǎng)測(cè)定誤差(±0.25,mm)的最后數(shù)位精準(zhǔn)度相符。斷后標(biāo)距Lu的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)讀出到量具分辨力所能達(dá)到的精準(zhǔn)度，測(cè)量的數(shù)據(jù)如實(shí)記錄，不應(yīng)進(jìn)行修約。

斷后伸長(zhǎng) ΔL(ΔL＝Lu－Lo)的測(cè)定數(shù)值，應(yīng)記錄到量具(或測(cè)量裝置)分辨力所能達(dá)到的精準(zhǔn)度，不應(yīng)用規(guī)定的“伸長(zhǎng)測(cè)量誤差(±0.25,mm)”的絕對(duì)值作為修約間隔，將其修約到最接近0.25,mm的倍數(shù)。

例如，鋼試樣 Lo＝50,mm。斷后標(biāo)距用分辨力為0.01,mm的數(shù)字卡尺測(cè)量，測(cè)得Lu＝59.83,mm。斷后伸長(zhǎng) ΔL＝59.83－50＝9.83,mm。

為什么不應(yīng)對(duì)斷后伸長(zhǎng) ΔL的測(cè)定數(shù)值進(jìn)行這樣的修約？這是由于：①斷后伸長(zhǎng) ΔL僅僅是斷后伸長(zhǎng)率這一性能測(cè)定的中間數(shù)值，并非為最終性能測(cè)定結(jié)果數(shù)值。中間數(shù)值應(yīng)保留足夠的數(shù)位，修約只能在最終性能測(cè)定結(jié)果的數(shù)值上進(jìn)行一次修約。若在中間過(guò)程進(jìn)行了不合理的修約，而對(duì)最終性能測(cè)定結(jié)果的數(shù)值又進(jìn)行了修約，這就進(jìn)行了兩次修約，會(huì)給性能結(jié)果數(shù)值增加不合理的誤差。

②斷后伸長(zhǎng) ΔL允許的最大測(cè)定誤差規(guī)定為±0.25,mm。這一誤差要求，是對(duì)斷后伸長(zhǎng)測(cè)定預(yù)期效果的一種要求，僅在評(píng)定斷后伸長(zhǎng)、進(jìn)而評(píng)定斷后伸長(zhǎng)率(A)的測(cè)量不確定度時(shí)使用，不應(yīng)將其視作為斷后標(biāo)距Lu的測(cè)量數(shù)據(jù)和斷后伸長(zhǎng)ΔL的測(cè)定數(shù)據(jù)的修約間隔而進(jìn)行數(shù)據(jù)修約。在斷后伸長(zhǎng)率的計(jì)算過(guò)程中不必考慮這一規(guī)定的誤差量。

［1］ 金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第 1部分：室溫試驗(yàn)方法[S].GB/T228. 1-2010，北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

On Determination of Post-fracture Elongation of Metallic Materials during Tensile Testing at Room Temperature

JIANG Xiangyu，WANG Hongxia
(TEDA Construction Engineering Test Center，Tianjin 300456，China)

Tensile property is one of the major testing items for R&D，production and acceptance inspection of metallic materials. Under tensile testing，various strength and tensility characters are important indexes that reflect mechanical properties of these materials. In the paper，the concept and rounding off of post-fracture elongation of metallic materials going through tensile testing at room temperature were discussed.

metallic materials；tensile testing at room temperature；post-fracture elongation；determination

TG806

A

1006-8945(2014)06-0079-02

2014-05-09