GBT228.1-2010-金属材料室温拉伸试验方法细节.ppt

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东南大学交通学院东南大学交通学院桥梁研究所桥梁研究所钱培舒钱培舒2013.32013.3金属材料的室温拉伸试验金属材料的室温拉伸试验GB/T228.1-2010GB/T228.1-2010国家标准介绍国家标准介绍（简本）（简本）东南大学东南大学东南大学东南大学东南大学东南大学南京市四牌楼二号南京市四牌楼二号南京市四牌楼二号南京市四牌楼二号南京市四牌楼二号南京市四牌楼二号单向静拉伸试验单向静拉伸试验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，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。

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：

室温拉伸试验室温拉伸试验（GB/T228.1-2010）GB/T228.1-2010）GB/T228.1-2010）GB/T228.1-2010）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GB/T228.1-2010GB/T228.1-2010与与GB/T228-2002GB/T228-2002主要区别主要区别:

l增加了方法增加了方法AA应变速率控制方法；应变速率控制方法；l修改了试验结果的数值修约方法；修改了试验结果的数值修约方法；l将原始横截面积的最小值改为平均值；将原始横截面积的最小值改为平均值；l符号变更；符号变更；l增加了对于上、下屈服强度位置判定的基本原则；增加了对于上、下屈服强度位置判定的基本原则；l增加了拉伸试验测量不确定度的评定方法；增加了拉伸试验测量不确定度的评定方法；l增加了资料性附录增加了资料性附录AA计算机控制拉伸试验机使用时的建议；计算机控制拉伸试验机使用时的建议；l增加了资料性附录增加了资料性附录FF考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率方法。

考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率方法。

11、应力：

每单位面积上承受的力。

、应力：

每单位面积上承受的力。

22、工程应力：

每单位原始横截面积上的力。

表示为：

、工程应力：

每单位原始横截面积上的力。

表示为：

33、工程应变：

瞬间长度与原始长度之差与原始长度比、工程应变：

瞬间长度与原始长度之差与原始长度比值。

值。

LL-伸长伸长LL0-0-原始标距长度原始标距长度一一.拉伸试验力学参量拉伸试验力学参量所谓所谓拉伸力学性能拉伸力学性能实质为拉伸应力实质为拉伸应力实质为拉伸应力实质为拉伸应力-应变曲线各变形阶段的应变曲线各变形阶段的应变曲线各变形阶段的应变曲线各变形阶段的特征点对应的特征应力和应变值。

特征点对应的特征应力和应变值。

特征点对应的特征应力和应变值。

特征点对应的特征应力和应变值。

11、弹性性能弹性性能包括包括:

比例极限；弹性极限；比例极限；弹性极限；拉伸弹性模量拉伸弹性模量；泊松比。

；泊松比。

金属材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系，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，即符合胡克定律，即=E，其比例系数，其比例系数E称为称为弹性模量。

弹性模量。

22、塑性性能塑性性能11）屈服强度：

）屈服强度：

包括：

上屈服强度；包括：

上屈服强度；下屈服强度下屈服强度；规定非比例延伸强度；规定；规定非比例延伸强度；规定总延伸强度；规定残余延伸强度。

总延伸强度；规定残余延伸强度。

拉伸力学性能拉伸力学性能拉伸试验时测量的量是伸长和力，由这两个变量构成的关系曲线（F-L曲线）称为拉伸图，即拉伸曲线。

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曲线曲线拉伸曲线拉伸曲线比例变形阶段比例变形阶段（oa）（oa）；弹性变形阶段弹性变形阶段（ob）（ob）；微塑性应变阶段微塑性应变阶段（bc）（bc）；屈服塑性变形阶段屈服塑性变形阶段（cd）（cd）；应变硬化阶段应变硬化阶段（de）（de）；局部缩颈变形断裂阶段局部缩颈变形断裂阶段（ef）（ef）。

拉伸曲线各变形阶段拉伸曲线各变形阶段二二.拉伸试样拉伸试样一）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、：

有恒定横截面的型材、棒材、线材棒材、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、圆形、矩形、多边形、环形，其他形状矩形、多边形、环形，其他形状经过机加工的试样经过拉伸试验的试样热轧钢筋的外形热轧钢筋的外形光圆钢筋螺纹钢筋人字纹钢筋月牙纹钢筋热轧钢筋的取样要求热轧钢筋的取样要求序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分（熔炼分析）1GB/T20066GB/T223GB/T43362力学2任选两根钢筋切取GB/T2283弯曲2任选两根钢筋切取GB/T2324重量偏差5两端平齐GB50204低碳钢热轧圆盘条的取样要求低碳钢热轧圆盘条的取样要求序号检验项目取样数量取样方法试验方法1重量偏差5个/批两端平齐GB502042力学1个/批GB2975GB/T2283弯曲2个/批不同根盘条GB/T2975GB/T232冷轧带肋钢筋的取样要求冷轧带肋钢筋的取样要求序号检验项目取样数量取样方法试验方法1拉伸试验1个/盘在每（任）盘中随机切取GB/T2282弯曲试验2个/批GB/T2323反复弯曲试验2个/批GB/T2384重量偏差1个/盘GB13788原料盘不经机加工试样比例试样比例试样：

拉伸试样的拉伸试样的原始标距与原始横截面积的平方根的比值原始标距与原始横截面积的平方根的比值k为常为常数，这样的拉伸试样称为比例试样数，这样的拉伸试样称为比例试样。

k=5.65的试样称为的试样称为短比例试样短比例试样，其断后伸长率为，其断后伸长率为Ak=11.3的试样称为的试样称为长比例试样长比例试样，其断后伸长率为，其断后伸长率为A11.3试验时，试验时，一一般优先选用短比例试样般优先选用短比例试样，但要保证原始标距不小但要保证原始标距不小于于15mm，否则，否则，建议选用长比例试样或其他类型试样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：

它的标距与试样截面不存在比例关系，称为非比例：

它的标距与试样截面不存在比例关系，称为非比例试样。

试样。

二）二）二）二）按按按按LL00与与与与SS00的关系分类的关系分类的关系分类的关系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，S0d2/4当当k5.65时：

时：

当当k11.3时：

时：

1.试样尺寸的测量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（新规定）圆形截面试样（新规定）：

在在在在标距标距标距标距两端及中间三处横截面两端及中间三处横截面两端及中间三处横截面两端及中间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。

三三.拉伸试验前的准备拉伸试验前的准备即：

两端和中间三点六次测量直径，计算原始横截面积即：

两端和中间三点六次测量直径，计算原始横截面积附录附录BB、DD规定：

规定：

如果试样的公差满足标准要求，如果试样的公差满足标准要求，如果试样的公差满足标准要求，如果试样的公差满足标准要求，原始横截面原始横截面原始横截面原始横截面积可以用名义值积可以用名义值积可以用名义值积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。

，而不必通过实际测量再计算。

，而不必通过实际测量再计算。

，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尺寸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。

原始横截面积原始横截面积原始横截面积原始横截面积SS00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SS00是是最小横截面积最小横截面积。

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字四位有效数字四位有效数字四位有效数字或或或或小数点后小数点后小数点后小数点后两位两位两位两位，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44位有效数字位有效数字位有效数字位有效数字。

3.测量部位和方法测量部位和方法1）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。

测量试样测量试样测量试样测量试样长度长度长度长度LLtt，准准准准确到确到确到确到0.5%0.5%；称试样称试样称试样称试样质量质量质量质量mm，准确到准确到准确到准确到0.5%0.5%；测出或查出测出或查出测出或查出测出或查出材料密度材料密度材料密度材料密度，准确到三位有效数字准确到三位有效数字准确到三位有效数字准确到三位有效数字。

按下式计算。

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。

2）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”，计算原始横截面积。

计算原始横截面积。

采用公称尺寸采用公称尺寸：

标准：

标准/协议许可协议许可3）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。

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%。

其他横截面形状其他横截面形状其他横截面形状其他横截面形状的试样的试样的试样的试样：

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原始横截面积测定误差要求原始横截面积测定误差要求5其他相关尺寸测量要求其他相关尺寸测量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%试验机试验机应按照应按照GB/T16825进行检验，并进行检验，并应为应为1级或优于级或优于1级准确度级准确度。

引伸计引伸计的准确度级别应符合的准确度级