中国、日本和美国金属材料室温拉伸试验标准对比

屈服强度=屈服点拉力/试样截面积，极限强度=极限点拉力/试样截面积，屈服点和极限点的拉力数据要做材料试样的拉力试验才能得到。不过所有材料的屈服强度和极限强度都可以在材料手册或材料的标准中查到。看来，你还必须补一下材料力学课啊！

中国、日本和美国金属材料室温拉伸试验标准对比

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。不同国家的拉伸试验标准对试验机、试样、试验程序和试验结果的处理与修约的规定不尽相同，对日本的JIS

Z2241-1998、美国的ASTM E 8/E8 M-08 等标准与中国的GB/T228-2002进行比较，列举了它们之间的差异并对这些差异对试验结果的影响进行讨论。由于均源自ISO6982-1998，日本和中国的标准对试验机及其附件、试验程序和试验结果处理与修约方面的规定基本一致，只是JIS 标准使用非比例试样，因此要求较大的样品尺寸和试验机能力。与日本和中国的标准相比，ASTM标准在试验机及其附件、试验程序、试样和试验结果处理与修约方面的规定存在较大差异。对引伸计的精度要求，ASTM标准较高。屈服阶段试验速率，ASTM标准较低，试验速率降低导致的强度性能指标降低是否足以影响被测产品屈服性能指标合格与否值得关注。不同ASTM标准中对取样位置、试样选择的规定不尽相同，产品测试时应注意不同参考标准的适用范围。在拉伸试验结果处理与修约方面，ASTM标准采用的断面收缩率计算公式与日本和中国的标准不同；对强度性能指标和延性性能指标的修约间隔也不尽相同。

关键词：室温拉伸试验，拉伸试验机，拉伸试样，拉伸试验，拉伸试验结果处理及修约

1. 前言

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[1]。

不同国家的拉伸试验标准对试验机、试样、试验程序和试验结果的处理与修约的规定不尽相同，作者选取日本、美国与中国的金属材料拉伸试验标准进行比较，列举了它们之间的差异并对这些差异对试验结果的影响进行讨论。

中国的GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》（以下简称为GB/T228-2002）等效采用ISO 6892：1998《金属材料室温拉伸试验》，与源自ISO 6892：1998的日本的JIS Z2241-1998《》（以下简称为JIS Z2241-1998）差异不大。在下文与美国的拉伸试验标准进行比较时，将它们统称为ISO系标准。

ASTM E 8/E8 M-08《Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials》和E 345 《Test Methods of Tension Testing of Metallic Foil》（以下简称为E 8/E 8M-08）规定了美国的金属材料室温拉伸试验方法通则。对于特定的金属材料，又有专门的试验标准；例如针对钢产品的ASTM A 370-07《Standard Test MethodsDefinitions for Mechanical Testing of Steel》（以下简称为A 370-07）和针对铝及镁合金产品的ASTM B 557-06和B 557M-07e1《Test Methods for Tension Testing WroughtCast Aluminum-Magnesium-Alloy Products》[Metric]。针对不同标准中的规定可能不同的情况，ASTM标准中规定如果存在异议以专门的产品标准为准。ASTM标准一般均有英制单位版本和公制单位版本，标准号后的M表示公制单位版本。绝大多数标准的英制单位版本和公制单位版本是合二为一，例如E 8/E 8M-08；部分标准的英制单位版本和公制单位版本是各自独立的，例如B 557-06和B 557M-07e1。少数标准只有一个版本，标准的范围部分中就会表明本标准以英制单位为准（例如A 370-07）或以公制单位为准（例如ASTM E 23-06）。任何情况下同一标准中的不同单位制不能混用：例如按照公制单位版本加工试样进行试验，然后将试验结果换算成英制判断试样是否符合英制单位版本的要求。因为GB标准和JIS标准只使用公制单位，所以本文只涉及ASTM标准中的公制单位部分。

2. 试验机及其附属设备

2.1 引伸计

表1. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系标准对引伸计的规定

E 8/E 8M-08 A 370-07 ISO标准

测量参数及范围级别与精度min 测量参数及范围级别与精度min 测量参数及范围级别与精度min

Rp、Rt ±0.5％(B2级) Rp和At ±0.5％(B2级) Rp、Rt和Ae ±1％(1级)

Ag或Agt、A或At ＜5％±0.5％(B2级) Ag或Agt、A或At ＜5％±0.5％(B2级) Ag或Agt、A或At ±2％(2级)

5～50 5～50 ±1％(C级)

≥50±2％(D级) ≥50±2％(D级)

E 8/E 8M-08规定：测量非比例延伸强度Rp、规定总延伸强度Rt和屈服点延伸率Ae，引伸计标距应小于等于试样的标距，如果选用不带肩的试样，引伸计标距应小于试样夹持在试验机上时夹头间距离的80％。测定断后伸长率A或断裂总伸长率At时，引伸计标距应等于试样的标距。E 8/E 8M-08规定对于大多数金属材料测量屈服行为时，推荐的标定应变范围为0.2～2.0％。

除了下面所列内容，A 370-07对引伸计精度的规定与E 8/E 8M-08基本一致。测定规定Rp时，当非比例延伸大于等于0.2％时，应选用精度不低于±0.5％的引伸计（B2级及以上）在0.05～1.0％的应变范围进行标定；当非比例延伸小于0.2％时，应选用精度不低于±0.25％的引伸计（B1级及以上）在0.05～1.0％的应变范围进行标定或者选用精度不低于±0.5％的引伸计（B2级及以上）并且降低标定应变范围下限（例如降低至0.01％）。测定规定总延伸强度Rt时，应选用精度不低于±0.25％的引伸计（B1级及以上）。

ISO系标准规定：测量屈服行为时，引伸计标距应不小于试样的标距的1/2，测定断后伸长率A或断裂总伸长率At时，引伸计标距应等于试样的标距。

表1是 E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系标准对引伸计的规定，由表1可见：对于引伸计的要求，ASTM标准的要求普遍较ISO系标准标准严格，并且给出了进行相应测量时引伸计的标定范围。ISO系标准标准给出测量屈服行为时引伸计标距的下限有助于减少测试时的争议。

2.2 试样尺寸测量装置

表1. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系标准对试样尺寸测量装置的分辨力规定E 8/E 8M-08 A 370-07 ISO标准

范围(mm) 分辨力(mm) 范围(mm) 分辨力(mm) 范围(mm) 分辨力(mm)

＜0.5 0.002 板材试样宽度 0.13 0.1～0.5 0.001

0.5～2.5 0.002 板材试样宽度 0.025 0.5～2.0 0.005

2.5～5 0.01 矩形试样厚度 2.0～10 0.01

≥5 0.02 圆柱形试样直径≥10 0.05

表1是E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系标准对试样尺寸测量装置的分辨力规定。由表1可见，ASTM标准和ISO系标准对试样尺寸测量装置的分辨力要求相近；对于板材试样宽度，A 370-07的要求比E 8/E 8M-08低（0.13vs0.02mm）。除

表1的规定外，对于最小尺寸小于0.5mm的试样E 8/E 8M-08规定：如果可能分辨力不大于试样的最小尺寸的1％。

对于非对称全截面试样，使用称重法时，E 8/E 8M-08规定试样长度大于横截面上最大尺寸的20倍，试样质量测量精度应不小于0.5％。

3. 试样

3.1 试样尺寸

图1. 矩形拉伸试样

图2. 圆柱形拉伸试样

图1和图2分别是矩形拉伸试样和圆柱形拉伸试样的示意图，图上标注的G就是下文中的L0。除了E 8/E 8M-08中的变体薄板试样的厚度T是机加工至10±0.5mm 的，在三个国家的拉伸试验标准中，矩形试样应为全厚度试样。

虽然均源自ISO 6892：1998， IS Z 2241-1998与GB/T228-2002在试样方面的规定存在较大的差异。由于同一种材料测定的断后伸长率A值与与的比值有关，所以K值相同的试样称为比例试样。GB/T228-2002一般使用K＝5.65的短比例试样或者K＝11.3的长比例试样；而JIS Z 2241-1998和E 8/E 8M-08类似，主要使用非比例试样（定标距试样）。标距同样是50mm，JIS的产品标准对圆柱形的4号试样和矩形的5号试样规定了不同的延伸率要求；而ASTM的产品标准对于薄板试样和圆柱形试样的延伸率要求一致。准确的说，JIS Z 2241-1998应该是ISO 6892：1998和E 8/E 8M-08的综合，因为它对试验机、试验程序和试验结果处理与修约等方面的规定源自ISO 6892：1998，而对试样方面的要求类似E8/E8M-08。

GB/T228-2002规定：对于矩形试样，应优先选用K＝5.65的短比例试样，如果L0小于15mm，则选应选用K＝11.3的长比例试样或标距为50mm或80mm的定标距试样。对于薄板矩形试样，R≥20mm，试样宽度W为10、12.5、15或20mm；对于板材矩形试样，R≥12mm，试样宽度W为12.5、15、20、25或30mm。对于圆柱形试样，应优先选用L0＝5D的短比例试样，如果L0小于15mm，则选应选用L0＝10D的长比例试样或定标距试样。R≥0.75D，D为3、5、6、8、10、15、

20或25mm。

表3. E 8/E 8M、A370-07和JIS Z 2241-1998的矩形和圆柱形拉伸试样尺寸与适用产品厚度

标准名称试样形式 L0(mm) W/D(mm) Rmin(mm) 平行部分宽度差 (mm) 适用产品厚度T (mm)

E 8/E 8M-08 矩形试样板材试样200±0.240±2.0 25 0.10 T≥5

薄板试样50±0.112.5±0.2 12.5 0.05 0.13≤T≤19

小尺寸薄板试样25±0.16±0.1 6 0.025 0.13≤T≤6

圆柱形试样标准圆柱形试样50±0.1 12.5±0.2 10 0.0125 T≥12.5

小尺寸圆柱形试样36±0.19±0.1 8 0.009

25±0.16±0.1 6 0.006

16±0.14±0.1 4 0.004

11±0.1 2.5±0.1 2 0.0025

A 370-07 矩形试样板材试样200±0.25 40+3 -6 13 0.10 T≥5

薄板试样50±0.1012.5±0.25 13 0.05 0.13≤T≤19

小尺寸薄板试样25±0.08 6.25±0.05 6 0.025 0.13≤T≤6

圆柱形试样标准圆柱形试样50.0±0.1012.5±0.25 10 0.0125 无相应规定小尺寸圆柱形试样35.0±0.108.75±0.18 6 0.009

25.0±0.10 6.25±0.12 5 0.006

16.0±0.10 4.00±0.08 4 0.004

10.0±0.10 2.50±0.05 2 0.0025

JIS Z 2241-1998 5号试样(矩形) 50 25 T≤5

1A号试样(矩形) 200 40 5＜T≤50

4号试样(圆柱形) 50 14 T＞40

表3. E 8/E 8M、A370-07和JIS Z 2241-1998的矩形和圆柱形拉伸试样尺寸与适用产品厚度，JIS Z 2241-1998主要使用的三种试样的尺寸以及对于多数钢铁产品适用的产品厚度范围见表3。对于某些高强度材料（例如JIS G3106中的SM570），无论厚度T为何值，均可选用5号试样；厚度T＞20mm时，可以选用4号试样。

E 8/E 8M-08和A370-07主要使用3种矩形试样和5种圆柱形试样，试样的尺寸以及适用的产品厚度范围见表3，圆柱形试样的标距只列出L0=4D的英制版本。对于矩形试样的尺寸规定，公制单位版本和英制单位版本是一致的；但是对于圆柱形试样，公制版本的L0=5D而英制版本的L0=4D。但是即使按照公制单位版本

选择圆柱形试样进行测试，也只能使用英制版本的L0=4D试样，因为所有的ASTM 产品标准中，无论是公制单位版本还是英制单位版本对圆柱形试样延伸率的要求是针对L0=4D试样。小尺寸薄板试样和小尺寸圆柱形试样是非标准试样，只是在受样品尺寸限制无法制备标准试样时才能使用。厚度T≥19mm，如果产品标准允许，还可用选用变体薄板试样。E 8/E 8 M-08和A370-07没有规定板材试样适用产品厚度的上限，对于轧制钢产品，ASTM A 6/A 6M-07规定型钢为125mm钢板为100mm并且产品厚度小于等于20mm应加工全厚度试样。

对于全截面试样，如果产品标准没有另行规定，A370-07规定标距长度为200mm。由表3可见，ASTM不同的标准中，相同拉伸试样的尺寸和公差范围不尽相同，拉伸试验时不仅要满足E 8/E 8M-08这个通用标准的要求，更不能违背专门的材料标准的规定。同一项目不同标准中的规定不尽相同以及同一测试的各项规定分别出自不同的标准是ASTM标准的特点，产品测试时应注意不同参考标准的适用范围。

3.2 试样取样位置及方向

E 8/E 8M-08关于取样位置的规定如下：产品厚度T≤40mm，试样中心线位于产品厚度方向的中心；产品厚度T＞40mm，试样中心线位于产品厚度方向的1/4处。关于试样的方向，E 8/E8 M-08并没有相应的规定，只有A 370-07规定了钢产品试样方向的定义：试样长轴方向和产品轧制或锻造时的最大变形方向平行的称为纵向试样，试样长轴方向和产品轧制或锻造时的最大变形方向垂直的称为横向试样。拉伸试样在产品上的位置，E 8/E 8M-08也没有相应的规定，A 6/A 6M-07给出了针对轧制钢产品的规定：宽度大于600mm的钢板，取横向拉伸试样；对于其它轧制钢产品，取纵向拉伸试样。对于钢板产品，拉伸试样应位于钢板的一个角上。对于型钢，翼板宽度大于150mm的H型钢，试样中心线应位于翼板端部或腿部边缘到型材中心线距离的1/3处；对于其它型钢，拉伸试样可以在翼板/腿部以及腹板切取。

ISO系标准关于试样方向的定义与ASTM标准的规定相同。

GB/T228-2002没有取样位置的规定，GB/T2975-1998《钢及钢产品力学性能试样取样位置及试样制备》规定钢产品拉伸试样取样位置。对于型钢，应在腿长的

1/3处取样，但是对于腿部有斜度的型钢，应在腰部的1/4处取样。型钢中切取拉伸试样时，应尽可能取全厚度试样。如果试验机能力不够时，则在厚度1/4

处或者距底部12.5mm处取样，取两者数字较大者。对于条钢，应尽可能取全截面试样。如果试验机能力不够，厚度不大于25mm的条钢，拉伸试样应位于条钢中心；厚度大于25mm的条钢，拉伸试样应位于条钢厚度的1/4处或者距底部

12.5mm处，取两者数字较大者。对于钢板，应在宽度的1/4处取样，尽可能取全截面试样。如果试验机能力不够时，则在厚度1/4处或者距底部12.5mm处取样，取两者数字较大者。

JIS标准中，强调尽可能取全厚度试样。对于型钢，应在腿长的1/3处取样，但是对于腿部有斜度的型钢，应在腰部的1/4处取样。对于大多数钢铁产品而言，由于厚度不大于40mm的产品只能选用5号和1A号全厚度试样，4号试样只适用于厚度大于40mm的产品，所以规定拉伸试样应在厚度1/4处切取。

4. 试验程序

4.1 室温拉伸试验的温度范围

E 8/E 8M-08对于室温的定义：除非另有规定，室温范围10～38℃。A 370-07没有另行规定室温的定义，所以应沿用E 8/E 8M-08的规定。

4.2 试验速率

E 8/E 8M-08规定5种表示试验速率的方法：1. 试样的应变速率，单位mm/mm/S；

2. 试样的应力速率，单位MPa/S；

3. 拉伸试验时试验机夹头分离速率，对于带肩试样单位为试样平行部分长度的m/m/S，对于不带肩试样单位为试验机夹头间距离的m/m/S；

4. 完成部分或者全部拉伸试验所需时间，单位S或min；

5. 试验机空载时夹头分离速率，对于带肩试样单位为试样平行部分长度的m/m/S，对于不带肩试样单位为试验机夹头间距离的m/m/S。

A 370-07规定了4种表示试验速率的方法，没有E 8/E 8M-08规定的第4种方法。对于应力速率法，A 370-07规定不适用于闭环控制的试验机（速率反馈控制）。因为在这类试验机选用应力速率法控制拉伸速率，在试样屈服阶段试验机夹头运动速率加大导致测得的屈服指标偏高。

表4. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系标准对试验速率的规定

试验阶段 E 8/E 8M-08 A 370-07 ISO系标准

强度大于规定的屈服强度的1/2前或规定抗拉强度的1/4（取两值间较小者）前除非另有规定，可以选用任何合适的速率除非另有规定，可以选用任何合适的速率没有相应的规定

测定屈服性能指标如果产品标准没有规定，1.15～11.5MPa/S 0.000104～

0.00104S-1 0.00025～0.0025S-1

70～690MPa/min E＜150GPa，2～20MPa/SE≥150GPa，6～60MPa/S

测定Rm 延伸率大于5%的材料，试验机速率0.0008～0.008S-1或者应变速率0.0008～0.008S-1 0.0008～0.008S-1 ≤0.008S-1

表4是E 8/E 8M-08、 A 370-07和ISO系标准对试验速率的规定，由表3可以看出，测定屈服性能指标时，无论是应力速率还是应变速率/夹头位移速率，ASTM 标准规定的要比ISO系标准的低；测定Rm时，ASTM标准规定的和ISO系标准的速率上限一致。对于不同的材料，试验速率对性能测定的影响不同。试验速度增加，强度性能指标升高，延性性能指标降低；反之，强度性能指标降低，延性性能指标升高。测定屈服性能指标时，ASTM标准规定试验速率是ISO系标准的2.5倍，试验速率的差别是否足以影响被测产品强度性能指标合格与否值得关注。

4.3 屈服指标

E 8/E 8M-08规定4种测量屈服指标的方法：1. 规定非比例延伸法，2. 规定总延伸法，3. 自动记录做图法（针对有屈服现象的材料），可以获得上屈服强度ReH和下屈服强度ReL；4. 载荷停顿法（针对有屈服现象的材料），只能获得上屈服强度ReH。对屈服强度存在争议时，推荐规定非比例延伸法作为仲裁试验方法。

A 370-07将屈服指标分为屈服点强度和屈服强度。屈服点强度是指应力不增加而应变增加现象发生时的第1个应力值，并且这个值应小于抗拉强度；对应ISO 系标准中的上屈服强度ReH。屈服点强度可以使用E 8/E 8M-08规定的2、3和4方法获得。按照方法2测定屈服现象不明显的材料时，使用精度不低于±1％的引伸计（C级及以上），当载荷产生的标距部分延伸达到规定值时记录与载荷相对应的应力值作为屈服点强度；对于规定屈服点强度不大于550MPa的材料，合适的规定总延伸为0.5％，对于屈服点强度大于550MPa的材料，除非增加规定总延伸否则不能使用这个方法。屈服强度是指材料偏离应力应变比例关系达到规定值时的应力值，这种偏离可以用应变、非比例延伸或总延伸来表示。屈服强度可以使用E 8/E 8M-08规定的1和2方法获得。对于轧制钢产品，ASTM A 6/A 6M-07规定如果产品标准没有特别规定，屈服指标应为非比例延伸强度Rp0.2或规定总延伸强度Rt0.5。

ISO系标准规定：材料有屈服现象时报告屈服强度，如果产品标准没有特别说明，屈服强度一般认为是下屈服强度ReL。关于上屈服强度REh、下屈服强度ReL、非比例延伸强度Rp和规定总延伸强度Rt的定义，ISO系和ASTM标准一致。

5. 试验结果处理与修约

表5. E8/E8M-08、A370-07和ISO系标准对试验结果修约的规定

项目 E8/E8M-08 A370-07 ISO系标准

强度指标(MPa) 范围修约间隔范围修约间隔范围修约间隔

方法1 ＜500 1 ＜500 1 ＜200 1

500～1000 5 500～1000 5 200～1000 5

≥1000 10 ≥1000 10 ≥1000 10

方法2 所有值 1

方法3 所有值 5

延性指标(％) 延伸率≤3 0.2 ＜10 0.5 所有值 0.5

＞3 无规定≥10 1

断面收缩率＜10 0.5 ＜10 0.5 所有值 0.5

≥10 1 ≥10 1

表5是E8/E8M-08、A370-07和ISO系标准对试验结果修约的规定，由表3可以看出，对于强度指标，除200～500MPa范围以外，E8/E8M-08和A370-07与ISO 系标准的修约间隔规定并无二致。200～500MPa范围内，ASTM 标准的修约间隔较小。对于塑性指标，不大于10％时，E8/E8M-08和A370-07与ISO系标准一致；大于10％时，ISO系标准的修约间隔较小。关于修约规则，ASTM E 29、GB8170-1987《数值修约规则》和JIS Z 8401-1999并没有区别。只是 ASTM A 370-07有一项特别规定：“5”后面除了“0”以外没有其它数时，如果按照E 29的修约规则进行修约将导致产品的拒收时，修约应向产品标准规定的极限值的方向进行。断后标距的测量，E8/E8M-08和A370-07的规定基本一致：标距长度不大于50mm 的，测量精度不大于0.25mm；标距长度大于50mm的，测量精度不大于0.5％。但是E8/E8M-08的上述规定只对延伸率大于3％时适用而A370-07没有限制。对于延伸率不大于3％的试样，E8/E8M-08规定标距长度和断后标距的测量精度不大于0.05mm。ISO系标准规定使用分辨率优于0.1mm的量具，测量精度不大于0.25mm；如规定的最小断后伸长率小于5%，用特殊方法进行测定（详见

GB/T228-2002附录E）。

关于延伸率，ASTM 标准规定：当试样拉断处到标距端点的距离小于1/4标距长度时，得到的延伸率较低并且不能代表材料的真实性能，如果得到的延伸率满足材料的延伸率要求，结果有效；如果不能满足，重新取样试验。ASTM 标准规定延伸率只能直接测量，诶有引入移位法。ISO系标准规定：当试样拉断处到标距端点的距离小于1/3标距长度时，可以使用移位法测量，但是如果直接测量的结果满足材料的延伸率要求，结果有效。

断面收缩率的测量，ASTM 标准规定在颈缩最小处以原尺寸相同的精度测量其直径或宽度和厚度，而ISO系标准规定断裂后最小横截面积的测定应精确到±2%。关于断面收缩率，ASTM 标准与ISO系标准采用不同的断后最小横截面积Su计算公式。对于圆柱形试样，ASTM 标准的，d1和d2为试样颈缩最小处的最大直径

和最小直径；ISO系标准的，d1和d2为试样颈缩最小处相互垂直的方向上的直径。由上述两个公式可以看出，当d1＝d2时，根据ASTM 标准和ISO系标准得到的Su一致；当d1≠d2时，根据ISO系标准得到的Su比实际面积要大，并且随d1与d2差的增加而增加。由于各向异性，圆柱形试样颈缩最小处很少保持圆形，多半是椭圆形，所以ASTM 标准的Su计算公式更准确。对于矩形试样，ASTM 标准的，ae为颈缩处有效厚度，，a1和a3是颈缩最小处两侧厚度，a2是颈缩最小处宽度1/2位置的厚度；be为颈缩处有效宽度，，b1和b3是颈缩最小处两侧宽度，b2是颈缩最小处厚度1/2位置的宽度。ISO系标准的，au为颈缩处最小厚度，bu为颈缩处最大宽度。拉伸试验时，由于矩形试样角部变形受限，颈缩最小处的四条边不再是直线而呈抛物线形，所以根据ASTM标准得到的结果比ISO系标准的更准确。但是，除非使用光学测量装置，对于a1、a2和a3以及b1、b2和b3的测量能否满足ASTM标准的要求值得思考。

6. 总结

以上是中国、日本和美国拉伸试验标准的比较，并对标准中的一些规定进行讨论。从上面的比较可知，由于均源自ISO6982-1998，JIS Z2241-1998和GB/T228-2002对拉伸试验机及其附件、拉伸试验程序和拉伸试验结果处理与修约方面的规定基本一致，只是JIS 标准使用的拉伸试样与GB标准不同，为非比例试样。对于多数钢铁产品，5mm＜厚度T≤40mm 时，J IS 标准要求使用1A号试样，因此要求较大的样品尺寸和试验机能力。

与ISO系标准相比，ASTM标准在拉伸试验机及其附件、拉伸试验程序、拉伸试样和拉伸试验结果处理与修约方面的规定存在较大差异。对引伸计的精度要求，ASTM标准较ISO系标准高。屈服阶段试验速率，ASTM标准较ISO系标准低，试验速率降低导致的强度性能指标降低是否足以影响被测产品屈服性能指标合格与否值得关注。关于拉伸试样，ASTM标准使用非比例试样，并且不同的标准中对取样位置、试样选择的规定不尽相同，产品测试时应注意不同参考标准的适用范围。在拉伸试验结果处理与修约方面，ASTM标准采用的断面收缩率计算公式与ISO系标准不同；对强度性能指标和延性性能指标的修约间隔也不尽相同。所以，按照ASTM标进行拉伸试验，不但需要熟悉标准的检测人员，还需要符合ASTM 标准的试验机以及相应设备。

参考文献

[1] 机械工业理化检验人员技术培训和资格鉴定委员会. 力学性能试验[M]. 上海: 上海科学普及出版社, 2003: 93

[2] ASTM E8/E8M-08, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic

Materials [S].

[3] ASTM A370-07, Standard Test MethodsDefinitions for Mechanical Testing of Steel Products [S].

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：

《金属材料室温拉伸试验方法》GBT228-2002实施要点

《金属材料室温拉伸试验方法》GBT228-2002实施要点2006-11-04 15:061 引言 国家标准GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》已于2002年颁布实施。这一新国家标准是合并修订国家标准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》三个标准为一个标准，它等效采用了国际标准ISO6892：1998《金属材料室温拉伸试验》，也是GB/T228第三次修订。GB/T228-2002包括的技术内容和要求与原三个标准有较大的不同，尤其在性能名称和符号、抗拉强度定义、试验速率、性能结果数值的修约方面变动较大。而且，新标准中增加了引用标准和关于试验方法准确度方面阐述的内容。为了更好地贯彻实施GB/T228-2002，将该标准的要点和实施中需注意之点说明如下。 2 GB/T228-2002标准的适用范围 标准适用于金属材料（包括黑色和有色金属材料，但不包括金属构件和零件）室温拉伸性能的测定，试样或产品的横截面尺寸≦0.1mm。对于小横截面尺寸的金属产品，例如金属箔、超细丝和毛细管等的拉伸试验需要双方协议。其原因在于：①横截面小的产品，按照标准中建议的量具分辨力要求不能满足附录A和附录C规定横截面测定准确度在±1%和±2%以内的要求。②试样标距采用常规的划细线、打小冲点等方法进行标记不可行。③常用的引伸计不适用于此类型产品试样的试验。试样的夹持方法需要特殊夹头等。 3 室温的温度范围 标准中规定室温的温度范围为10-35℃，超出这一范围不属于室温。对于材料在这一温度范围内性能对温度敏感而采用更严格的温度范围试验时，应采用23±5℃的控制温度。上述10-35℃的温度范围实质是指容许的试样温度范围，只要试样的温度是在这规定的室温范围内便符合标准要求。 4 标准中的引用标准 标准中的第二章引用了6个国家标准，即： GB/T2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备（eqv ISO377：1997） GB/T8170-1987数值修约规则 GB/T12160-2002单轴试验用引伸计的标定（idt ISO9513：1999） GB/T16825-1997拉力试验机的实验（idt ISO7500—1：1986） GB/T17600.1—1998钢的伸长率换算第1部分：碳素钢和低合金钢（eqv ISO2566—1：1984）GB/T17600.2—1998钢的伸长率换算第2部分：奥氏体钢（eqv ISO2566—2：1984） 标准中通过注日期引用的这6个国家标准是构成GB/T228—2002标准本身不可缺少的部分，应遵照被引用的6个标准中的相关规定和要求，其中被引用的5个标准分别等同和等效相应的国际标准。目前，GB/T8170—1987《数值修约规则》还没有相对应的国际标准。 5 性能和术语定义 5．1性能定义 为了与国际接轨，性能的定义按照国际标准的规定。与原GB/T228—1987相比较，屈服强度与抗拉强度的定义有明显差异，其他性能的定义无实质性差异。 新标准将抗拉强度定义为相应最大力（Fm）的应力，而最大力（Fm）定义为试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力；对于无明显屈服（连续屈服）的金属材料，为试验期间的最大力。按照这一定义，如图1所示的拉伸曲线，最大力应为曲线上的B点，而不是旧标准中的取其A点的力（上屈服力）计算抗拉强度。 新标准中屈服强度这一术语的含义与旧标准中的屈服点有所不同，前者是泛指上、下屈服强度性能；而后者既是泛指屈服点和上、下屈服点性能，也特指单一屈服状态的屈服点性能（ζs）。因为新标准已将旧标准中的屈服点性能ζs归入为下屈服强度ReL（见标准中的图2d）。所以，新标准中不再有与旧标准中的屈服点性能（ζs）相对应的性能定义。也就是说新标

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:

金属材料-拉伸试验-标准试样类型及尺寸

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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。 U S -S =100%Z X S 5.0 符号和说明 与试样相关的符号及说明如下：

金属材料检测检验检测标准

金属材料检测检验检测标准 金属材料检测范围涉及对黑色金属、有色金属、合金、铸件、机械设备及零部件等的机械性能测试、化学成分分析、金相分析、精密尺寸测量、无损探伤、耐腐蚀试验和环境模拟测试等。青岛科标检测中心出具权威资质认证国家认可的检测报告。 检测项目： 常规元素分析 品质（成份分析）、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、碳(C)、硫(S)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)、镁(Mg)、钙(Ca)、铁(Fe)、钛(Ti)、锌(Zn)、铅(Pb)、锑(Sb)、镉(Cd)、铋(Bi)、砷(As)、钠(Na)、钾(K)、铝(Al)、牌号测定等 贵金属元素分析 银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、锇(Os) 物理性能：磁性能、电性能、热性能、抗氧化性能、耐磨、盐雾、腐蚀、密度、热膨胀系数、弹性模量、硬度； 化学性能：大气腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、腐蚀疲劳、人造气氛腐蚀； 力学性能：拉伸、弯曲、屈服、疲劳、扭转、应力、应力松弛、冲击、磨损、硬度、耐液压、拉伸蠕变、扩口、压扁、压缩、剪切强度等； 工艺性能：细丝拉伸、断口检验、反复弯曲、双向扭转、液压试验、扩口、弯曲、卷边、压扁、环扩张、环拉伸、显微组织、金相分析； 检测产品： 钢铁材料：结构钢、铜、铝、铁、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等 金属及其合金：轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等； 特种金属材料：功能合金、金属基复合材料等； 金属材料制品：生铁、铝管、铁板、铁管、钢锭、钢坯、型材、线材、金属制品、有色金属及其制品等。 检测标准： 978-7-5066-5282-7 无机非金属材料检测标准手册胶凝材料卷 CB 1369-2002 舰船用金属材料进货检验及验收规则 CB 1370-2002 舰船用非金属材料进货检验及验收规则 CB/Z 264-1998 金属材料低周疲劳表面裂纹扩展速率试验方法

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%。

(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 〔送审稿〕 国合通用测试评价认证股份公司 二〇一九年六月十七日 《有色金属细丝拉伸试验方法》 送审稿编制说明 【一】任务来源 依照国家标准化治理委员会下达的国标委综合[2017]128号文《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》，《有色金属细丝拉伸试验方法》〔项目编号为：20173509-T-610〕国家标准修订工作，由国合通用测试评价认证股份公司，有研亿金新材料有限公司、西北有色金属研究院、国家再生有色金属橡塑材料监督检验中心〔安徽〕、北京有色金属与稀土应用研究所、聊城市产品质量监督检验所、有研医疗器械(北京)有限公司共同负责，完成时间为2019年。 【二】工作简况 2.1项目背景和立项意义 随着科学技术的进步与国民经济的进展，关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、操纵技术与检测技术。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，制定和实施了许多标准，例如GB/T228.1-2017《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》、GB/T16865-2018《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》、GB/T34505-2017《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》、ASTME8/E8M 《金属材料拉伸试验方法》、ASTMB557/B557M《变形及铸造铝、镁拉伸试验方法》、JISZ2241《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。然而，关于有色金属细丝产品来说，由于这些产品的特别性，不适合采纳这些标准方法进行室温拉伸力学性能检测，要紧缘故有： 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%，如此，其横截面积测量误差超过±2%。 2) 试样原始标距的标记采纳常规的划细线、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截了当用于这些产品试样的试验。 4) 试样的夹持方法需要特别的方式等等。 由于上述这些缘故，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GB10573-89《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操纵方面都起到了巨大的作用。只是，随着我国有色金属合金制造行业的快速进展，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，现行的国家标准GB10573-89《有色金属细丝拉伸试验方法》逐渐不适用于新情况下的性能检测和产品质

金属材料硬度对照表

布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。 1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。●HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。●HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。●HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 2、HB - 布氏硬度；布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。另外： 1.HRC含意是洛式硬度C标尺， 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。 5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。 6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。）布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。 7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。 8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。 金属材料硬度对照表 硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。

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

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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 序号更改原因更改内容简述更改日期版本号备注1 新增程序2016-９-２7 A.0

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 G Ｂ/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 p ｉec ｅ/s ｐｅｃｉme ｎ 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g ａｕｇe leng ｔｈ 用于测量试样尺寸变化部分的长度。 ４.3 原始标距ori ｇin ａl ｇau ｇe length 在施加试验力之前的标距长度。 4.4 断后标距final gau ｇe ｌen ｇth a ｆｔｅr f ｒａcture 试样断裂后的标距长度。 ４.5 平行长度parall ｅl l ｅｎg ｔh 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per ｃe ｎtage redu ｃtio ｎ of a ｒea 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（Ｓ0)之比的百分率。 0U 00 S -S = 100%Z X S 5.0 符号和说明

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 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。

金属材料检测标准大汇总

金属材料检测标准大汇 总 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

金属材料化学成分分析 GB/T 222—2006钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 系列钢铁及合金X含量的测定 GB/T 4336—2002碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法) GB/T 系列海绵钛、钛及钛合金化学分析方法X量的测定 GB/T 系列铜及铜合金化学分析方法第X部分：X含量的测定 GB/T 5678—1985铸造合金光谱分析取样方法 GBT 系列铝及铝合金化学分析方法 GB/T 7999—2007铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法 GB/T 11170—2008不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法) GB/T 11261—2006钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线测定方法 GB/T 系列镁及镁合金化学分析方法第X部分X含量测定 金属材料物理冶金试验方法 GB/T 224—2008钢的脱碳层深度测定法 GB/T 225—2006钢淬透性的末端淬火试验方法(Jominy 试验) GB/T 226—2015钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 227—1991工具钢淬透性试验方法 GB/T 1954—2008铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法 GB/T 1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 1814—1979钢材断口检验法 GB/T 2971—1982碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T —2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分显微组织检验方法

GB/T —2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分低倍组织检验方法GB/T 3488—1983硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489—1983硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4236—1984钢的硫印检验方法 GB/T 4296—2004变形镁合金显微组织检验方法 GB/T 4297—2004变形镁合金低倍组织检验方法 GB/T 4334—2008金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 GBT 4335—2013低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB/T —2015不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法 GB/T 4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB/T 5058—1985钢的等温转变曲线图的测定方法(磁性法) GB/T 5168—2008α-β钛合金高低倍组织检验方法 GB/T 5617—2005钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 8359—1987高速钢中碳化物相的定量分析X射线衍射仪法 GB/T 8362—1987钢中残余奥氏体定量测定X射线衍射仪法 GB/T 9450—2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T 10851—1989铸造铝合金针孔 GB/T 10852—1989铸造铝铜合金晶粒度 GB/T 11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB/T 13298—2015金属显微组织检验方法

非金属拉伸

非金属拉伸测定泊松比实验实验报告 2014-11-14

一、实验目的 1.了解材料弹性常数μ的定义。 2.掌握测定材料弹性常数μ的实验方法。 3.了解电阻应变测试方法的基本原理（1/4桥与半桥）和步骤。 4.验证虎克定律。 二、实验设备 1．微机控制电子万能实验机； 2．电阻应变仪； 3.非金属拉伸试件一根； 4.非金属拉伸温度补偿温度补偿试件一块； 5.游标卡尺。 三、实验试样 1．试样形状 采用平板试件，形状为亚铃型扁试样，试件形状及贴片方位如图

2．试样处理 用细砂纸打磨粘接表面，注意不应损伤材料强度。然后用溶剂清洗粘接表面，再用502胶粘接。注意：要对试样粘接部位加压一定时间。 四、实验原理 1．弹性模量是材料拉伸时应力应变成线形比例范围内应力与应变之比。材料在比例极限内服从虎克定律，其关系为： E σε= F A σ= εεμ' = 为了验证力与变形的线性关系，采用增量法逐级加载，分别测量在相同载荷增量 ΔP 作用下试件所产生的应变增量Δε。 最大应力值要在材料的比例极限内进行测试，故最大的应力值不能超过材料的比例极限，加载级数一般不少于5级。 2.材料在受拉伸或压缩时，不仅沿纵向发生纵向变形，在横向也会同时发生缩短或增大的横向变形。由材料力学知,在弹性变形范围内，横向应变εy 和纵向应变εx 成正比关系,这一比值称为材料的泊松比。 3.试件的材料为塑料，宽H 和厚T 均由实际测量得出，形状为亚铃型扁试件，应变片的K =2.00。实验时利用微机控制电子万能实验机对试件施加轴向拉力，利用应变片测出试件的轴向应变ε和横向应变 ε'，利用式 εεμ' = 得到材料的泊松比μ。

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 The pony was revised in January 2021

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

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。 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。 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。 GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 10623 金属材料力学性能试验术语 术语和定义 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。

标距gauge length 用于测量试样尺寸变化部分的长度。 原始标距original gauge length 在施加试验力之前的标距长度。 断后标距final gauge length after fracture 试样断裂后的标距长度。 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。 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。 0U 00 S -S = 100%Z X S 符号和说明 与试样相关的符号及说明如下： 表1 符合和说明

金属室温拉伸力学性能的测定 - 中南大学材料科学与工程学院

金属室温拉伸力学性能的测定 主讲教师：

一、实验目的 1．掌握金属材料屈服强度σs 、抗拉强度σb 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ的测 试方法。 2．了解用引伸仪测定金属材料弹性模量E的方法。

二、实验原理 拉伸实验是用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，以测定材料的一项或几项力学性能。常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验，可用以测定弹性常数E 和泊松比μ，屈服强度σs （上屈服强度或下屈服强度），规定非比例延伸强度，如σp0.2，抗拉强度σb ，断后伸长率δ和断面收缩率ψ等，这些力学性能指标都是工程设计的重要依据。

二、实验原理 1. 弹性模量E 的测定 弹性模量是应力低于比例极限时应力与应变的比值，即1 0Fl E A l σε==?

为检查载荷与变形的关系是否符合虎克定律，减少测量误差，试验一般用等增量法加载，即把载荷分成若干相等的加载等级ΔF （图1(a)），然后逐级加载。为保证应力不超出比例极限，加载前先估算出试样的屈服载荷，以屈服载荷的70%-80%作为测定弹性模量的最高载荷F n 。此外，为使试验机夹紧试样，消除引伸仪和试验机机构的间隙，以及开始阶段引伸仪刀刃在试样上的可能滑动，对试样应施加一个初始载荷F 0，F 0可取为屈服载荷的10%，从F 0到F n 将载荷分成n 级，且n 不小于5，于是 (n ≥5) 0n F F F n -?=

例如低碳钢的下屈服强度σs =300MPa ，试样直径d =10mm ，则 实验时，从F 0到F n 逐级加载，载荷的每级增量ΔF 。对应着每个载荷F i (i =1，2，…，n )，记录下相应的伸长Δl i ，Δl i +1与Δl i 的差值即为变形增δ(Δl )i ，它是ΔF 引起的伸长增量。在逐级加载中，若得到的各级δ(Δl )i 基本相等，就表明Δl 与F 成线性关系，符合虎克定律。完成一次加载过程，将得到F i 和Δl i 的一组数据，按线性拟合法求得： 2180%188504 n s F d N N πσ=??=2110%23564n s F d N N πσ=??=(取为18KN 或19KN)(取为3KN 或4KN)

金属材料力学性能实验报告

金属材料力学性能实验报告 姓名：班级：学号：成绩： 实验名称实验一金属材料静拉伸试验 实验设备1）电子拉伸材料试验机一台，型号HY-10080 2）位移传感器一个； 3）刻线机一台； 4）游标卡尺一把； 5）铝合金和20#钢。 试样示意图 图1 圆柱形拉伸标准试样示意图 试样宏观断口示意图 图2 铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图 （和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，几乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）

图3 正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图 （可以明显看出，试样在拉断之后在断口附近产生颈缩。断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口） 原始数据记录 表1 正火态20#钢试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 左 中 右 平均值 9.90 10.00 10.00 9.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92 左 中 右 平均值 8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.70 表2 时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm ） 两试样的初始标距为050 L mm 。 表3 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ） AB BC AB+2BC 平均 12.32 23.16 58.64 58.79 24.02 17.46 58.94 测量20#钢拉断后的平均标距为u L =69.53 mm ，断口的直径平均值为u d =6.00 mm 。 测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm 。

金属材料室温拉伸试验结果影响因素分析

金属材料室温拉伸试验结果影响因素分析 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

金属材料室温拉伸试验结果影响因素分析本文分析了影响金属材料室温拉伸试验结果的主要因素，并提出了如何降低检测过程当中存在的影响因素，从而进一步提高检测结果的准确性。 力学性能是金属材料的重要性能指标，金属材料室温拉伸试验是获取力学性能指标最常用、最基本的手段，广泛应用于棒、板、带、管、型和丝材等冶金产品的检验及质量评估。影响金属材料室温拉伸试验结果的因素主要有以下几个方面： 试样制作的影响 在切取样坯时应预防受热、变形以及加工硬化等特点从而影响到力学性能。在机加工试样时，可以通过把受热或者冷加工的硬化部分去除掉，从而避免影响要测定的性能。把样坯机加工为试样，主要是通过车、铣、刨、磨等几个步骤加工而成的。试样的表面粗糙度对屈服点也有影响，尤其对塑性较差的金属材料，有使屈服点降低的趋势。 测试仪器和设备的影响

对于尺寸测量的仪器以及量具在进行测量时，其准确度必须要达到测量的要求标准。尺寸测量主要是对原始的横截面尺寸以及对断后的横截面尺寸、原始标距和断后标距等，而分辨力也是对其影响是否准确的重要条件之一，所以，应用的量具和仪器必须要根据国家标准的计量检测部门通过后方使用。 拉伸试验设备主要包括试验机和引伸计。试验机是对试样施加变形力并测定所施加力的系统，引伸计是测定延伸（或位移）的系统，它们的准确度直接影响试验的结果。因此，试验机和引伸计必须经检定合格，且在有效期内才可使用。试验机的加载同轴度对试验结果也会产生影响，加载同轴度是指试验机两夹头轴线与试样轴线不重合的程度，如果夹力轴线与试样轴线有偏离，会使试样承受附加的弯曲应力，而影响拉伸曲线弹性直线段的线性，在弹性直线段出现非线性弯曲，使具有明显屈服状态的材料变得不明显，影响拉伸性能的测定。 夹具及试样装夹的影响 在一般情况下，我们会通过夹持的方法对试样进行拉伸试验。如果夹具与试样形状不匹配或夹具的表面外型花纹形状不适宜，会造成夹具和试样间不能形成足够的夹持面积，静摩擦力不够，导致拉伸过程中夹具和试样产生相对滑动，从而影响拉伸结果。此外，如果夹持倾斜，倾斜试样受拉伸力时会导致力的分解，影响试验结果。