GB T 6397-1986 金属拉伸试验试样
GB 6397-1986__金属拉伸试验试样
３ ． ４比 例试样系按公式２ 。 ＝Ｋ丫 瓦计算而 得的试样， 式中系数Ｋ通常为５６ ５或 １ ３ ， 前 者称为短试样， 后者称为长试样。对短、 长比 例试样的标距 １ 。 应分别等于ｓ ｄ 。 或５ ． ５丫 ６ 于 蕊
二、 建 筑 用钢 材
１ １ １
及１ ０ ｄ 。 或１ １ ． ３ 丫 瓦。 一般应采用短比 例试样。 长比 例试样仅系过渡性质， 但如内
试样标距部分内最大 与最小直径的允许差值
０ ． ０ １
０． ０ ２
直径 ｄ ｏ 的允许偏差
士０． ０ ５ 土０． １ 士０． ２
５ －＜１ ０
多１ ０
０ ． ０ ５
试样分为带头和不带头的两种， 仲裁试验时应采用前者， 后者一 般用于不宜或不经机加 工而整拉的棒材。 ３ ． ６ ． ２ 板材试样 对厚、 薄板材， 一般采用矩形试样， 其宽度根据产品厚度（ 通常为０ ． １ ０ － ２ ５ ｍ ｍ ） ， 采用
二、 建 筑用钢材
格
１ ０ ９
分格的 残余伸长， 所以第３ 次施力使引伸计达到的读数为： ７ ＋ （ １ ０ 一 ７ ． ３ ） ＋ １ ＝ ２ ７ ． ４ 分格 试验直至试样的残余伸长达到或稍为超过 １ ０ 分格为止。试验结果见下表。 规定残余伸长应力 。 ， ２ 计算如下： 由下表查出残余伸长读数最接近 １ ０ 分格的力值读数为： ６ １ ０ ０ ０ Ｎ 。用内插法可求得更 精确的Ｆ ｝ ， ２ 值为：
＿ Ｆ。｝ 一 试 样 平 行 部 分 原 始 横 截 面 积
带头试样从头部到平行部分过渡圆弧半径
ｒ ｌ 址 ｎ Ｚ
ｎ卫 几１
３ 试样形状及尺寸的一般规定 ３ ． １ 拉伸试样分为比例和定标距两种， 一般为经机加工试样和不经机加工的全截面试样， 其横截面通常为圆 形、 矩形、 异形以 及不经机加工的全截面形状。 对全截面试样原始横截面 积Ｆ Ｏ 可根据规定， 以名义或实侧尺寸进行计算。
实验一、二 拉伸和压缩实验
实验一 拉伸和压缩实验拉伸和压缩实验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本的实验。
工矿企业、研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，通过拉伸和压缩实验所测得的力学性能指标，可用于评定材质和进行强度、刚度计算，因此，对材料进行轴向拉伸和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸和压缩过程中表现出不同的力学性质和现象。
低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料，因此，本次实验将选用低碳钢和铸铁分别做拉伸实验和压缩实验。
低碳钢具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
低碳钢在压缩试验中的弹性阶段、屈服阶段与拉伸试验基本相同，但最后只能被压扁而不能被压断，无法测定其压缩强度极限bc σ值。
因此，一般只对低碳钢材料进行拉伸试验而不进行压缩试验。
铸铁材料受拉时处于脆性状态，其破坏是拉应力拉断。
铸铁压缩时有明显的塑性变形，其破坏是由切应力引起的，破坏面是沿45︒～55︒的斜面。
铸铁材料的抗压强度bc σ远远大于抗拉强度b σ。
通过铸铁压缩试验观察脆性材料的变形过程和破坏方式，并与拉伸结果进行比较，可以分析不同应力状态对材料强度、塑性的影响。
一、 实验目的1．测定低碳钢的屈服极限s σ（包括sm σ、sl σ），强度极限b σ，断后伸长率δ和截面收缩率ψ；测定铸铁拉伸和压缩过程中的强度极限b σ和bc σ。
2．观察低碳纲的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程中所出现的各种变形现象，分析力与变形之间的关系，即P —L ∆曲线的特征。
3．掌握材料试验机等实验设备和工具的使用方法。
二、 实验设备和工具1． 液压摆式万能材料试验机。
2． 游标卡尺(0.02mm)。
三、 拉伸和压缩试件材料的力学性能sm s σσ(、sl σ）、b σ、δ和ψ是通过拉伸和压缩试验来确定的，因此，必须把所测试的材料加工成能被拉伸或压缩的试件。
试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果有一定影响。
为了减少这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果可进行比较，国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定，拉伸试件应按国标GB ／T6397—1986《金属拉伸试验试样》进行加工，压缩试件应按国标GB ／T7314—1987《金属压缩试验方法》进行加工。
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：受控标识处：分发号：发布日期：2016年9月27日实施日期：2016年9月27日制/修订记录1.0 目的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。
3.1 GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置和试样制备 3.2 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 3.3 GB/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（S 0-S u ）与原始横截面积（S 0）之比的百分率。
0U00S -S =100%Z X S5.0 符号和说明与试样相关的符号及说明如下：6.0 试样6.1 形状和尺寸6.1.1 一般要求试样的形状与尺寸取决于要被试验的金属产品的形状和尺寸。
通常从产品，压制坯或铸件切取样坯经机械加工制成试样。
但具有恒定横截面的产品（型材，棒材，线材等）和铸造试样（铸铁和铸造非铁合金）可以不经机加工而进行试验。
金属材料的力学性能
第1章 金属材料的力学性能
二、洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness ) 1、测量原理
10HRC≈HBS
洛氏硬度测试示意图
第1章 金属材料的力学性能
三、维氏硬度 HV
1、测量原理:
第1章 金属材料的力学性能
2、表示方法： 符号HV。标注时，硬度值写在符号之前，如666HV
3、特点： 维氏硬度试验的测试精度较高，测试的硬度范围大，被测试样的厚度 或表面深度几乎不受限制(如能测很薄的工件、渗氮层、金属镀层等)。 但是, 维氏硬度试验操作不够简便，试样表面质量要求较高，故在生 产现场很少使用。
抗拉强度为设计机械零件和选材的主要依据。
σe σs σb
第1章 金属材料的力学性能
(二)疲劳强度
工程上规定，材料经无数次重复循环（交变）载荷作用而不发生 断裂的最大应力称为疲劳强度。表示材料经无数次交变载荷作用而 不致引起断裂的最大应力值。
钢材的循环次数一般取 N = 107 有色金属的循环次数一般取 N = 108
主要指标: 强度、塑性、冲击韧性和硬度。
第1章 金属材料的力学性能
1.1 强度
按照载荷的性质，金属材料的强度有静强度、疲劳强度和 冲击强度。一般意义上的强度是指静强度。
(一)强度 一、拉伸试验
1.拉伸试样 标准试样(按GB/T6397-1986规定) 常用圆截面拉伸试样 : 长试样：L0=10d0 短试样：L0=5d0
钢铁材料的疲劳曲线
第1章 金属材料的力学性能
疲劳的危害:
金属拉伸试验标准
金属拉伸试验标准金属拉伸试验是一种常见的金属材料力学性能测试方法，通过对金属材料进行拉伸试验，可以获取材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要力学性能参数，为工程设计和材料选用提供重要参考依据。
为了确保金属拉伸试验的准确性和可比性，制定了一系列的金属拉伸试验标准，以规范试验过程和结果评定。
首先，金属拉伸试验标准对试验样品的制备提出了具体要求。
试验样品通常采用标准试样条，其尺寸和形状需要符合相关标准规定，以确保试验结果的可比性。
同时，试验样品的表面质量和加工工艺也需要符合标准规定，以避免外部因素对试验结果的影响。
其次，金属拉伸试验标准对试验设备和环境条件也有详细规定。
试验设备需要具备足够的精度和稳定性，以保证试验数据的准确性。
同时，试验环境条件如温度、湿度等也需要在一定范围内控制，以排除外部环境对试验结果的影响。
另外，金属拉伸试验标准还规定了试验过程中的操作要求。
包括试验速度、加载方式、试验过程中的数据采集等方面都有具体规定，以确保试验过程的可重复性和可比性。
此外，金属拉伸试验标准还对试验结果的评定和报告提出了要求。
试验结果的处理和分析需要符合统计学原理，以得出准确的试验数据。
同时，试验报告的内容和格式也需要符合标准规定，以便于他人对试验结果进行复核和比对。
总之，金属拉伸试验标准的制定和执行，对于保证金属材料力学性能测试的准确性和可比性具有重要意义。
只有严格按照标准要求进行试验，才能获得可靠的试验数据，为工程设计和材料选用提供科学依据。
同时，金属拉伸试验标准的不断完善和更新，也将推动金属材料力学性能测试技术的进步，为材料科学和工程技术的发展做出贡献。
材料力学实验(6)
第三章基本实验部分§3－1 拉伸实验一、目的1、测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ；2、测定铸铁的强度极限σb；3、观察拉伸过程中的各种现象（屈服、强化、颈缩、断裂特征等），并绘制拉伸图（P－ΔL 曲线）；4、比较塑性材料和脆性材料力学性质特点。
二、原理将划好刻度线的标准试件，安装于万能试验机的上下夹头内。
开启试验机，由于油压作用，便带动活动平台上升。
因下夹头和蜗杆相连，一般固定不动。
上夹头在活动平台里，当活动平台上升时，试件便受到拉力作用，产生拉伸变形。
变形的大小可由滚筒或引伸仪测得，力的大小通过指针直接从测力度盘读出，P-ΔL曲线可以从自动绘图器上得到。
低碳钢是典型的塑性材料，试样依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段，其中前三个阶段是均匀变形的。
用试验机的自动绘图器绘出低碳钢和铸铁的拉伸图（如图3-1）。
对于低碳钢试件，在比例极限内，力与变形成线性关系，拉伸图上是一段斜直线（试件开始受力时，头部在夹头内有一点点滑动，故拉伸图最初一段是曲线）。
低碳钢的屈服阶段在试验机上表现为测力指针来回摆动，而拉伸图上则绘出一段锯齿形线，出现上下两个屈服荷载。
对应于B′点的为上屈服荷载。
上屈服荷载受试件变形速度和表面加工的影响，而下屈服荷载则比较稳定，所以工程上均以下屈服荷载作为计算材料的屈服极限。
屈服极限是材料力学性能的一个重要指标，确定Ps时，须缓慢而均匀地使试件变形，仔细观察。
(a)低碳钢拉伸图图3-1 (b)铸铁拉伸图试件拉伸达到最大荷载P b以前，在标距范围内的变形是均匀分布的。
从最大载荷开始便产生局部伸长的颈缩现象；这时截面急剧减小，继续拉伸所需的载荷也减小了。
试验时应把测力指针的副针（从动针）与主动针重合，一旦达到最大荷载时，主动针后退，而副针则停留在载荷最大的刻度上，副针指示的读数为最大载荷P b。
铸铁试件在变形极小时，就达到最大载荷P b，而突然发生断裂。
金属材料力学性能测试
❖ 弯曲试验不能使塑性很好的材料破坏，不 能测定其断裂弯曲强度。
❖ 试样上表面应力最大，可以较灵敏地反映
材料表面缺陷情况。
1) 的定义：试样拉断后，颈缩处横截面面积的
最大缩减量与原始横截面面积的百分比。
S0 S1 100%
S0
式中： S 0 为试样原始横截面面积；
截面面积S 。1 为试样断裂后，颈缩处最细部分的横
2） 的测定
.
34
拉伸试验机
❖ 拉伸试验一般在液压式万能试验机或电子 式万能试验机上进行。
❖ WE系列液压式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 l00KN、300KN 、600KN、1000KN，当 然也有特殊规格，目前为一般力学实验室 普遍配套使用。
（1）图解法
按公式： 公式中：
max
d
arctg(max d)
为试样直径2。Le
m a x 为试样标距范围的最大扭转角。
L e 为试样 .
54
§ 1.2 金属材料扭转时的力学性能
（五）剪切弹性模量的测定 1、定义：扭转时，剪应力与剪应变成线性比例
关系范围内，剪应力 与剪应变 之比称为剪切
弹性模量，以 G 表示。
18
§ 1.1 金属材料拉伸试验
各项强度指标定义如下：
1）比例极限： p
p
Pp A0
2）弹性极限： e
e
Pe A0
3）屈服极限： s
s
Ps A0
4）强度极限： b
b
Pb A0
5）断裂强度： k
.
k
Pk A0
19
§ 1.1 金属材料拉伸试验
各应力指标的定义及测试方法：
金属拉伸试验试样GB
金属拉伸试验试样G B Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】中华人民共和国国家标准UDC .8金属拉伸试验试样: 6397-86本标准规定了各种金属产品常温拉伸试验用试样的一般要求,试祥应按有关标准和双方协议的规定选用。
本标准适用于钢铁和有色金属材料的通用拉伸试祥。
如无特殊规定,棒、型、板(带)、管、线(丝)、铸件、压铸件和锻压件的试样,均按本标准规定执行。
1 样坯的切取、试样的制备及标志样坯从制品上切取的部位和方向应按GB2975-82《钢材力学及工艺性能试验取样规定》、有关标准或双方协议的规定执行。
切取样坯和机加工试样,均应严防因冷加工或受热而影响金属的力学性能,通常以在切削机床上进行为宜。
因烧割或冷剪法切取样坯时,边缘应留有足够的机加工余量,一般不小于制品的厚度,最低不小于20mm。
但对薄板(带)等则为例外,详见GB2975-82。
机加工试样时,切削、磨削深度及润滑(冷却)剂应适当,最后一道切、磨削深度不宜过大,以免影响性能。
建议保留机加工中心孔,以便必要时重新修整。
从外观检查合格的板材、扁材或带材上切取的矩形样坯,一般应保留其原表面层,不予损伤。
试样毛刺须清除,尖锐棱边应倒圆,圆孤半径不宜过大。
由盘卷上切取的线和薄板(带)的试样,允许校直或校平,但矫正不得对试样的力学性能有显着影响。
对不测定伸长率的试样,则可不经矫正进行试验。
不经机加工单铸试样表面上的夹砂、夹渣、毛剌、飞边等,必须加以清除。
凡不符合本标准所规定的各项要求,表面有显着横向刀、磨痕或机械损伤,有明显淬火变形或裂纹以及肉眼可见冶金缺陷的试样,均不允许用于试验。
试样标志一般应标在头部端面或侧边上〈对小截面试样,可挂标志牌〉,以便试验时易于辨识。
2 试样的符号、名称及单位(见表1)3 试样形状及只寸的一般规定拉伸试样分为比例和定标距两种,一般为经机加工的试祥和不经机加工的全截面试样,其横截面通常为圆形、矩形、异形以及不经加工的全截面形状。
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