ASTM E8M-09 中文版 金属材料拉伸试验方法E8-09
金属材料拉伸试验的标准试验方法
1范围
1.1 本方法适用于室温下任何形状的金属材料的拉伸试验。特别是对于屈服强度、屈服点延伸率、抗拉强度、延伸率和断面收缩率的测定。
1.2 对于圆形试样，标距长度等于直径的4倍【E8】或5倍【E8M】（对于E8和E8M，试样的标距长度是两个标准的最大区别，其他技术内容是一致的）。用粉末冶金（P/M）材料制成的试样无此要求，以保持工业要求的材料的压力至规定的设计面积和密度。
1.3 除本方法规定外，可对特殊材料制定单独的技术规范及试验方法，例如：试验方法和定义A370，试验方法B557，B557M。
1.4 除非另有规定，室温应定为10—38℃。
1.5 国际单位(SI)和英制单位相互独立，两个单位体系的数值并不完全相等，因此，它们应该独立使用。两个单位体系结合使用得到的数值与标准不符合。
1.6 本标准并不涉及所有安全的问题，如果有，也是与它的用途有关。在使用本标准前制定适当的安全和健康规范，确定使用的规章制度是本标准使用者的责任。
2参考文件
2.1 ASTM标准：
A 356/A 356M 铸钢、碳素钢、低合金钢、不锈钢、蒸汽锅炉钢的产品规范
A370 钢产品力学性能试验方法及定义
B557 锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法
B557M锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法(公制)
E4 试验机的力学校验方法
E6 力学性能试验方法相关术语
E29 用标准方法确定性能所得试验数据的有效位数的推荐方法
E83 引伸计的的校验及分级方法
E345 金属箔拉伸试验的测试方法
E691 实验室之间探讨确定试验方法精确度的实施指南
E1012 拉伸载荷下试样对中方法的确定
E1856 试验机计算机数据分析处理系统的使用指导
3 术语
3.1 定义——在E6中出现的有关拉伸测试的名词术语均可以用在该拉伸试验方法中。另外需补充以下术语：
3.1.1 不连续屈服——轴向试验中，由于局部屈服，在塑性变形开始的地方观察到力的停滞或起伏（应力-应变曲线不一定出现不连续）。
3.1.2 断后延伸率——由于断裂，使得施加的力突然降低，在此之前测得的延伸率。很多材料并不出现力突然降低的情况，这时断后延伸率通过测量力减小到最大力的10%时的应变值获得。
3.1.3 下屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，不考虑瞬时效应的情况，不连续屈服过程中记录的最小应力。
3.1.4 均匀延伸率（EL U[%]）——在试样出现缩颈、断裂或者二者都出现之前，所承受最大力时材料的延伸率为均匀延伸率。
3.1.
4.1 说明：均匀伸长率包括弹性延伸率和塑性延伸率。
3.1.5 上屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，伴随不连续屈服首此出现的应力最大值（首次出现零斜率时的应力）；
3.1.6 屈服点延伸率（YPE）——轴向试验中，不连续屈服过程中上屈服点（应力斜率为0时的转换/临界点）所对应得应变与均匀应变硬化转折点之间的应变差（用百分比表示）。若均匀应变硬化转折点超出应变范围，则YPE的终点是(a)(b)两条直线与横轴的交点：
(a)应力—应变曲线的不连续屈服段，通过最后一个零斜率点的水平正切线；
(b)应力—应变曲线的均匀应变硬化段的正切线。
若在屈服的地方或附近没有出现斜率为零的点，则材料的的屈服点延伸率为0%。
4意义和作用
4.1 拉伸试验提供了在单轴拉伸应力条件下材料的强度和延性数据，此数据对材料的比较、合金研究、质量管理以及在某些特定的条件下的设计提供了帮助。
4.2 从零件或材料上选取局部样坯加工成的标准试样的拉伸试验的结果，不一定代表最终产品或它在不同环境中工作的强度和延性性能。
4.3 本试验方法可满意应与商业验收试验，并已广泛用于贸易。
5 设备
5.1 试验机——用于拉伸试验的试验机必须符合E4规定要求；用于确定抗拉强度和屈服强度的力应该在E4中规定的试验机的测量范围之内。
5.2 夹具
5.2.1 概述——传递试验机对试样施加力的各种类型的夹持装置均可使用。为了保证试样标距内受到轴向拉伸应力，试样的轴线必须和试验机夹头的中心线重合，任何不符合此要求的装置都可能引入通常应力计算中未考虑的弯曲应力。注1——这个偏心力的施加效果可以由计算扭矩和由此增加的应力表现出来。对于一个标准的直径为12.5mm的试样，每偏心0.025mm，应力就增加1.5%；对于直径为9mm的试样，应力增加2.5%；对于直径为6mm的试样，应力增加3.2%。
注2——对中方法在E1012中给出。
5.2.2 楔形夹具——试验设备通常装有楔形夹具，这些夹具通常用于夹持塑性金属长试样和如图1所示的扁平试样。然而，无论什么原因，如果一对夹具与另一对夹具夹持的位置不同轴，那么就会产生不理想的弯曲应力。
图1 长方形拉伸试样
注1——对于宽度为40mm的试样，断裂后测量伸长的冲孔标志应该在试样的扁平面上或者在试样的边部应在缩断长度的范围内。可以使用一套9个或更多的25mm冲孔标志，或者使用一对或多对200mm的冲孔标志。
注2——当不要求宽度为40mm试样的伸长测量时，75mm的缩断面的最小长度可以使用所有与板材类型样品相类似的其他尺寸。
注3——对于这3个尺寸的试样，缩短面的端部的宽度误差分别不超过0.10mm，0.05mm或者0.02mm。另外从端部到中心逐渐降低，但每端的宽度与中心的宽度差不超过1%。
注4——对于这3个尺寸的试样，必要时，使用较小的宽度（W和C）。在这种情况下，缩断面宽度应该与被试验材料允许的宽度一样，除非另有说明，否则当使用这较小试样时，产品规格的伸长要求不适用。
注5——尺寸T是材料规格提供的试样的厚度。宽度为5mm的试样的最小厚度为40mm。宽度为19mm和6mm的试样的最大厚度分别为12.5mm和6mm。
注6——对于宽度为40mm的试样，当使用断面切削器加工缩断面时，在690MPa的拉伸强度下，钢试样允许的缩断面的端部最小半径为13mm。
注7——上表显示尺寸都是最小值，为了确保最小长度，夹具一定不能超过A、B之间的过渡部分，见注9。
注8——6mm宽的试样进行试验时，为了获得轴向力，试样的总长应与材料的长度相同，
允许达到200mm。
注9——如果可能，最理想的状态是，夹持断面的长度能够使试样伸入到夹具的2/3处或者更长。若宽度为12.5mm的试样的夹持部分的长度为10mm，则需要用于更长夹持部分的夹具来夹持试样，防止在夹持部分发生滑动（或未加紧等错误）。
注10——对于这3个尺寸的试样，试样的端部两侧面关于缩断面的中心线相对称，误差分别在2.5mm、0.25mm和0.13mm之内。但是，对于仲裁试验和由产品规格要求时，宽度为12.5mm的试样的端部对称度应该在0.2mm之内。
注11——对于每种试样类型，所有圆角的半径都应该相等，误差在1.25mm范围之内。在某一端面上，两圆角的曲率中心应位于中心线的垂直平分线上，误差在0.2mm范围之内。注12——试样需提供以下信息（仲裁试验除外）：（a）使用上面的偏差；（b）提供足够多的标志以便确定延伸量；（c）使用合适的引伸计以确定屈服强度。若断裂发生在距夹持装置边沿不足2W处，所确定的拉伸特性不能代表材料的性能。在验收试样中，如果特性满足了规定的最低要求，就不需要更进一步的试验，但如果它们低于最低要求，则放弃本次试样并重新进行试验。
在楔形夹具背面装有衬垫，它们厚度必须相同并且表面平直、平行。为了达到最佳的效果，楔块最好是通过试验机夹头支撑在衬垫整个长度上，这就需要有几种厚度的衬垫在规定的试样厚度范围内使用。为了能适当的夹紧，每个夹具的整个锯齿面最好都与试样相接触。楔形夹具的正确对中和合适的衬里如图2。
图2 用于夹持扁平试样带衬垫的楔形夹具
对于短的试样和复杂材质的试样，一般情况下需要使用机械加工的试样和特殊夹具，从而保证试样负载尽可能完全沿拉伸轴向均与分布（见5.2.3，5.2.4，5.2.5）。
5.2.3 用于夹持有螺纹、台肩的试样及脆性材料的夹具——图3给出了用于带螺纹端部试样夹持装置的示意图，图4是用于夹持带台肩端部试样的夹具。这些夹
持装置应通过适当润滑的球形座支撑固定到试验机的头部，球形支撑之间距离应尽可能大。
5.2.4 薄板材料的夹具——图5所示为自调节夹具，用于夹持那些无法用普通楔形夹具夹持的薄板材料。
5.2.5 线材的夹具——图5、图6所示的楔形或挽勒式夹具、或平面楔形夹具都可以用于线材的夹持。
5.3 尺寸测量装置——千分尺和其他用来测量长度的装置必须准确，而且精图3 用于夹持带螺纹试样的夹持装置图4 用于夹持带台肩试样的夹持装置
图5 用于夹持薄板和线材试样的夹持装置
图6 线材试验的减速锁装置
图6 线材试验的挽勒式夹具
确度至少到达到要求测量的最小单位的一半。
5.4 引伸计——用于拉伸试验的引伸计应该符合E83中有关这个试验方法工序中规定的级别要求。引伸计用于测量和验证屈服强度对应的的应变值以及断后延伸率（如果需要）。
5.4.1 标距（测量长度）小于等于试样标距长度的引伸计可以用来确定屈服性能。对于等截面的试样（如具有全截面的丝材、线材、棒材等），用于确定屈服性能的引伸计的标距不应超过夹具间距离的80%。测量断后延伸率的引伸计，其标距应该等于所测试样的标距长度。
6 试验试样
6.1 概述
6.1.1 试样尺寸——试验的试样既可以是实际尺寸，也可以是加工后的（如进行试验材料的产品标准中叙述的那样）。
6.1.2 位置——除非另有规定，试样的轴线应在原始材料内按如下方法定位：6.1.2.1 对于厚度、直径，或板材平面间的距离≤40mm的产品，试样的轴线应该在产品中心处；
6.1.2.2 对于厚度、直径，或板材平面间的距离＞40mm的产品，试样的轴线应该在产品的中心至表面的中间位置处。
6.1.3 试样加工——不正确的试样制备会导致不满意或者错误的结果。因此，在准备试样时（特别是加工试样时），要保证最大的精确度和最小的偏差。
6.1.3.1 制备试样的缩断部分应避免冷加工、缺口、刀痕、凹槽、毛刺、粗糙表面或边、过热等其他可能影响对性能测量造成有害影响的因素。
注3——对缩断部分的冲压或剪切可能在边缘产生严重的冷加工或剪切毛刺，应予加工去除。
6.1.3.2 对于长方形试样，其缩断部分的棱和角磨削或研磨后，不应导致试样横截面积值与计算面积值产生很大的差异。
6.1.3.3 对于脆性材料，在标距的末端应该使用大半径的圆弧。
6.1.3.4 试样的横截面积在缩断部分的中间位置应该最小，确保断裂在标距长度
之内。鉴于此原因，在每个试样的缩断部分允许有一定的锥度（下面有详细描述）。
6.1.4 样品表面光洁度——当材料以不同于制造状态的表面条件试验时，试样的表面光洁度应该符合产品标准的要求。
注4——对于高强度和低韧性的材料，应该热别注意试样表面光洁度的均匀性和质量，因为这些是影响试验结果的一个因素。
6.2 平板试样——图1给出了标准平板类型的试样。这种试样用来试验标称厚度≥5mm的板材、型材和平板材料。若产品规范允许，其他类型的试样（6.3、6.4和6.5提供的试样）也可以使用。
6.3 薄板试样
6.3.1 图1给出了标准薄板类型的试样，这种试样用于试验标称厚度范围在0.13mm—19mm之间的薄板、板材、扁平线材、带材、条、环、型材等金属材料。若产品规范允许，其他类型的试样（6.2、6.4和6.5提供的试样）也可以使用。
注5——试验方法E345可以用于厚度达0.15mm的材料的拉伸试验。
6.3.2 在端部可以使用销钉，如图7所示。为了避免薄的高强度材料在试验时发生卷曲，有必要在夹持端使用使用刚性加强板。
注1——缩断部分的端部宽度误差不超过0.1mm。从端部到中间位置允许有一定的锥度，但每个端部的宽度与中间位置的宽度差不能超过1%。
注2——尺寸T是产品标准中所述的试样的厚度。
注3——对于一些材料，圆角的半径R需要﹥13mm。
注4——孔必须在缩断部分的中心线上，误差允许在±0.005mm范围之内。
注5——不同尺寸的C、D、E、F、L都可以，只要确保断裂在标距长度范围之内即可。6.4 圆形试样
6.4.1 图8给出了直径为12.5mm的标准圆形试样，广泛应用于金属材料试验，包括锻造和铸造的材料。
6.4.2 图8也给出了与标准圆形试样成比例的小尺寸试样。当无法制备标准圆形试样或如图1所示的平板试样时，可以使用其他尺寸的小圆形试样。对于任何小尺寸试样，依据标准E8时，标距长度应是试样直径的4倍，依据标准E8M时，标距长度应是试样直径的5倍。
注1——缩断部分从端部到中心可以有一定递缩的锥度，但端部与中心的直径差不能超过1%。
注2——如果需要，缩断部分可以增加到能适应一个适宜标距引伸计的长度。用于测量延伸的参考标志应该在标距长度处隔开。
注3——标距和圆角如图8所示，只要能够保证轴向负载，试样端部可以是适合于试验机夹头的任何形状（如图9所示）。如果是用楔形夹具夹紧，试样夹持长度至少要确保能够伸入到试验机夹头的2/3位置处，甚至更长。
注4——图8和图9所示的圆形试样，标距长度是标称直径的4倍【E8】或5倍【E8M】。在一些产品标准中提供的其他试样，在尺寸公差范围内，除非比率为4:1或者5:1，否则延伸值不能与从标准试样获得的延伸值相比较。
注5——直径比6mm小的试样只有在下面情况下可以使用：试样的材料尺寸不够获得较大试样；相关方都同意使用这种试样进行验收试验。更小尺寸的试样在加工和试验方面要求更合适的设备和更高的技术。
注6——仅限于英尺/磅单位：通常使用以下5个尺寸的试样：直径分别大约为0.505in、0.357in、0.252in、0.160in、和0.113in，因为它们的横截面积分别等于或接近于0.200in2、0.100 in2、0.0500 in2、0.0200 in2、和0.0100 in2，很容易计算负载的应力。因此，当时实际直径与这些值一致时，别用简单的乘法，分别乘上相应的系数5、10、20、50和100就可以计算出应力或强度（国际单位制不适用）。
6.4.3 标距之外的试样的端部形状要适合材料，并能很好与试验机夹头相配合，
以便确保从轴向施加力。图9给出了几种端部形状的试样。
图9 标准圆拉试样端部的各种类型
注1——缩断部分从端部到中心可以有一定递缩的锥度，但端部与中心的直径差不能超过1%。
注2——在试样1和试样2上，允许任何标准的螺纹以提供适当的对中和辅助，从而确保断裂发生在缩断部分处。
注3——在试样5上，如果可能，使夹持部分长到足以伸到夹具的2/3处，甚至更长。
注4——图9中所住的国际单位制（SI）与英尺/磅单位相互区别，每个单位体系内的值没有绝对的等同，因此，每个单位体系与另外的相互独立。
6.5 薄板、带钢、扁线材和平板的试样——在试验薄板、带钢、扁线材和平板材料时，使用的试样类型适合材料的标称厚度，具体描述如下：
6.5.1 对于公称厚度为0.13mm—5mm的材料，使用6.3中描述的薄板类型试样。
6.5.2 对于公称厚度为5mm—12.5mm的材料，使用6.3中描述的薄板类型试样或者6.2中描述的板状试样。
6.5.3 对于公称厚度为12.5mm—19mm的材料，使用6.3中描述的薄板类型试样、6.2中描述的板状试样，或者6.4中描述的标准圆形试样。
6.5.4 对于公称厚度≥19mm的材料，使用6.2中描述的板状试样，或者6.4中描述的标准圆形试样。
6.5.4.1 如果产品规范允许，对于厚度≥19mm的材料，可以使用改型的薄板类型试样，以适应图1中所示形状。这种改型的试样厚度必须加工成10±0.5mm，同时在整个缩断部分误差必须在0.1mm范围内。若有异议，应使用圆形试样作为仲裁试样。
6.6 线材、棒材、型材的试样
6.6.1 对于圆形的线材、棒材和型材，应该使用全横截面积的试样。对于直径＜4mm的线材，用于测量延伸率的标距长度应该在产品标准中说明。在试验直径≥4mm的线材、棒材和型材时，除非另有规定，否则应该使标距长度等于4倍直
径【E8】，或者标距长度等于5倍直径【E8M】。试样总长度至少应等于标距长度加上用于夹具全部夹持的材料长度。
6.6.2 对于横截面为八边形、六边形或者四边形的线材，按6.6.1对圆形横截面的棒材或型材的试样是不适用的。对于八边形、六边形和四边形横截面的棒材和型材，可以使用下面试样类型中的一种：
6.6.2.1全横截面试样（注6）——允许用砂纸轻轻打磨试样的试验部分，或者对试验部分进行加工，以确保断裂在标距范围内。对于直径或者扁平面之间的距离≤5mm的材料，在不改变横截面形状的情况下，横截面积可以减小到不小于（≥）原始面积的90%。对于直径或者扁平面之间的距离＞5mm的材料，在不改变横截面形状的情况下，直径或平面间的距离可以适当减少，减小量≤0.25mm。
对于相对平面之间的距离（OL）≤5mm的四边形、六边形和八边形横截面的线材和棒材，可以在其横截面上作一个面积≥四边形（六边形、八边形）内接圆面积的90%的圆，将其圆作为试样的横截面。在缩断部分的端部倒圆角，圆角的半径最好为10mm，至少不能小于3mm。
对于相对平面之间的距离（OL）＞5mm的四边形、六边形和八边形横截面的棒材，所选的试样的圆形横截面的直径与OL的差值≤0.25mm。
注6——对于铜和合金铜试样，其端部需在一个类似图10所示的夹具上压平到原来尺寸的10—50%，确保断裂在标距范围内。压平的四个平面必须平行，同侧的两个平面必须位于位于同一平面上。
图10 用于全尺寸拉伸试样端部压平的挤压夹具
6.6.2.2 对于棒材和型材，6.4中所述的标准圆形试样可以用来代替全横截面试样。除非在产品标准中另有规定，试样应平行于轧制或挤压方向。
6.7 长方形型材的试样——在试验长方形型材时，应使用下面试样类型中的一种：
6.7.1 全横截面试样——允许用砂纸轻轻打磨试样的试验部分，或者对试验部分进行加工，以确保断裂在标距范围内，但是减小后的试样宽度不能小于原始宽度的90%。对于缩断部分长度≥20mm的试样，缩断部分的两边应相互平行，并保证试样纵向轴线的偏差在0.05mm范围内。在缩断部分的端部倒圆角，圆角的半径最好为10mm，至少不能小于3mm。
6.7.2 对于厚度能够适合试验机的夹具，但是宽度比较大的长方形型材，可以在宽度方向切割以适合夹具，切割表面要进行机加工或者打磨，以确保断裂在标距范围内。切割后试样的宽度﹥型材的原始厚度。另外，6.2、6.3和6.4中所述的试验类型也可以使用。
6.8 型钢、结构钢和其他钢种——其他类型的型钢试验时（除前面提到过的型钢），可以使用6.2、6.3和6.4所述的任一种试样类型。
6.9 管材试样
6.9.1 除了受试验设备限制的较大尺寸的管材外，对于所有小管材（注7），特别是公称外径≤25mm的管材，使用全尺寸管材横截面的拉伸试样是标准惯例。把配合良好的金属塞头插到管材试样端部，以保证试验机的夹具能够准确的夹紧试样，金属塞头不能延伸到试样用于测量延伸率的部分。除非产品标准中另有说明，否则标距长度应是直径的4倍【E8】或5倍【E8M】。图11给出了合适的金属塞头形状、其在试样中的位置以及试样在试验机夹具中的位置。
注7——“管材”一词用于指示管状产品，包括管子，管道和管形材料。
6.9.2 对于不能以全横截面试验的大直径管材，纵向拉伸试样如图12所示切割。焊接管子的试样应该位于距焊缝大约90°位置处。若管壁的厚度﹤20mm，应该使用图13所示形状和尺寸的试样，或者6.4.2所述和图8所示的与标准试样成比例的一种小尺寸试样。图13所示的试样类型可以用表面形状和管材弯曲相同的夹具进行试验。若无曲面夹具，可将试样的夹持端进行冷压平。若管壁的厚度≥20mm，应使用图8所示的标准试样。
注8——在夹紧试样（或在加工过程中）或压平试样端部时，一定要小心，确保缩断部分不
会有任何变形和冷却，因为这些会改变机械性能。
注——从限制夹具的那条线到圆弧部分，金属塞头的直径应该有一个微小的锥度（如图11）。
注——从管材上切割下来用于加工试样的毛坯，它的棱应该互相平行（如图12）。
注1——每种试样的缩断部分的端部在宽度上允许有一定的差值，但误差不能超过0.5%。
图11 金属塞头的形状、在试样中的位置及
试样在夹具中的位置 图12 从大直径管材切割纵向拉伸试样的位置
在缩断部分的宽度上，从端部到中间位置允许有一定的锥度，但每个端部的宽度与中间位置的宽度差不能超过1%
注2——如果可能，使夹持部分长到足以伸到夹具的2/3处，甚至更长。
注3——试样端部的两个边应该关于缩断部分的中心线对称，对于试样1、4，误差在1mm 之内；对于试样2、3、6，误差在5mm内；对于试样7，误差在2.5mm内。
注4——对于每种试样类型，所有圆角的半径都应该相等，误差在1.25mm范围之内。在某一端面上，两圆角的曲率中心应位于中心线的垂直平分线上，误差在2.5mm范围之内。
注5——对于环形段，横截面的面积可以通过W×T计算。如果尺寸W与管材的直径之间的比值＞1/6，用这种方法计算横截面面积的误差就比较大。在这种情况下，需用7.2.3中的公式进行计算。
注6——G/W小于4的试样，不能用来确定延伸率。
注7——在整个长度上，两面平行的试样需提供以下信息（仲裁试验除外）：（a）使用上面的偏差；（b）提供足够多的标志以便确定延伸量；（c）使用合适的引伸计以确定屈服强度。若断裂发生在距夹持装置边沿不足2W处，所确定的拉伸特性不能代表材料的性能。如果特性满足了规定的最低要求，就不需要更进一步的试验，但如果它们低于最低要求，则放弃本次试样并重新进行试验。
6.9.3 管材的横向拉伸试样可以从管子端部切割下来的环上获取，如图14所示。试样的压平可在如A那样截开后进行，也可在如B那样截开前进行。
图14 横向拉伸试样在管材产品切割环的位置
对于管壁厚度＜20mm的大管材，其拉伸试样可以用图8所示的小尺寸试样，也可以用图13所示的试样2；当使用后者时，可以对一个或每个表面进行加工，确保厚度均匀，但是从每个表面去除的厚度不能超过壁厚的15%。
对于管壁厚度≥20mm的大管材，拉伸试样用图8所示的标准试样。用于确定焊接强度的大焊接管的横向拉伸试样，应该位于与焊缝垂直处，且焊缝大约位于整个试样的中间位置。
6.10 锻件的试样——对于锻件的试样，使用6.4中所述的最大的圆形试样。如果圆形试样不适用，则使用6.5中所述的最大的试样。
6.10.1 对于锻件，试样的获取应该根据实际的产品标准要求进行，可以从锻件的突出部分或最厚部分、或者从锻件的延长部分、或者从代表锻件性能的单独锻造的试样上获得。如果没有其他特殊规定，试样的轴线应该平行于晶粒流向。6.11 铸件的试样——在试验铸件时，除非在产品标准中另行说明，否则一律使用图8中所示的标准试样，或者图15中所示的试样。
注——缩断部分和肩部（尺寸A、D、E、F、G）如上所示。但是夹持部分的形状应与试验机的夹具相适合，确保力的轴向传递。通常夹持部分有螺纹，尺寸如B、C所示。
6.11.1 铸件的试样如图16和表1所示。
挠钢的替代设计 图16A 铸件的试样（mm ）（设计细节见表1） （a ）双铸锭的设计
（b ）多铸锭的设计 图16B 铸件的试样（in.）（设计细节见表1）
铸锭的侧视图
表1 铸件的试样的设计细节
注1——大而厚的铸钢的试样：图16A和16B给出的试样用于大而厚的铸钢的试验。然而，标准试样块的任何铸件横截面积和长度可任意增加，此内容不按标准A356/A356M的规定。注2——挠钢：如果要求挠钢，图16中用虚线给出了另一种设计方案。
6.12 可锻铸铁的试样——除非产品标准中另有说明，否则在试验时均使用图17所示的试样类型。
6.13 模铸件的试样——除非产品标准中另有说明，否则在试验时均使用图18所示的试样类型。
图17 可锻铸铁（韧性铸铁）的标准拉伸试样 图18 模铸件的标准拉伸试样
金属拉伸实验报告
金属拉伸实验报告 【实验目的】 1、测定低碳钢的屈服强度R Eh 、R eL及R e 、抗拉强度R m、断后伸长率A和断面收缩率Z。 2、测定铸铁的抗拉强度R m和断后伸长率A。 3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化、冷作硬化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。 4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸机械性能的特点。 【实验设备和器材】 1、电子万能试验机WD-200B型 2、游标卡尺 3、电子引伸计 【实验原理概述】 为了便于比较实验结果，按国家标准 GB228—76中的有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件,即： 圆形截面试件： L 0 =10d (长试件)
式中: L 0 --试件的初始计算长度(即试件的标距); --试件的初始截面面积; d 0 --试件在标距内的初始直径 实验室里使用的金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件,如图1所示 图1拉伸试件 将试样安装在试验机的夹头中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度），直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图（图2－2所示）。应当指出，试验机自动绘 图装置绘出的拉伸变形ΔL 主要是整个试样（不只是标距部分）的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。由于试样开始受力时，头部在夹头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 1、低碳钢（典型的塑性材料） （a ）低碳钢拉伸曲线图 （b ）铸铁拉伸曲线图
当拉力较小时，试样伸长量与力成正比增加，保持直线关系，拉力超过F P 后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值F P。 在F P的上方附近有一点是F c，若拉力小于F c而卸载时，卸载后试样立刻恢复原状，若拉力大于F c后再卸载，则试件只能部分恢复，保留的残余变形即为塑性变形，因而F c是代表材料弹性极限的力值。 当拉力增加到一定程度时，试验机的示力指针（主动针）开始摆动或停止不动，拉伸图上出现锯齿状或平台，这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续，这种现象称为材料的屈服。低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状，其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素的影响较大，而下屈服点B则比较稳定（因此工程上常以其下屈服点B所对应的力值F eL作为 材料屈服时的力值）。确定屈服力值时，必须注 意观察读数表盘上测力指针的转动情况，读取测 力度盘指针首次回转前指示的最大力F eH（上屈 服荷载）和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小 力F eL（下屈服荷载）或首次停止转动指示的恒 定力F eL（下屈服荷载），将其分别除以试样的原 图2－3 低碳钢的冷作硬化 始横截面积（S0）便可得到上屈服强度R eH和下屈服强度R eL。即 R = F e H/S0 R e L= F e L/S0 e H 屈服阶段过后，虽然变形仍继续增大，但力值也随之增加，拉伸曲线又继续上升，这说明材料又恢复了抵抗变形的能力，这种现象称为材料的强化。在强化阶段内，试样的变形主要是塑性变形，比弹性阶段内试样的变形大得多，在达到最大力F m之前，试样标距范围内的变形是均匀的，拉伸曲线是一段平缓上升的曲线，这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。此最大力F m为材料的抗拉强度力值，由公式R m=F m/S0即可得到材料的抗拉强度R m。 如果在材料的强化阶段内卸载后再加载，直到试样拉断，则所得到的曲线如图2－3所示。卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回，而是沿近乎平行于弹性阶
实验一---金属材料的拉伸实验
实验一 金属材料的拉伸实验 拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数，如弹性模量、强度、塑性等。 一．实验目的 1.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力s σ和抗拉强度b σ。 2.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。 3.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度b σ。 4.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。 二．实验仪器、设备 1.电子万能试验机(或液压万能材料试验机)。 2.钢尺。 3.数显卡尺。 三、实验试样 按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。 夹持 过渡 (a) (b) 图1-1 试件的截面形式 试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（l ）。标距（l 0）是待测部分的主体，其截面积为A 0。按标距（l 0）与其截面积（A 0）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。按国家标准GB6397-86的规定，比例试样的有关尺寸如下表1-1。 四．实验原理 （一）塑性材料弹性模量的测试：
在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E ，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E 地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。 测定材料弹性模量E 一般采用比例极限内的拉伸试验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷载与变形关系为： EA PL L ?= ? 若已知载荷ΔF 及试件尺寸，只要测得试件伸长ΔL 或纵向应变即可得出弹性模量E 。 ε ???=???= 1 )(000A P A L PL E 本实验采用引伸计在试样予拉后，弹性阶段初夹持在试样的中部，过弹性阶段或屈服阶段，弹性模量E 测毕取下，其中塑性材料的拉伸实验不间断。 （二）塑性材料的拉伸（低碳钢）： 图1-2所示是典型的低碳钢拉伸图。 当试样开始受力时，因夹持力较小，其夹持部分在夹头内有滑动，故图中开始阶段的曲线斜率较小，它并不反映真实的载荷—变形关系；载荷加大后，滑动消失，材料的拉伸 进入弹性阶段。 σ 1-2b 典型的低碳钢拉伸图 低碳钢的屈服阶段通常为较为水平的锯齿状（图中的B’-C 段），与最高载荷B’对应的应力称上屈服极限，由于它受变形速度等因素的影响较大，一般不作为材料的强度指标；同样，屈服后第一次下降的最低点也不作为材料的强度指标。除此之外的其它最低点中的最小值（B 点）作为屈服强度σs ： σs = A P SL 当屈服阶段结束后（C 点），继续加载，载荷—变形曲线开始上升，材料进入强化阶段。若在这一阶段的某一点（如D 点）卸载至零，则可以得到一条与比例阶段曲线基本平行的卸载曲线。此时立即再加载，则加载曲线沿原卸载曲线上升到D 点，以后的曲线基本与未经卸载的曲线重合。可见经过加载、卸载这一过程后，材料的比例极限和屈服极限提高了，而延伸率降低了，这就是冷作硬化。 随着载荷的继续加大，拉伸曲线上升的幅度逐渐减小，当达到最大值（E 点）Ｒm 后，试样的某一局部开始出现颈缩，而且发展很快，载荷也随之下降，迅速到达F 点后，试样断裂。材料的强度极限σb 为：
金属材料拉伸试验标准试样类型及尺寸
金属材料拉伸试验标准试样类型及尺寸 编制： 审核：________________________ 批准：生效日期:
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1.0 本文件规定了常温下金属材料拉伸试验标准试样的类型，形状及其尺寸测量。 2.0范围 适用于本公司常温下金属材料的拉伸试验所需的比例试样制备。 3.0规范性应用文件 下列文件对于本文件的作用是必不可少的。凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的应用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 3.1GB/T 2975钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备 3.2GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 3.3GB/T 10623金属材料力学性能试验术语 4.0术语和定义 4.1试件/试样test piece/specimen 通常按照一定形状和尺寸加工制备的用于试样的材料或部分材料。 4.2标距gauge length 用于测量试样尺寸变化部分的长度。 4.3原始标距original gauge length 在施加试验力之前的标距长度。 4.4断后标距final gauge length after fracture 试样断裂后的标距长度。 4.5平行长度parallel length 试样两头部或加持部分（不带头试样）之间平行部分的长度。 4.6断面收缩率percentage reduction of area 断裂后试样横截面积的最大缩减量（S0-S u）与原始横截面积（S0）之比的百分率。 S o-S u Z0=S- S-X100% S0 5.0符号和说明 与试样相关的符号及说明如下:
材料的拉伸试验实验报告
材料的拉伸试验 实验内容及目的 （1）测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度s σ、抗拉强度b σ、伸长率δ和断面收缩率ψ。 （2）掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。 实验材料及设备 低碳钢、游标卡尺、万能试验机。 试样的制备 按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 如图1所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。圆形截面比例试样通常取d l 10=或 d l 5=，矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例 试样（简称长试样），后者称为短比例试样（简称短试样）。定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
（a ） （b ） 图1 拉伸试样 （a ）圆形截面试样；（b ）矩形截面试样 实验原理 进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线，以确保材料处于单向应力状态。低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显地分成四个阶段： 弹性阶段：试件的变形是弹性的。在这个范围内卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形。 屈服（流动)阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点。这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。这时，应力基本上不变化，而变形快速增长。通常把下屈服点作为材料屈服极限（又称屈服强度），即A F s s = σ，是材料开始进入塑性的标志。结构、零件的应力一旦超过屈服极限，材料就会屈服，零件就会因为过量变形而失效。因此强度设计时常以屈服极限作为确定许可应力的基础。 强化阶段：屈服阶段结束后，应力应变曲线又开始上升，材料恢复了对继续变形的抵抗能力，载荷就必须不断增长。D 点是应力应变曲线的最高点，定义为材料的强度极限又称作材料的抗拉强度，即A F b b = σ。对低碳钢来说抗拉强度是材料均匀塑性变形的最大抗力，是材料进入颈缩阶段的标志。 颈缩阶段：应力达到强度极限后，塑性变形开始在局部进行。局部截面急剧收缩，承载面积迅速减少，试样承受的载荷很快下降，直到断裂。断裂时，试样的弹性变形消失，塑性变形则遗留在破断的试样上。 材料的塑性通常用试样断裂后的残余变形来衡量，单拉时的塑性指标用断后伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。即 %1001?-= l l l δ
拉伸实验报告
abaner 拉伸试验报告 [键入文档副标题] [键入作者姓名] [选取日期] [在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。 摘要通常是对文档内容的简短总结。] 拉伸试验报告 一、试验目的 1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能 2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数 二、试验要求： 按照相关国标标准（gb/t228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工 作。 三、引言 低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。为了测定不同热处理状态的低碳钢 的力学性能，需要进行拉伸试验。 拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。试验中的弹性变形、塑性变形、 断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。它具有简单易行、试样制备方便等特 点。拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的 采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值 通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能， 并根据应力-应变曲线，确定应变硬化指数和系数。用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能， 并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比，从而得到不同热处理对低碳钢的影响。 拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准，制定相关的试验材料和设备，试 验的操作步骤等试验条件。 四、试验准备内容 具体包括以下几个方面。 1、试验材料与试样 （1）试验材料的形状和尺寸的一般要求 试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。通过从产品、压制坯或铸件切 取样坯经机加工制成样品。但具有恒定横截面的产品，例如型材、棒材、线材等，和铸造试 样可以不经机加工而进行试验。 试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。原始 标距与横截面积有l?ks0关系的试样称为比例试样。国际上使用的比例系数k的值为5.65。 原始标距应不小于15mm。当试样横截面积太小，以至采用比例系数k=5.65的值不能符合这 一最小标距要求时，可以采用较高的值，或者采用非比例试样。 本试验采用r4试样，标距长度50mm，直径为18mm。 尺寸公差为±0.07mm，形状公差为0.04mm。 （2）机加工的试样 如果试样的夹持端与平行长度的尺寸不同，他们之间应以过渡弧相连，此弧的过渡半径 的尺寸可能很重要。 试样夹持端的形状应适合试验机的夹头。试样轴线应与力的作用线重合。 （5）原始横截面积的测定
ASTM E8M-09 中文版 金属材料拉伸试验方法E8-09
金属材料拉伸试验的标准试验方法 1范围 1.1 本方法适用于室温下任何形状的金属材料的拉伸试验。特别是对于屈服强度、屈服点延伸率、抗拉强度、延伸率和断面收缩率的测定。 1.2 对于圆形试样，标距长度等于直径的4倍【E8】或5倍【E8M】（对于E8和E8M，试样的标距长度是两个标准的最大区别，其他技术内容是一致的）。用粉末冶金（P/M）材料制成的试样无此要求，以保持工业要求的材料的压力至规定的设计面积和密度。 1.3 除本方法规定外，可对特殊材料制定单独的技术规范及试验方法，例如：试验方法和定义A370，试验方法B557，B557M。 1.4 除非另有规定，室温应定为10—38℃。 1.5 国际单位(SI)和英制单位相互独立，两个单位体系的数值并不完全相等，因此，它们应该独立使用。两个单位体系结合使用得到的数值与标准不符合。 1.6 本标准并不涉及所有安全的问题，如果有，也是与它的用途有关。在使用本标准前制定适当的安全和健康规范，确定使用的规章制度是本标准使用者的责任。 2参考文件 2.1 ASTM标准： A 356/A 356M 铸钢、碳素钢、低合金钢、不锈钢、蒸汽锅炉钢的产品规范 A370 钢产品力学性能试验方法及定义 B557 锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法 B557M锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法(公制) E4 试验机的力学校验方法 E6 力学性能试验方法相关术语
E29 用标准方法确定性能所得试验数据的有效位数的推荐方法 E83 引伸计的的校验及分级方法 E345 金属箔拉伸试验的测试方法 E691 实验室之间探讨确定试验方法精确度的实施指南 E1012 拉伸载荷下试样对中方法的确定 E1856 试验机计算机数据分析处理系统的使用指导 3 术语 3.1 定义——在E6中出现的有关拉伸测试的名词术语均可以用在该拉伸试验方法中。另外需补充以下术语： 3.1.1 不连续屈服——轴向试验中，由于局部屈服，在塑性变形开始的地方观察到力的停滞或起伏（应力-应变曲线不一定出现不连续）。 3.1.2 断后延伸率——由于断裂，使得施加的力突然降低，在此之前测得的延伸率。很多材料并不出现力突然降低的情况，这时断后延伸率通过测量力减小到最大力的10%时的应变值获得。 3.1.3 下屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，不考虑瞬时效应的情况，不连续屈服过程中记录的最小应力。 3.1.4 均匀延伸率（EL U[%]）——在试样出现缩颈、断裂或者二者都出现之前，所承受最大力时材料的延伸率为均匀延伸率。 3.1. 4.1 说明：均匀伸长率包括弹性延伸率和塑性延伸率。 3.1.5 上屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，伴随不连续屈服首此出现的应力最大值（首次出现零斜率时的应力）； 3.1.6 屈服点延伸率（YPE）——轴向试验中，不连续屈服过程中上屈服点（应力斜率为0时的转换/临界点）所对应得应变与均匀应变硬化转折点之间的应变差（用百分比表示）。若均匀应变硬化转折点超出应变范围，则YPE的终点是(a)(b)两条直线与横轴的交点： (a)应力—应变曲线的不连续屈服段，通过最后一个零斜率点的水平正切线； (b)应力—应变曲线的均匀应变硬化段的正切线。 若在屈服的地方或附近没有出现斜率为零的点，则材料的的屈服点延伸率为0%。
金属的拉伸实验(实验报告)
金属的拉伸实验一 一、实验目的 1、测定低碳钢的屈服强度二S、抗拉强度匚b、断后延伸率「?和断面收缩率'■ 2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（ F —「丄曲线） 3、分析低碳钢的力学性能特点与试样破坏特征 二、实验设备及测量仪器 1、万能材料试验机 2、游标卡尺、直尺 三、试样的制备 试样可制成圆形截面或矩形截面，采用圆形截面试件，试件中段用于测量拉伸变形，其 长度I。称为“标矩”。两端较粗部分为夹持部分，安装于试验机夹头中，以便夹紧试件。试验表明，试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大，为了能正确地比较材料力学性能，国家对试件的尺寸和形状都作了标准化规定。直径d0= 20mm ,标矩 I。=2O0nm（k 1 0或I0 =100mm（l0 =5d0）的圆形截面试件叫做“标准试件”，如因原 料尺寸限制或其他原因不能采用标准试件时，可以用“比例试件”。 四、实验原理 在拉伸试验时，禾U用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线，见图2-11所示的F —△L曲线。图中最初阶段呈曲线，是由于试样头部在夹具内有滑动及试验机存在间隙等原因造成的。分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原点。拉伸曲 线形象的描绘出材料的变形特征及各阶段受力和变形间的关系，可由该图形的状态来判断材 料弹性与塑性好坏、断裂时的韧性与脆性程度以及不同变形下的承载能力。但同一种材料的 拉伸曲线会因试样尺寸不同而各异。为了使同一种材料不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点 便于比较，以消除试样几何尺寸的影响，可将拉伸曲线图的纵坐标（力F）除以试样原始横 截面面积并将横坐标（伸长△ L）除以试样的原始标距I。得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力一应变曲线或R —；曲线，如图2 —12所示。从曲线上可以看出，它与拉伸 图曲线相似，也同样表征了材料力学性能。 爲一上屈服力：①一下屈服力'厂最尢力；叫一断裂后塑性伸恰业一彈性佃长 團2—11低碳钢拉伸曲线 拉伸试验过程分为四个阶段，如图2—11和图2-12所示。 （1 ）、弹性阶段OC。在此阶段中拉力和伸长成正比关系，表明钢材的应力与应变为线性关系，完全遵循虎克定律，如图2-12所示。若当应力继续增加到C点时，应力和应变的关系不再是线性关系，但变形仍然是弹性的，即卸除拉力后变形完全消失。
实验一金属材料的拉伸实验
实验一金属材料的拉伸 实验 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
实验一 金属材料的拉伸实验 拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数，如弹性模量、强度、塑性等。 一．实验目的 1.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力s σ和抗拉强度b σ。 2.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。 3.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度b σ。 4.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。 二．实验仪器、设备 1.电子万能试验机(或液压万能材料试验机)。 2.钢尺。 3.数显卡尺。 三、实验试样 按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。 夹持 过渡 夹持 过渡 h 试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（l ）。标距（l 0）是待测部分的主体，其截面积为A 0。按标距（l 0）与其截面积（A 0）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。按国家标准GB6397-86的规定，比例试样的有关尺寸如下表1-1。 四．实验原理 （一）塑性材料弹性模量的测试： 在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E ，也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E 地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。
实验一金属材料的拉伸实验
拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数， 如 弹性模量、强度、塑性等。 一. 实验目的 1. 测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力 二s 和抗拉强度二b 。 2. 测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率 和断面收缩率’-：。 3. 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉 强度 ：「b 。 4. 绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形 式。 二. 实验仪器、设备 1. 电子万能试验机（或液压万能材料试验机）。 2. 钢尺。 3. 数显卡尺。 三. 实验试样 按照国家标准 GB6397 — 86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品 种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、 矩形截面试样、异形截面试样和不经机 加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。 对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准 GB6397 — 86。 图1-1试件的截面形式 试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（ I ）。标距（I 0）是待测部分的主体，其截面 积为A 。。按标距（I 。）与其截面积（A o ）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例 试样。按国家标准 GB6397-86的规定，比例试样的有关尺寸如下表 1-1。 表1-1 试样 标距 | I 。, (mm) 截面积A 0 ,(mm 2 ) 圆形试样直径 d （mm ） 延伸率 比例 长 11.3 J A 。或 10 d 任意 任意 短 5.65 JA 。或 5 d 四. 实验原理 （一）塑性材料弹性模量的测试: 实验 金属材料的拉伸实验 夹持过渡 (b
金属材料拉伸试验报告
金属材料拉伸试验报告 一、实验目的 1.观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象（包括屈服，强化和颈缩等现象），特别是外力和变形间的关系，并绘制拉伸图。 2.测定低碳钢的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和截面收缩率ψ。 3.测定铸铁的强度极限σb。 4.观察断口，比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和破坏特点。 二、实验设备和仪器 1.万能材料实验机 2.游标卡尺 三、实验原理 为了便于比较实验结果，按国家标准GB228—76中的有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件,即 圆形截面试件l0 =10d0 (长试件) l0 =5 d0 (短试件) 矩形截面试件 l0 =11.3 A (长试件) O l0 =5.65 A (短试件) O 式中: l0 --试件的初始计算长度(即试件的标距); --试件的初始截面面积; d0 --试件在标距内的初始直径
实验室里使用的金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件,如图1所示 图1拉伸试件 金属拉伸实验是测定金属材料力学性能的一个最基本的实验，是了解材料力学性能最全面，最方便的实验。本试验主要是测定低碳钢和铸铁在轴向静载拉伸过程中的力学性能。在试验过程中，利用实验机的自动绘图装置可绘出低碳钢的拉伸图（如图2所示）和铸铁的拉伸图。由于试件在开始受力时，其两端的夹紧部分在试验机的夹头内有一定的滑动，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 图2 试件拉伸图
对于低碳钢，在确定屈服载荷P S 时，必须注意观察试件屈服时测力度盘上主动针的转动情况，国际规定主动针停止转动时的恒定载荷或第一次回转的最小载荷值为屈服载荷P S ，故材料的屈服极限为 0 s s A P = σ 试件拉伸达到最大载荷之前，在标距范围内的变形是均匀的。从最大载荷开始，试件产生颈缩，截面迅速变细，载荷也随之减小。因此，测测力度盘上主动针开始回转，而从动针则停留在最大载荷的刻度上，给我们指示出最大载荷，则材料的强度极限为:0 A P b b = σ 试件断列后，将试件的断口对齐，测量出断裂后的标距l 1和断口处的直径d 1 ，则材料的延伸率δ和截面收缩率Ψ分别为:0 1l l l -= δ×100% 0 1 0A A A -= ψ×100% ×× 式中，l 0 , A 0分别为试验前的标距和横截面面积； l 1 , A 1分别为试验后的标距和断口处的横截面面积。 如果断口不在试件距中部的三分之一区段内，则应按国家标准规定采用断口移中法来计算试件拉断后的标距l 1 。其具体方法是：试验前先在试件的标距内，用刻线器刻划等间距的标点或圆周11个，即将标距长度分为10等份。试验后将拉断的试件断口对齐，如图3—3所示，以断口O 为起点，在长段上取基本等于短段的格数得B 点．当长段所余格数为偶数时，如图３―３（a ）所示，则取所余格数的一半得C 点，于是l 1＝AB+2BC
实验1_金属材料拉伸实验
实验一金属材料拉伸实验 拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。 金属的力学性能可用强度极限σ b 、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ 和冲击韧度α k 五个指标来表示。它是机械设计的主要依据。在机械制造和建筑工程等许多领域，有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态，为了保证构件能够正常工作，必须使材料具有足够的抗拉强度，这就需要测定材料的性能指标是否符合要求，其测定方法就是对材料进行拉伸试验，因此，金属材料的拉伸试验及测得的性能指标，是研究金属材料在各种使用条件下，确定其工作可靠性的主要工具之一，是发展新金属材料不可缺少的重要手段，所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。 一、实验目的 1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标：屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。铸铁的σb 。 2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律，以及有关的一些物理现象。 3、观察断口，比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能，及断口形貌。 二、实验设备仪器及量具 万能材料实验机，引伸仪，划线台，游标卡尺；小直尺。 三、试件 金属材料拉伸实验常用圆形试件。为了使实验测得数据可以互相比较，试件形状尺寸必须按国家标准GB228—76的规定制造成标准试件。如因材料尺寸限制等特殊情况下不能做成标准试件时，应按规定做成比例试件。图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。对于板材可制成矩形截面。园形试件标距L。和 直径之比，长试件为L 0／d ＝10，以δ 10 表示，短试件为L ／d =5以δs表示。 矩形试件截面面积A 0和标距L 之间关系应为
金属材料拉伸试验报告
塑料力学性能实验（拉伸实验、弯曲实验） 一、实验目的： 1、通过等速应变实验得到聚合物材料大形变的应力-应变曲线，正确理解杨氏模量、屈服强度、弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率等评价材料力学性能的特征参数的物理意义； 2、观察聚合物材料特有的应变软化现象和塑性不稳定性--细颈； 3、了解聚合物应力-应变曲线的各种类型和屈服点特症； 4、掌握材料试验机的使用方法。 二、实验原理： 图 14-1所示的棒，在它的两个端头A 0上受到两个大小相等、方向相反的正向拉力P ，则拉伸应力为 σt =A p 0 。如果力P 把棒从原长l 0拉长到l ，拉 伸应变ε1=l l l 00 -=l l 0 ?，σt 、ε1 之比就是杨氏模量E= ε σ1 t 。单向拉伸时，不仅在拉伸方向有外形 尺寸的变化，而且在垂直于拉力p 的方向上也 图14-1单向拉伸 伴有尺寸的变化(横向收缩)。如果横向尺寸分别出b 0、d 0变为b 、d ，则横 向应变为b b b 0 2 -= ε和d d d 0 3 -= ε。泊松比γ是将这此外形尺寸的变化相互 联系起来的常数，它定义为横向收缩对纵向拉伸之比，γ= ε ε εε1 31 2=。由此可见， 材料受力时，在外形尺寸改变的同时它的体积也发生了变化。一般来说，当材料处于拉应力下其体积增加，此时泊松比小于1／2。可以证明，如果拉伸时材料体积不变，则泊松比等于1／2。橡胶和流体的泊松比接近1／2，即它们拉伸时体积几乎不变。实验表明，对大多数聚合物，在拉伸时的体积变化相对于其形状改变来说是可以忽略不计的。因此，由单向拉伸实验得到的资料可以与简单剪切实验得到的资料相比较。在小形变时，剪切模量（G ）和杨氏模量E≈3G 的近似关系。拉伸实验是很容易实现的，从聚合物材料的拉伸图上可以得到很多有用的
ASTM E8M-09 中文版 金属材料拉伸试验方法
金属材料拉伸试验的标准试验方法 1 范围 本方法适用于室温下任何形状的金属材料的拉伸试验。特别是对于屈服强度、屈服点延伸率、抗拉强度、延伸率和断面收缩率的测定。 对于圆形试样，标距长度等于直径的4倍【E8】或5倍【E8M】（对于E8和E8M，试样的标距长度是两个标准的最大区别，其他技术内容是一致的）。用粉末冶金（P/M）材料制成的试样无此要求，以保持工业要求的材料的压力至规定的设计面积和密度。 除本方法规定外，可对特殊材料制定单独的技术规范及试验方法，例如：试验方法和定义A370，试验方法B557，B557M。 除非另有规定，室温应定为10—38℃。 国际单位(SI)和英制单位相互独立，两个单位体系的数值并不完全相等，因此，它们应该独立使用。两个单位体系结合使用得到的数值与标准不符合。 本标准并不涉及所有安全的问题，如果有，也是与它的用途有关。在使用本标准前制定适当的安全和健康规范，确定使用的规章制度是本标准使用者的责任。 2 参考文件 ASTM标准： A 356/A 356M 铸钢、碳素钢、低合金钢、不锈钢、蒸汽锅炉钢的产品规范 A370 钢产品力学性能试验方法及定义 B557 锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法 B557M锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法(公制) E4 试验机的力学校验方法
E6 力学性能试验方法相关术语 E29 用标准方法确定性能所得试验数据的有效位数的推荐方法 E83 引伸计的的校验及分级方法 E345 金属箔拉伸试验的测试方法 E691 实验室之间探讨确定试验方法精确度的实施指南 E1012 拉伸载荷下试样对中方法的确定 E1856 试验机计算机数据分析处理系统的使用指导 3 术语 定义——在E6中出现的有关拉伸测试的名词术语均可以用在该拉伸试验方法中。另外需补充以下术语： 3.1.1 不连续屈服——轴向试验中，由于局部屈服，在塑性变形开始的地方观察到力的停滞或起伏（应力-应变曲线不一定出现不连续）。 3.1.2 断后延伸率——由于断裂，使得施加的力突然降低，在此之前测得的延伸率。很多材料并不出现力突然降低的情况，这时断后延伸率通过测量力减小到最大力的10%时的应变值获得。 3.1.3 下屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，不考虑瞬时效应的情况，不连续屈服过程中记录的最小应力。 3.1.4 均匀延伸率（EL [%]）——在试样出现缩颈、断裂或者二者都出现之前， U 所承受最大力时材料的延伸率为均匀延伸率。 3.1. 4.1 说明：均匀伸长率包括弹性延伸率和塑性延伸率。 3.1.5 上屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，伴随不连续屈服首此出现的应力最大值（首次出现零斜率时的应力）； 3.1.6 屈服点延伸率（YPE）——轴向试验中，不连续屈服过程中上屈服点（应力斜率为0时的转换/临界点）所对应得应变与均匀应变硬化转折点之间的应变差（用百分比表示）。若均匀应变硬化转折点超出应变范围，则YPE的终点是(a)(b)
有色金属细丝拉伸试验方法
《有色金属细丝拉伸试验方法》国家标准编制说明 （征求意见稿） 国标（北京）检验认证有限公司 二〇一八年十月十八日
《有色金属细丝拉伸试验方法》 编制说明 1工作简况 1.1项目背景和立项意义 随着科学技术的进步与国民经济的发展，对于有色金属材料在数量、品种、质量及成本等方面不断提出新的要求；对其化学成分、物理性能以及产品的可靠性、稳定性等方面的要求也越来越高，这就需要高精度、高可靠性的工艺、装备、控制技术与检测技术。室温拉伸力学性能是有色金属产品的一项基础性能，国内外针对金属材料的室温拉伸力学性能检测方法，制定和实施了很多标准，例如GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》、GB/T 16865-2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》、GB/T 34505-2017《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》、ASTM E8/E8M《金属材料拉伸试验方法》、ASTM B557/ B557M《变形及铸造铝、镁拉伸试验方法》、JIS Z 2241《金属材料拉伸试验方法》等，对规范有色金属材料的力学性能检测起到了很大作用。但是，对于有色金属细丝产品来说，由于这些产品的特殊性，不适合采用这些标准方法进行室温拉伸力学性能检测，主要原因有： 1) 横截面积很小的产品，按照标准中建议的量具分辨力测定横截面积，其准确度可能明显超过±2%的要求。例如，直径小于0.05mm的金属细丝，用分辨力0.001mm 的量具测量引起的误差超过±2%，这样，其横截面积测量误差超过±2%。 2) 试样原始标距的标记采用常规的划细线、打小冲点等方法不可行。 3) 试验机的力值范围和分辨力都很小，与常规试验机不同；常规的引伸计也不太可能直接用于这些产品试样的试验。 4) 试样的夹持方法需要特殊的方式等等。 由于上述这些原因，需要针对有色金属细丝产品，制定专门的拉伸试验方法标准，规范有色金属细丝拉伸试验，提高有色金属细丝产品力学性能检测的准确性和可靠性。 国家标准GB 10573-89《有色金属细丝拉伸试验方法》颁布实施二十多年以来，为规范我国有色金属合金丝材的性能检测提供了依据，在有色金属细丝产品的生产贸易以及质量控制方面都起到了巨大的作用。不过，随着我国有色金属合金制造行业的快速发展，有色金属丝材产品的种类也逐渐丰富，我国的有色金属及合金丝、线、条材的标准体系也在发生着不断变化，而且随着现代检测手段和设备的不断更新换代，现行的国家
金属材料 室温拉伸试验方法 GB
金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 228-2002 金属材料室温拉伸试验方法 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T228-2002 eqv ISO 6892:1998 金属材料室温拉伸试验方法 Metallic materials——Tensile testing at ambient temperature 发布 GB/T228-2002 目次 前言Ⅲ ISO前言Ⅳ 1 范围1 2 引用标准1 3 原理1 4 定义1 5 符号和说明5 6 试样6 7 原始横截面积（So）的测定7 8 原始标距（Lo）标记7 9 试验设备的准确度7 10 试验要求8 11 断后伸长率（A）和断裂总伸长率（At）的测定8 12 最大力总伸长率（Agt）和最大力非比例伸长率（Ag）的测定9 13 屈服点延伸率（Ae）的测定9 14 上屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReL）的测定10 15 规定非比例延伸强度（Rp）的测定10 16 规定总延伸强度（Rt）的测定11 17 规定残余延伸强度（Rr）的验证方法11 18 抗拉强度（Rm）的测定11 19 断面收缩率（Z）的测定12 20 性能测定结果数值的修约14 21 性能测定结果的准确度14
22 试验结果处理15 23 试验报告15 附录A（标准的附录）厚度0.1mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样类型16 附录B(标准的附录)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型17 附录C（标准的附表录）直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使作的试 样类型20 附录D（标准的附录）管材使用的试样类型21 附录E（提示的附录）断后伸长率规定值低于5%的测定方法24 附录F（提示的附录）移位方法测定断后伸长率24 附录G（提示的附录）人工方法测定棒材、线材和条材等长产品的最大力总伸长率25 附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（Rp）26 附录I（提示的附录）卸力方法测定规定残余延伸强度（Rr0。2）举例27 附录J（提示的附录）误差累积方法估计拉伸试验的测量不确定度28 附录K（提示的附录）拉伸试验的精密度—根据实验室间试验方案的结果31 附录L（提示的附录）新旧标准性能名称和符号对照34 GB/T228-2002 前言 本标准有效采用国际标准ISO 6892：1998《金属材料室温拉伸试验》。在主要技术内容上与ISO6892：1998相同，但部分技术内容较为详细和具体，编写结构不完全对应。补充性能测定结果数值的修约要求和试验结果处理。增加试样类型。删去附录F（提示的附录）计算矩形横截面试样原始标距用计算图尺；删去附录L（提示的附录）参考文献目录。增加附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（RP）；增加附录L（提示的附录）新旧标准性能名称和符号对照。 本标准合作并修订原国家标准GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》。对原标准在以下方面的技术内容进行了较大修改和补充： ——引用标准； ——定义和符号； ——试样； ——试验要求； ——性能测定方法； ——性能测定结果数值修约； ——性能测定结果准确度阐述。 自本标准实施之日起，代替GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》。 本标准的附录A∽D都是标准的附录。 本标准的附录E∽L都是提示的附录。 本标准由原国家冶金工业局提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。
工力实验实验报告
实验一金属材料拉伸实验 拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。这不仅因为拉伸实验简便易行，便于分析，且测试技术较为成熟。更重要的是，工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标，大多数是以拉伸实验为主要依据。 实验目的 1、验证胡可定律，测定低碳钢的E。 2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力Rel和抗拉强度Rm。 3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率A和断面收缩率Z 4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度Rm 5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。 实验设备和仪器 万能试验机、游标卡尺，引伸仪 实验试样 本试验采用经机加工的直径d =10 mm的圆形截面比例试样，其是根据国家试验规范的规定进行加工的。它有夹持、过渡和平行三部分组成（见图2－1），它的夹持部分稍大，其形状和尺寸应根据试样大小、材料特性、试验目的以及试验机夹具的形状和结构设计，但必须保证轴向的拉伸力。其夹持部分的长度至少应为楔形夹具长度的3/4（试验机配有各种夹头，对于圆形试样一般采用楔形夹板夹头，夹板表面制成凸纹，以便夹牢试样）。机加工带头试样的过渡部分是圆角，与平行部分光滑连接，以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分的长度Lc按现行国家标准中的规定取Lo+d ，Lo是试样中部测量变形的长度，称为原始标距。 实验原理 按我国目前执行的国家GB/T 228—2002标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定，在室温10℃～35℃的范围内进行试验。 将试样安装在试验机的夹头中，固定引伸仪，然后开动试验机，使试样受到缓 图2－1 机加工的圆截面拉伸试样
JIS-Z-2241：2011金属材料拉伸试验方法
目次 1 适用范围....................................................................................... .................................... . １ 2 规范性引用文件................................................................................................................ .... １ 3术语和定义............................................................................................................................... １ 4 符号和说明 (2) 5原理........................................................................................................................ ............. . (8) 6 试样 (18) 6.1形状及尺寸..................................................................................................... .. (18) 6.2试样种类............................................................................................... ......... . (18) 6.3试样加工..................................................................................................... .. (19) 7 原始横截面积的测定 (21) 8 原始标距的标记 (21) 9 试验设备的准确度 (22) 9.1试验机 (22) 9.2延伸计 (22) 10 试验条件 (22) 10.1试验零点的设定 (22) 10.2试样夹持方法 (22) 10.3试验速度 (23) 11 上屈服强度的测定 (24) 12 下屈服强度的测定 (25) 13 规定塑性延伸强度的测定 (25) 14 规定总延伸强度的测定 (25) 15 规定残余延伸强度的验证和测定 (25) 16 屈服点延伸率的测定 (26) 17 最大力塑性延伸率的测定 (26) 18 最大力总延伸率的测定 (26) 19 断裂总延伸率的测定 (26) 20 断后伸长率的测定 (27) 21 断面收缩率的测定 (28) 22试验报告 (28) 23测量不确定度 (29) 23.1一般 (29) 23．2试验条件 (29) 23.3试验结果 (29) 附录A(参考附录)计算机控制拉伸试验机使用的建议 (30) 附录B（规范性附录）厚度0.1mm～<3mm 薄板和薄带使用的试样类型 (31) 附录C(规范性附录)直径或厚度小于4mm 线材、棒材和型材使用的试样类型 (34) 附录D(规范性附录)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 (35) 附录E (规范性附录)管材使用的试样类型 (43) 附录F(参考附录)考虑试验机柔度估计的横梁分离速率 (46)