【摘 要】一种金属的使用范围广泛、使用寿命长说明这种金属的机械性能好，金属的拉伸性能是机械性能之一，对金属的选择具有很重要的意义。我们可以运用相关的实验来测定一种金属的延展性、抗拉强度、屈服强度等等，进而决定使用哪种金属，因此试验方法非常重要，下面本文对此进行了简单的阐述。

　　【关键词】金属材料；拉伸性能；试验方法

　　1 前言

　　检测一种金属的材料性能及其是否可靠取决于此种金属的材料力学性能，拉伸性能是一种重要的性能之一，我们可以运用相关的实验来测定一种金属的延展性、抗拉强度、屈服强度等等，进而决定使用哪种金属，对进一步深入研究金属材料影响非凡。2009年 4 月，全国钢标委力学分委员会照开了GB/228《金属材料室温拉伸试验方法》国家标准终审会，对金属材料拉伸性能试验技术、内容和方法进行了修正。下面，本文以《金属材料室温拉伸试验方法》为基础，就金属材料拉伸性能试验方法进行浅要的研究。

　　2 金属材料拉伸性能试验相关要求

　　金属材料拉伸性能试验，主要是对金属材料，如黑色和有色金属材料，但不包括金属构件和零件，在室温环境下进行拉伸性能的测定。作为测定对像的试样，其横截面尺寸≮0.1mm。而小横截面尺寸试样如金属箔、毛细管、超细丝等，由于其横截面小，量具分辩力不能满足要求，同时划细线、打小冲点的方法不能很好的对试样进行标记，引伸计也不适用于小横截面尺寸试样的试验需要，因此需要单独协议。进行金属材料室温拉伸性能试验时，其规定的室温温度范围为10～35℃，当超出这一范围后即不再属于室温。如果材料在 10～35℃范围内对温度敏感，应当采用更为严格的温度范围用于试验，将温度控制在23±5℃范围内，这样才能更好的获取标准数据。

　　3 试样取样及加工

　　3.1 试样取样

　　金属材料试样取样时，试样切取的部位、方向和数量，均应当严格按相关规定进行。对于钢产品应该保证其外观和尺寸合格，对试样作出标记再取样，以保证取样的位置和方向能够被识别出来。在取样时，要防止过热、加工硬化等对材料拉伸性能造成影响。

　　3.2 试样加工

　　在取样完成后，需要对试样进行加工，有采用机加工和不经机加工两种方法，通常情况当材料尺寸足够时，采用机加工为带头试样，其尺寸公差、形状公差和表面粗糙度应符合相关标准要求。试样横截面积可以有圆形、矩形、弧形以及环形，在特殊情况下也可以拥有其它形状。对于厚度>25mm 的试样，由于试验机能力不足，需要采用机加工的方法加工为圆形横截面或单边减薄至25mm 矩形横截面试样，以满足试验机的需要。

　　3.3 试样标距

　　根据比例试样和非比例试样的区别，试样标距有比例标距和非比例标距两种，采用不同的试样标距，对试样断后伸长率测定有着明显的影响。当试样标距同试样原始横截面积关系为Lo=k（So）1/2时，则采用比例标距，当不存在这种关系时则采用非比例标距。

　　4 金属材料拉伸性能试验

　　4.1 金属试样原始横截面积测量

　　在进行试样原始横截面积测量时，需要通过实测横截面尺寸以计算得出试样最小原始横截面积，即（So）。由于试样横截面积测量时，其准确性受到很多因素的制约，尤其是量具的分辩能力，因必须注意量具测蛳分辩力以保证面积测定的准确度。在测量时，如果试样横截面是圆形，应在标距两端及中间三处横截面上相互垂直的方向测量直径，最后取三次测量的平均直径计算面积，以三次测量最小值计算得出试样原始横截面积。如果是矩形或弧形截面试样，应在标距两端和中间三处横截面上测量其壁厚和宽度，取三次测量所得的平均横截面积作为试样原始横截面积。而环形横截面试样，则应当在相互垂直的方向是测量外直径和壁厚，取平均外径和平均壁厚来计算出试样原始横截面积。

　　4.2 试验力保持时间对试验结果的影响

　　原始标距标记和平行长度测量在进行试验时，试样比例标距的计算值必须进行修正，使其接近到5mm的倍数，标记原始标距时其准确度应当控制在±1%以内，但需注意，当前对标记试样标距装置的检验还没有相应的标准，因此试验时试验室应当注意检查标距装置的准确度，保证标记清晰且在试验后能够分辩出来，以免影响性能测定。通常金属材料拉伸性能试验不需要测试试样平行长度，但在采用力夹头位移方法测量时，由于规定了非比例延伸强度，因此必须进行平行长度测量，其准确度应当控制在±1%以内。

　　4.3 试验速率设定

　　试验速成率对于金属材料拉伸性能试验结果有着极为明显的影响，在测定强度时材料塑性范围内应变速成率不应超过0.025/s 要求，在测定抗拉强度时，应变速率不能超过0.008/s 要求。ReH 试验速率，当在弹性范围和上屈服强度内时，应当尽可能使试验速率保持恒定；在测定ReL 时，试样平行长度变速成率应控制在 0.00025/s～0.0025/s 之间，应尽可能的保持应变速成率的恒定，如果无法通过调节来保持应变速率的恒定，应当采用调节屈服的手段对开始前应力速成率进行调整；对于Rp，Rt 和 Rr 测试，在试样进入塑性范围和规定强度时，其应变速率不应当超过0.0025/s，无法直接调节时则应当采用调节屈服前弹性应力速率的方法来进行控制。

　　4.4 性能测定

　　目前，标准中共规定了12 种金属材料的可测拉伸性能，包括六种延时性能A、Ae、Agt、Ag、At和六种强度性能ReH、ReL、Rp、Rr、Rm。A是断后伸长率，At 是断后总伸长率，Agt 为最大力总伸长率，Ag 为最大力非比例伸长率，Ae 为屈服点延伸率，ReH 为上屈服强度，ReL 为下屈服强度。在进行试验时，各拉伸性能的试验大多可采用人工方法和图解法两种，人工方法是采用人工标距进行测定，图解法则是采用引伸计标距进行测定，两种方法有不同的适应性，如人工方法多适用于棒材、线材和条材等长产品试样的测定，在具体试验时需要根据试样特点和试验要求选用合适的方法。

　　参考文献

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　　[2]张云江，何兰娜.金属材料拉伸性能的确切表述[J].现代制造技术与装备，2011（01）.

　　[3]洪京京，钟蜀晖.金属材料疲劳性能的数值模拟[J].科学之友，2010（02）.

　　[4]韩春光，汤立群，黄小清.材料非均匀性对泡沫金属拉伸性能的影响[J].实验力学，2011（03）.

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