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拉伸試驗機的測試標(biāo)準(zhǔn)與方法
拉伸試驗機的測試標(biāo)準(zhǔn)與方法
拉伸試驗
tensile test
測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗，又稱抗拉試驗,。它是材料機械性能試驗的基本
方法之一,，主要用于檢驗材料是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和研究材料的性能,。
性能指標(biāo) 拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標(biāo)和塑性指標(biāo),。強度通常是指材料在外力作用
下抵抗產(chǎn)生彈性變形,、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時,，當(dāng)載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明
顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服,。產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力，稱屈服點或稱物理屈服強度,，用σS（帕）表示,。工程
上有許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 0.2％時的應(yīng)力值作為屈服強度,，
稱條件屈服極限或條件屈服強度,，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達(dá)到的zui大應(yīng)力值,，稱抗拉強度或強
度極限,，用σb（帕）表示,。
塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力,，常用的塑性指標(biāo)是延伸率和斷面
收縮率,。延伸率又叫伸長率,是指材料試樣受拉伸載荷折斷后,總伸長度同原始長度比值的百分?jǐn)?shù),用δ表
示。斷面收縮率是指材料試樣在受拉伸載荷拉斷后,，斷面縮小的面積同原截面面積比值的百分?jǐn)?shù),，用ψ
表示。
條件屈服極限σ0.2,、強度極限σb,、伸長率 δ和斷面收縮率ψ是拉伸試驗經(jīng)常要測定的四項性能指
標(biāo)。此外還可測定材料的彈性模量E,、比例極限σp,、彈性極限σe等。
試驗方法 拉伸試驗在材料試驗機上進(jìn)行,。試驗機有機械式,、液壓式、電液或電子伺服式等型
式,。試樣型式可以是材料全截面的,，也可以加工成圓形或矩形的標(biāo)準(zhǔn)試樣。鋼筋,、線材等一些實物樣品
一般不需要加工而保持其全截面進(jìn)行試驗,。試樣制備時應(yīng)避免材料組織受冷、熱加工的影響,，并保證一
定的光潔度,。
試驗時，試驗機以規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣,，試驗機可自動繪制出拉伸曲線圖,。對于低碳鋼等塑
性好的材料，在試樣拉伸到屈服點時,，測力指針有明顯的抖動,，可分出上、下屈服點（ 和）,，在
計算時,常取,。材料的 δ和ψ可將試驗斷裂后的試樣拼合，測量其伸長和斷面縮小而計算出來,。
拉伸曲線圖 由試驗機繪出的拉伸曲線,，實際上是載荷－伸長曲線，如將載荷坐標(biāo)值
和伸長坐標(biāo)值分別除以試樣原截面積和試樣標(biāo)距,，就可得到應(yīng)力－應(yīng)變曲線圖,。圖中
op部分呈直線,，此時應(yīng)力與應(yīng)變成正比，其比值為彈性模量,，Pp是呈正比時的zui大載
荷,，p點應(yīng)力為比例極限σp。繼續(xù)加載時,，曲線偏離op,，直到 e點，這時如卸去載荷,，
試樣仍可恢復(fù)到原始狀態(tài),，若過e點試樣便不能恢復(fù)原始狀態(tài)。e點應(yīng)力為彈性極限σ
e,。工程上由于很難測得真正的σe,常取試樣殘余伸長達(dá)到原始標(biāo)距的0.01％時的應(yīng)力為彈性極限,以σ
0.01 表示,。繼續(xù)加載荷，試樣沿es曲線變形達(dá)到s點,，此點應(yīng)力為屈服點σS或殘余伸長為 0.2％的條件
屈服強度σ0.2,。過s點繼續(xù)增加載荷到拉斷前的zui大載荷b點,這時的載荷除以原始截面積即為強度極限
σb。在 b點以后,，試樣繼續(xù)伸長,，而橫截面積減小,承載能力開始下降,直到 k點斷裂。斷裂瞬間的載荷
與斷裂處的截面的比值稱斷裂強度,。