金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法Part1:Methodoftestatroomtemperature國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會I前言 Ⅲ V 12規范性引用文件 13術語和定義 14符號和說明 6試樣 7原始橫截面積的測定 8原始標距和引伸計標距 9試驗設備的準確度 10試驗要求 11上屈服強度的測定 12下屈服強度的測定 13規定塑性延伸強度的測定 14規定總延伸強度的測定 15規定殘余延伸強度的驗證和測定 16屈服點延伸率的測定 17最大力塑性延伸率的測定 18最大力總延伸率的測定 19斷裂總延伸率的測定 20斷后伸長率的測定 21斷面收縮率的測定 22試驗結果數值的修約 23試驗報告 24測量不確定度 附錄A(資料性)本文件與ISO6892-1:2019結構變化對照一覽表 附錄B(資料性)本文件與ISO6892-1:2019技術差異及其原因一覽表 附錄C(資料性)計算機控制拉伸試驗機使用的建議 附錄D(規范性)通過單軸拉伸試驗測定金屬材料的彈性模量 附錄E(規范性)厚度0.1mm～<3mm薄板和薄帶使用的試樣類型 附錄F(規范性)直徑或厚度小于4mm線材、棒材和型材使用的試樣類型 附錄G(規范性)厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直徑或厚度等于或大于4mm線材、棒材和Ⅱ型材使用的試樣類型 附錄H(規范性)管材使用的試樣類型 附錄1(資料性)考慮試驗機系統變形情況補償橫梁位移速率的估算 附錄J(資料性)逐步逼近方法測定規定塑性延伸強度(R。) 附錄K(資料性)卸力方法測定規定殘余延伸強度(Rm)舉例 附錄L(資料性)棒材、線材和條材等長產品的無縮頸塑性伸長率(A)的測定方法 附錄M(資料性)斷后伸長率低于5%的測定方法 附錄N(資料性)移位法測定斷后伸長率 附錄O(資料性)測量不確定度的評定 附錄P(資料性)拉伸試驗的精密度根據實驗室間試驗方案的結果 參考文獻 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件是GB/T228《金屬材料拉伸試驗》的第1部分。GB/T228已經發布了以下部分：——第1部分：室溫試驗方法； 第2部分：高溫試驗方法；——第3部分：低溫試驗方法； 第4部分：液氨試驗方法。本文件代替GB/T228.1—2010《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》,與a)增加了規范性引用文件JJG139、JJG475、JJG762、JJG1063(見第2章);b)增加了"彈性模量""默認值""測定系數"3個術語和定義(見第3章);c)增加了引伸計標距的選擇(見第8章);d)增加了關于試驗速率的一般信息(見10.3.1);e)在基于應變速率的試驗速率(方法A)中增加了兩種不同類型應變速率控制模式：方法A1和方法A2,以及方法A1和方法A2的具體解釋(見10.3.2);f)增加了計算機兼容標準的代表(見C.5);g)增加了規范性附錄“通過單軸拉伸試驗測定金屬材料的彈性模量”(見附錄D);h)更改了縱向弧形試樣(見表H.1,2010年版的表E.1);i)更改了考慮試驗機系統變形情況補償橫梁位移速率的估算(見附錄I,2010年版的附錄F);j)將附錄“逐步逼近方法測定規定塑性延伸強度(R,)”由規范性附錄改為資料性附錄(見附錄J,2010年版的附錄J);k)更改了測量不確定度的評定(見附錄O,2010年版的附錄L)。本文件修改采用ISO6892-1:2019《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》。本文件與ISO6892-1:2019相比，在結構上有較多調整，兩個文件之間的結構變化對照一覽表見附本文件與ISO6892-1:2019相比，存在較多技術差異，在所涉及的條款外側頁邊空白位置用垂直單線(1)進行了標示。這些技術性差異及其原因一覽表見附錄B。本文件做了下列編輯性修改：——增加了資料性附錄“逐步逼近方法測定規定塑性延伸強度(Rp)”(見附錄J);——增加了資料性附錄“卸力方法測定規定殘余延伸強度(R。)舉例”(見附錄K)。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國鋼鐵工業協會提出。本文件由全國鋼標準化技術委員會(SAC/TC183)歸口。特種鋼鐵有限公司、中機試驗裝備股份有限公司、山西太鋼不銹鋼股份有限公司、南京鋼鐵股份有限公司、帕博檢測技術服務有限公司、上海申力試驗機有限公司、力試(上海)科學儀器有限公司、日鋼營口中板有限公司、本鋼板材股份有限公司、浙江省特種設備科學研究院、中鋼集團鄭州金屬制品研究院股限公司、浙江金洲管道科技股份有限公司、國家鋼鐵及制品質量監督檢驗中心、齊齊哈爾華工機床股份特殊鋼有限公司、國合通用測試評價認證股份公司、西南鋁業(集團)有限責任公司、鞍鋼股份有限公司、鋼研納克檢測技術股份有限公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為：——1963年首次發布為GB/T228—1963,1976年第一次修訂，1987年第二次修訂；——2002年第三次修訂時，并入了GB/T3076—1982《金屬薄板(帶)拉伸試驗方法》與——2010年第四次修訂時，文件編號變更為GB/T228.1-2010;——本次為第五次修訂。VGB/T228《金屬材料拉伸試驗》是金屬材料力學試驗中應用最廣、關注度最高的試驗方法標準，旨在規范不同溫度范圍金屬材料的拉伸試驗方法。GB/T228由四部分構成。——第1部分：室溫試驗方法。—第2部分：高溫試驗方法。——第3部分：低溫試驗方法。 第4部分：液氨試驗方法本文件提供了兩種試驗速率的控制方法。方法A為基于應變速率(包括橫梁位移速率)的控制模式，方法B為基于應力速率的控制模式。方法A旨在減小測定應變速率敏感參數時試驗速率的變化和減小試驗結果的測量不確定度。由于材料的應變速率敏感性經常未知，最佳使用方法為方法A。注1:基于本文件修訂過程中關于試驗速率的討論，決定在今后標準的修訂中推薦使用應變速率控制。名稱。1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法1范圍本文件適用于金屬材料室溫拉伸性能的測定。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2975鋼及鋼產品力學性能試驗取樣位置及試樣制備(GB/T2975—2018,ISO377:2017,MOD)GB/T8170數值修約規則與極限數值的表示和判定GB/T10623金屬材料力學性能試驗術語(GB/T10623—2008,ISO23718:2007,MOD)GB/T12160金屬材料單軸試驗用引伸計系統的標定(GB/T12160—2019,ISO9513:2012,IDT)GB/T16825.1靜力單軸試驗機的檢驗第1部分：拉力和(或)壓力試驗機測力系統的檢驗與校準(GB/T16825.1—2008,ISO7500-1:2004,IDT)GB/T22066靜力單軸試驗機用計算機數據采集系統的評定JJG139拉力、壓力和萬能試驗機檢定規程JJG475電子式萬能試驗機檢定規程JJG762引伸計檢定規程JJG1063電液伺服萬能試驗機檢定規程3術語和定義GB/T10623界定的以及下列術語和定義適用于本文件。標距gaugelengthL在測試的任一時刻，用于測量試樣伸長的平行部分長度。原始標距originalgaugelengthL。2GB/T228.1—2021室溫下施力前的試樣標距(3.1)。L。在室溫下將斷后的兩部分試樣緊密地對接在一起，保證兩部分的軸線位于同一條直線上，測量試樣斷裂后的標距(3.1)。平行長度parallellengthL。試樣平行縮減部分的長度。伸長elongation試驗期間任一時刻原始標距(3.1.1)的增量。伸長率percentageelongation原始標距的伸長(3.3)與原始標距(L。)(3.1.1)之比，以%表示。3.4.1殘余伸長率percentagepermanentelongation卸除指定的應力后，伸長與原始標距(L。)(3.1.1)之比，以%表示。3.4.2A斷后標距的殘余伸長(3.3)(L。-L。)與原始標距(L。)(3.1.1)之比，以%表示。L。用引伸計測量試樣延伸(3.6)時所使用引伸計初始標距長度。延伸extension試驗期間任一時刻引伸計標距(L。)(3.5)的增量。3.6.1延伸率percentageextensione3用引伸計標距(L。)(3.5)計算的延伸(3.6)百分率。殘余延伸率percentagepermanentextension試樣施加并卸除應力(3.10)后引伸計標距(3.5)的增量與引伸計標距(L.)之比，以%表示。屈服點延伸率percentageyieldpointextensionA<呈現明顯屈服(不連續屈服)現象的金屬材料>屈服開始至均勻加工硬化開始之間引伸計標距的延伸(3.6)與引伸計標距L。(3.5)之比，以%表示。Ag最大力時的總延伸(3.6)(彈性延伸加塑性延伸)與引伸計標距(L。)(3.5)之比，以%表示。注：見圖1。最大力塑性延伸率percentageplasticextensionatmaximumforceA?最大力時的塑性延伸(3.6)與引伸計標距(L。)(3.5)之比，以%表示。圖1延伸的定義4GB/T228.1—2021△e——平臺范圍(測定A?,見第17章；測定A,見第18章)。圖1延伸的定義(續)3.6.6A斷裂時刻的總延伸(3.6)(彈性延伸加塑性延伸)與引伸計標距(L,)(3.5)之比，以%表示。試驗速率testingrate試驗期間使用的速率。3.7.1應變速率strainrateè用引伸計標距(L。)(3.5)測量時單位時間的應變增加值。3.7.2平行長度應變速率的估計值estimatedstrainrateovertheparallellength根據橫梁位移速率(3.7.3)和試樣平行長度L。(3.2)計算的試樣平行長度的應變單位時間內的增加值。橫梁位移速率crossheadseparationrate單位時間橫梁位移的增加。3.7.4應力速率stressrateR單位時間應力(3.10)的增加。注：應力速率只用于方法B試驗的彈性階段(見10.3.3)。斷面收縮率percentagereductionofareaZ斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量(S。-S)與原始橫截面積(S。)之比，以%表示：5最大力maximumforceF<連續屈服的金屬材料>試驗期間試樣所承受的最大的力。<不連續屈服的金屬材料>在加工硬化開始之后，試樣所承受的最大的力。注1:對于呈現不連續屈服的材料，如果沒有加工硬化，本文件不定義F.,見圖8c)的腳注。注2:見圖8a)和圖8b)。R試驗期間任一時刻的力與試樣原始橫截面積(S。)之商。注1:本文件中的應力是工程應力。注2:見參考文獻[6]。抗拉強度tensilestrengthR相應最大力(F)(3.9.2)對應的應力(3.10)。注：見參考文獻[6]。屈服強度yieldstrength當金屬材料呈現屈服現象時，在試驗期間金屬材料產生塑性變形而力不增加時的應力(3.10)點。注：屈服強度區分上屈服強度和下屈服強度。見參考文獻[6]。上屈服強度upperyieldstrengthR試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力(3.10)。注：見圖2、參考文獻[6]。R在屈服期間，不計初始瞬時效應時的最小應力(3.10)。注：見圖2、參考文獻[6]。6標引符號說明：e——延伸率；R——應力；R——上屈服強度；R下屈服強度。“初始瞬時效應。b)圖2不同類型曲線的上屈服強度和下屈服強度R塑性延伸(3.6)等于規定的引伸計標距(L。)(3.5)百分率時對應的應力(3.10)。注2:使用的符號需附下腳標說明所規定的塑性延伸率，如R表示規定塑性延伸率為0.2%時的應力。注3:見圖3、參考文獻[6]。7標引符號說明：e——延伸率；eg——規定的塑性延伸率；R——應力；R,——規定塑性延伸強度。圖3規定塑性延伸強度(R。)(見13.1)規定總延伸強度proofstrength,totalextension總延伸(3.6)等于規定的引伸計標距(L.)(3.5)百分率時的應力(3.10)。注1:使用的符號需附下腳標說明所規定的總延伸率，如R表示規定總延伸率為0.5%時的應力，注2:見圖4、參考文獻[6]。8標引符號說明：e——延伸率；e;——規定總延伸率；R——應力；R,——規定總延伸強度。圖4規定總延伸強度(R)規定殘余延伸強度permanentsetstrength力卸除后殘余伸長(3.3)或延伸(3.6)等于規定的原始標距(L。)(3.1.1)或引伸計標距(L。)(3.5)百分率時對應的應力(3.10)。注1:使用的符號需附下腳標說明所規定的殘余延伸率。如R注2:見圖5、參考文獻[6]。表示規定殘余延伸率為0.2%時的應力。9GB/T228.1—2021標引符號說明：e——延伸率；e,——規定殘余延伸率；R,——規定殘余延伸強度。注：圖C.2給出了一種計算機控制試驗機用斷裂的判據。計算機控制的拉伸試驗機computer-controlledtensiletestingmachine用于監控試驗和測量，并由計算機進行數據采集和處理的機器。彈性模量modulusofelasticityE在彈性范圍內應力變化(△R)和延伸率變化(△e)的商乘以100%。注：用單位吉帕(GPa)報告彈性模量值，并參考GB/T8170修約至0.1GPa。分別用于描述彈性模量(3.13)計算范圍的應力(3.10)、應變(3.6.1)的下限值或上限值。測定系數coefficientofdetermin注：使用的符號R2是線性回歸的數學表示，不是應力值平方的表達式。4符號和說明本文件使用的符號和相應的說明見表1。表1符號和說明符號單位說明試樣mm矩形橫截面試樣原始厚度或原始管壁厚度mm矩形橫截面試樣平行長度的原始寬度或管的縱向剖條寬度或扁絲原始寬度dmm圓形橫截面試樣平行長度的原始直徑或圓絲原始直徑或管的原始內徑mm管原始外徑mm原始標距mm測定A。的原始標距(見附錄N)mm平行長度mm引伸計標距mm試樣總長度mm圓形橫截面試樣斷裂后縮頸處最小直徑mm斷后標距mm測量A的斷后標距(見附錄N)Smm2原始橫截面積mm2斷后最小橫截面積k—比例系數(見6.1.1)Z%斷面收縮率伸長率A%斷后伸長率(見3.4.2)Am%無縮頸塑性伸長率(見附錄N)延伸率%屈服點延伸率A,%最大力(Fm)塑性延伸率Ag%最大力(Fm)總延伸率A,%斷裂總延伸率mm延伸mm最大力總延伸mm斷裂總延伸符號單位說明速率s-1應變速率平行長度應變速率的估計值應力速率Vmms-1橫梁位移速率力FN最大力屈服強度、規定強度、抗拉強度RMPa?應力RMPa°上屈服強度RMPa下屈服強度RMPa抗拉強度MPa規定塑性延伸強度RMPa規定殘余延伸強度RMPa規定總延伸強度彈性模量、應力-延伸率曲線的斜率EGPa彈性模量"mMPa應力-延伸率曲線在給定試驗時刻的斜率MPa應力-延伸率曲線彈性部分的斜率RMPa較低應力值MPa較高應力值%較低應變值%較高應變值測定系數SMPa斜率的標準偏差”%斜率的相對標準偏差'’鋼管產品標準中使用的符號。彈性模量的計算在附錄D說明，不要求使用附錄D在應力-延伸曲線上通過彈性部分斜率來測定規定塑性延伸強度。應力-延伸率曲線的彈性部分的斜率值并不一定代表彈性模量。在最佳條件下，彈性部分的斜率值與彈性模量值非常接近(見附錄D),線性回歸的附加結果，描述了評估范圍內給定延伸值的應力值與最佳擬合線之間的差異。評估范圍內斜率的標準偏差與斜率的商乘以100%。5原理除非另有規定，試驗應在10℃~35℃的室溫進行。對于室溫不滿足上述要求的實驗室，實驗室應評估此類環境條件下運行的試驗機對試驗結果和/或校準數據的影響。當試驗和校準活動超過10℃~35℃的要求時，應記錄和報告溫度。如果在試驗和/或校準過程中存在較大溫度梯度，測量不確定度可能上升以及可能出現超差情況。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。如果要求測定彈性模量，應按附錄D進行。6.1形狀與尺寸試樣的形狀與尺寸取決于被試驗金屬產品的形狀與尺寸。通常從產品、壓制坯或鑄件切取樣坯經機加工制成試樣。但具有等橫截面的產品(型材、棒材、線材等)和鑄造試樣(鑄鐵和鑄造非鐵合金)可不經機加工而進行試驗。試樣原始標距與橫截面積有L。=k√S。關系者稱為比例試樣。國際上使用的比例系數(k)的值為5.65。原始標距應不小于15mm。當試樣橫截面積太小，以致采用比例系數(k)為5.65的值不能符合這一最小標距要求時，可以采用較高的比例系數(優先采用11.3)或采用非比例試樣。注：選用小于20mm標距的試樣，測量斷后伸長率不確定度可能增加。非比例試樣其原始標距(L。)與原始橫截面積(S。)無關。試樣的尺寸公差應符合附錄E～附錄H的相應規定(見6.2)。經與客戶協商一致，也可使用其他試樣，如有關產品標準中規定的其他試樣，如GB/T9711、6.1.2機加工的試樣如試樣的夾持端與平行長度的尺寸不相同，它們之間應以過渡弧連接。若在相應的附錄(見6.2)中對過渡半徑未作規定時，建議在相關產品標準中規定。試樣夾持端的形狀應適合試驗機的夾頭。試樣軸線應與力的作用線重合。試樣平行長度L。或試樣不具有過渡弧時夾頭間的自由長度應大于原始標距(L。)。如試樣為未經機加工的產品的一段長度或試棒，兩夾頭間的長度應足夠，以使原始標距的標記與夾頭有合理的距離(見附錄E～附錄H)。鑄造試樣應在其夾持端和平行長度之間以過渡弧連接。此弧的過渡半徑尺寸可能很重要，建議在相關產品標準中規定。試樣夾持端的形狀應適合于試驗機的夾頭，試樣軸線應與力的作用線重合。平行長度(L.)應大于原始標距(L。)。6.2試樣類型附錄E～附錄H中按產品的形狀規定了試樣的主要類型，見表2。相關產品標準也可規定其他試6.3試樣的制備應按照不同材料的相關產品標準要求截取樣坯和制備試樣，如鋼產品應符合GB/T2975的要求。表2試樣的主要類型單位為毫米產品類型附錄薄板、板材、扁材線材、棒材、型材厚度(a)直徑或邊長EFG管材H7原始橫截面積的測定宜在試樣平行長度區域以足夠的點數測量試樣的相關尺寸。建議測量試樣橫截面積時，在試樣平行長度區域最少三個不同位置進行測量。原始橫截面積(S。)是根據測量的實際尺寸計算橫截面積的平均值。原始橫截面積的計算準確度取決于試樣類型。附錄E～附錄H給出了不同類型試樣原始橫截面積S。的評估方法，并提供了測量準確度的詳細說明。用于測量原始橫截面積的所有測量裝置應按照適當的能溯源至國家測量系統的參考標準進行8原始標距和引伸計標距8.1原始標距的選擇對于比例試樣，若原始標距不為5.65√S。(其中S。為平行長度的原始橫截面積),符號A宜附以下腳標說明所使用的比例系數。例如，A?a表示按照公式(1)計算的原始標距(L。)的斷后伸長率。對于非比例試樣(見附錄E和附錄G),符號A宜附以下腳標說明所使用的原始標距(以毫米表示)。例如，A表示原始標距(L。)為80mm的斷后伸長率。8.2原始標距的標記對于斷后伸長率A的手動測定，原始標距L。的兩端應使用細小的點或線進行標記，但不能使用引起過早斷裂的標記。原始標距應以±1%的準確度標記。對于比例試樣，如果原始標距的計算值與其標記值之差小于10%L。,可將原始標距的計算值按GB/T8170修約至最接近5mm的倍數。如平行長度(L.)比原始標距長許多，例如不經機加工的試樣，可以標記一系列套疊的原始標距。有時，可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線，并在此線上標記原始標距。8.3引伸計標距的選擇對于測定屈服強度和規定強度性能，L。宜盡可能覆蓋試樣平行長度。這將保證引伸計檢測到發生在試樣上的全部屈服。理想的L。應大于0.5L。但小于約0.9Le。最大力時或在最大力之后的性能，推薦L.等于L。或近似等于L。,但測定斷后伸長率時L。應等于L。。9試驗設備的準確度試驗機的測力系統應滿足GB/T16825.1要求，并按照JJG139、JJG475或JJG1063進行校準，并且其準確度應為1級或優于1級。引伸計的準確度級別應符合GB/T12160的要求并按照JJG762進行校準。測定上屈服強度、下強度的驗證試驗，應使用1級或優于1級準確度的引伸計；測定其他具有較大延伸率(延伸大于5%)的或優于2級準確度的引伸計。計算機控制拉伸試驗機應滿足GB/T22066的要求，附錄C的建議可供參考。注：合適的拉伸試驗機根據試驗機力值校準范圍和試樣尺寸選取。10試驗要求10.1設定試驗力零點在試驗加載鏈裝配完成后，試樣兩端被夾持之前，應設定力測量系統的零點。一旦設定了力值零點，在試驗期間力值測量系統不應再發生變化。注：上述方法一方面是為了確保夾持系統的重量在測力時得到補償，另一方面是為了保證夾持過程中產生的力不影響力值的測量。10.2試樣的夾持方法宜確保夾持的試樣受軸向拉力的作用，盡量減小彎曲(例如更多的信息在ASTME1012中給出，見參考文獻[14])。這對試驗脆性材料或測定規定塑性延伸強度、規定總延伸強度、規定殘余延伸強度或屈服強度時尤為重要。為了確保試樣與夾頭對中，可施加不超過規定強度或預期屈服強度的5%相應的預拉力。宜對預拉力的延伸影響進行修正。10.3.1關于試驗速率的一般信息除非另有規定，只要滿足本文件的要求，方法A1、方法A2或方法B,以及試驗速率的選擇由樣品提GB/T228.1—2021供者或其指定實驗室來決定。在方法B的某個條件下(例如對某些鋼在彈性范圍應力速率大約30MPa/s,使用高剛度的夾持系統和附錄E表E.2中的P6試樣),方法A的范圍2的應變速率可被觀測到。10.3.2基于應變速率的試驗速率(方法A)方法A是為了減小測定應變速率敏感參數(性能)時的試驗速率變化和試驗結果的測量不確定度。本文件闡述了兩種不同類型的應變速率控制模式。——方法A1閉環，應變速率(eua)是基于引伸計的反饋而得到。——方法A2開環，應變速率e是根據平行長度估計的，即通過控制平行長度與需要的應變速率相乘得到的橫梁位移速率[見公式(2)]來實現。注：方法A2更嚴謹的應變速率估算程序的描述見附錄1。如果材料展示出不連續屈服或鋸齒狀屈服(如某些鋼和AlMg合金在屈服階段或如某些材料呈現出的Portevin-LeChatelier鋸齒屈服效應)或發生縮頸時，力值能保持名義的恒定，應變速率(eL)和根據平行長度估計的應變速率(éu)大致相等。如果材料顯示出均勻變形能力，兩種速率之間會存在不同。隨著力值的增加，試驗機系統的柔度可能會導致實際的應變速率明顯低于應變速率的設定值。試驗速率應滿足下列要求。a)除非另有規定，否則可以用任何方便的試驗速率達到相當于預期屈服強度一半的應力。此后直至測定R、R,或R,的范圍，應按照規定的應變速率(eu),[或方法A2根據平行長度估計的橫梁位移速率(ve)]。這一范圍需要在試樣上裝夾引伸計測量試樣延伸，消除拉伸試驗機柔度的影響，以準確控制應變速率。對于不能進行應變速率控制的試驗機，方法A2也可用。b)在不連續屈服期間，應選用平行長度應變速率的估計值(e),見3.7.2。在這一范圍是不可能用裝夾在試樣上的引伸計來控制應變速率的，因為局部的塑性變形可能發生在引伸計標距以外。使用按公式(2)計算的恒定橫梁位移速率(v。),在這一范圍可以保持要求的平行長度應變速率的估計值足夠準確。V=LcXèL c)在測定了R。、R,或屈服結束后的范圍(見3.7.2),應該使用eu或et。推薦使用e?,以避免由于縮頸發生在引伸計標距以外而引起試驗機控制問題。在測定相關材料性能時，應保持至規定的應變速率(見圖9)。在進行應變速率或控制模式轉換時，不宜在應力-延伸率曲線上引入不連續性，而歪曲R。、A。或Ag值(見圖10)。這種不連續效應可以通過漸近的轉換速率方式得以減輕。應力-延伸率曲線在應變硬化階段的形狀可能受應變速率的影響，宜記錄下采用的試驗速率在測定RR。、R,和R,時，應變速率(eL)應盡可能保持恒定。在測定這些性能時，eu應選用下面兩個范圍之一(見圖9):范圍1:eL=0.00007范圍2:eL=0.00025s-1,相對偏差±20%;s1,相對偏差±20%(如果沒有其他規定，推薦選取該速率)。如果試驗機不能直接進行應變速率控制，應采用方法A2。上屈服強度之后，在測定下屈服強度和屈服點延伸率時，應保持下列兩種范圍之一的平行長度應變速率的估計值(èu)范圍(見圖9),直到不連續屈服結束。——范圍2:e=0.00025s1,相對偏差±20%(測定R時推薦該速率);——范圍3:e?=0.002s,相對偏差±20%。測定抗拉強度(R),斷后伸長率(A),最大力下的總延伸率(A),最大力下的塑性延伸率在測定屈服強度或塑性延伸強度后，根據試樣平行長度估計的應變速率(eu)在下述范圍中(見圖9): 范圍2:eu=0.00025——范圍3:e?=0.002——范圍4:eL=0.0067s',推薦選取該速率)。s-1,相對偏差±20%;s,相對偏差±20%;相對偏差±20%(0.4min-',相對偏差±20%)(如果沒有其他規定，如果拉伸試驗只測定抗拉強度.范圍3或范圍4內的任一平行長度應變速率的估計值(e)可適用試驗速率取決于材料特性并應符合.1～.5和。如果沒有其他規定，在應力達到規定屈服強度的一半之前，可以采用任意的試驗速率。超過這點以后的試驗速率應滿足10.3.3.注：這里的方法B的意圖并非是保持恒定的應力速率或閉環載荷控制的應力速率控制去測定屈服性能，而只是設定橫梁位移速率以實現在彈性區域的目標應力速率，見表3。當被測試樣開始屈服時，應力速率減小，甚至當試樣發生不連續屈服時可能變成負值。企圖在屈服過程中保持一個恒定的應力速率需要試驗機運行到一個相當高的速率，在大多數情況下是不現實的也是不需要的。試驗機橫梁位移速率應盡可能保持恒定，并使相應的應力速率在表3規定的范圍內。注：彈性模量小于150GPa的典型材料包括錳、鋁合金、銅和鈦。彈性模量大于150GPa的典型材料包括鐵、鋼、鎢和鎳基合金。表3應力速率材料彈性模量(E)/GPa應力速率(R)/(MPa·s-1)最小最大26如僅測定下屈服強度，在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025/s～0.0025/s之間。平行長度內的應變速率應盡可能保持恒定。如不能直接調節這一應變速率，應通過調節屈服即將開始前的應力速率來調整，在屈服完成之前不再調節試驗機的控制。任何情況下，彈性范圍內的應力速率不應超過表3規定的最大速率。如在同一試驗中測定上屈服強度和下屈服強度，應滿足測定下屈服強度的條件，見.2。在彈性范圍試驗機的橫梁位移速率應在表3規定的應力速率范圍內，并盡可能保持恒定。直至規定強度(規定塑性延伸強度、規定總延伸強度和規定殘余延伸強度)此橫梁位移速率應保持任何情況下應變速率不應超過0.0025s'。如試驗機無能力測量或控制應變速率，應采用等效于表3規定的應力速率的試驗機橫梁位移速率，直至屈服完成。測定抗拉強度(R)、斷后伸長率(A)、最大力總延伸率(A)、最大力塑性延伸率(A?)和斷面收縮率(Z)的試驗速率測定屈服強度或塑性延伸強度后，試驗速率可以增加到不大于0.008s-'的應變速率(或等效的橫梁位移速率)。如果僅需要測定材料的抗拉強度，在整個試驗過程中可選取不超過0.008s-'的單一試驗速率。為了用簡單的形式報告試驗控制模式和試驗速率，可以使用下列縮寫的表示形式：這里“A”定義為使用方法A(基于應變速率的控制模式),“B”定義為使用方法B(基于應力速率的控制模式)。方法A中的符號“nnn”是指每個試驗階段所用速率，如圖9中定義的；方法B中的符號“n”是指在彈性階段所選取的應力速率。示例1:GB/T228,1A224定義試驗為基于應變速率的控制模式，不同階段的試驗速率范圍分別為2,2和4。示例2:GB/T228.1B30定義試驗為基于應力速率的控制模式，試驗的名義應力速率為30MPa·s1。示例3:GB/T228.1B定義試驗為基于應力速率的控制模式，試驗的名義應力速率符合表3。11上屈服強度的測定上屈服強度(R)可從力-延伸曲線圖或峰值力顯示器上測得，定義為力首次下降前的最大力值對應的應力。R由該力除以試樣的原始橫截面積計算得到(見圖2)。12下屈服強度的測定下屈服強度(R)可以從力-延伸曲線圖測得，定義為不計初始瞬時效應時屈服階段中的最小力所對應的應力。Ra由該力除以試樣的原始橫截面積計算得到(見圖2)。對于上、下屈服強度位置判定的基本原則如下。a)屈服前的第1個峰值應力(第1個極大值應力)判為上屈服強度，不管其后的峰值應力比它大或比它小。b)屈服階段中如呈現兩個或兩個以上的谷值應力，舍去第1個谷值應力(第1個極小值應力)不計，取其余谷值應力中之最小者判為下屈服強度。如只呈現1個下降谷，此谷值應力判為下屈c)屈服階段中呈現屈服平臺，平臺應力判為下屈服強度；如呈現多個而且后者高于前者的屈服平臺，判第1個平臺應力為下屈服強度。d)正確的判定結果是下屈服強度低于上屈服強度。在材料呈現明顯屈服且不需測定屈服點延伸率的情況下：為提高試驗效率，可以報告在上屈服強度之后延伸率為0.25%范圍以內的最低應力為下屈服強度，不考慮任何初始瞬時效應。用此方法測定下屈服強度后，試驗速率可以按照或增加。試驗報告應注明使用了此簡捷方法。13規定塑性延伸強度的測定13.1根據力-延伸曲線圖測定規定塑性延伸強度(R。)。在曲線圖上，畫一條與曲線的彈性直線段部分平行的直線，且在延伸軸上彈性直線段部分與此直線段的距離等于規定塑性延伸率，例如0.2%。此平行線與曲線的交截點給出相應于所求規定塑性延伸強度的力。此力除以試樣原始橫截面積(S。)得到規定塑性延伸強度(見圖3)。如力-延伸曲線圖的彈性直線部分不能明確地確定，以致不能以足夠的準確度劃出這一平行線，推薦采用如下方法(見圖6)。標引符號說明： 延伸率； e——規定塑性延伸率，R——應力；R,——規定塑性延伸強度。圖6規定塑性延伸強度(R。)(見13.1)試驗時，當已超過預期的規定塑性延伸強度后，將力降至約為已達到的力的10%。然后再施加力直至超過原已達到的力。為了測定規定塑性延伸強度，過滯后環兩端點畫一直線。然后經過橫軸上與曲線原點的距離等效于所規定的塑性延伸率的點，作平行于此直線的平行線。平行線與曲線的交截點給出相應于規定塑性延伸強度的力。此力除以試樣原始橫截面積得到規定塑性延伸強度(見圖6)。注：修正曲線的原點能夠使用各種方法。劃一條平行于滯后環所確定的直線的平行線并使其與力-延伸曲線相切，此平行線與延伸軸的交截點即為曲線的修正原點(見圖6)。宜注意保證在力降低開始點的塑性應變只略微高于規定的塑性延伸強度(R。)。較高應變的開始點將會降低通過滯后環獲得直線的斜率。如果在產品標準中沒有規定或得到客戶的同意，在不連續屈服期間或之后測定規定塑性延伸強度是不合適的。13.2通過使用自動處理裝置(例如微處理機等)或自動測試系統可不繪制力-延伸曲線圖測定規定塑性延伸強度(見附錄C)。13.3可采用附錄J提供的逐步逼近方法測定規定塑性延伸強度。14規定總延伸強度的測定14.1在力-延伸曲線圖上，劃一條平行于力軸并與該軸的距離等效于規定總延伸率的平行線，此平行線與曲線的交截點給出相應于規定總延伸強度的力，此力除以試樣原始橫截面積(S。)得到規定總延伸強度R,(見圖4)。14.2可使用自動處理裝置(例如微處理機等)或自動測試系統測定規定總延伸強度，可以不繪制力-延伸曲線圖(見附錄C)。15規定殘余延伸強度的驗證和測定試樣施加相應于規定殘余延伸強度的力，保持力10s～12s,卸除力后驗證殘余延伸率未超過規定百分率(見圖5)。注：這個驗證試驗是檢查通過或未通過的試驗，通常不作為標準拉伸試驗的一部分。對試樣施加應力，允許的殘余延伸由相關產品標準(或試驗委托方)來規定。例如：報告“R=750MPa通過”意思是對試樣施加750MPa的應力，產生的殘余延伸小于或等于0.5%。如為了得到規定殘余延伸強度的具體數值，應進行測定，附錄K提供了測定規定殘余延伸強度的16屈服點延伸率的測定對于不連續屈服的材料，從力-延伸曲線圖上均勻加工硬化開始點的延伸減去上屈服強度(R)對應的延伸得到屈服點延伸率(A。)。均勻加工硬化開始點的延伸通過在曲線圖上，經過不連續屈服階段最后的最小值點劃一條水平線或經過均勻加工硬化前屈服范圍的回歸線，與均勻加工硬化開始處曲線的最高斜率線相交點確定。屈服點延伸除以引伸計標距(L.)得到屈服點延伸率(見圖7)。試驗報告宜注明確定均勻加工硬化開始點的方法(見圖7a)或b]]。GB/T228.1—2021a)水平線法b)回歸線法標引符號說明：A。——屈服點延伸率；R.——上屈服強度。“經過均勻加工硬化前最后最小值點的水平線。經過均勻加工硬化前屈服范圍的回歸線。“均勻加工硬化開始處曲線的最高斜率線。最大力塑性延伸率(A。)按照公式(3)進行計算： (3)注：有些材料在最大力時呈現一平臺。當出現這種情況，取最大力平臺中點對應的塑性延伸率(見圖1)。有些材料其最大力塑性延伸率不等于無縮頸塑性延伸率，對于棒材、線材和條材等長產品，可采用附錄L的中方法測定無縮頸塑性延伸率(A)。在用引伸計得到的力-延伸曲線圖上測定最大力總延伸。最大力總延伸率(A。)按照公式(4)計算：注：有些材料在最大力時呈現一平臺。當出現這種情況，取最大力平臺中點對應的總延伸率(見圖1)。GB/T228.1—202119斷裂總延伸率的測定在用引伸計得到的力-延伸曲線圖上測定斷裂總延伸。斷裂總延伸率(A,)按照公式(5)計算： (5)20斷后伸長率的測定20.1應按照3.4.2的定義測定斷后伸長率。為了測定斷后伸長率，應將試樣斷裂的部分仔細地配接在一起使其軸線處于同一直線上，并采取特別措施確保試樣斷裂部分適當接觸后測量試樣斷后標距。這對小橫截面試樣和低伸長率試樣尤為重要。按公式(6)計算斷后伸長率(A): (6)應使用分辨力足夠的量具或測量裝置測定斷后伸長量(L。-L。),并準確到±0.25mm。如規定的最小斷后伸長率小于5%,建議采取特殊方法進行測定(見附錄M)。原則上只有斷裂處與最接近的標距標記的距離不小于原始標距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長率大于或等于規定值，不管斷裂位置處于何處測量均為有效。如斷裂處與最接近的標距標記的距離小于原始標距的三分之一時，可采用附錄N規定的移位法測定斷后伸長率。20.2能用引伸計測定斷裂延伸的試驗機，引伸計標距應等于試樣原始標距，無需標出試樣原始標距的標記。以斷裂時的總延伸作為伸長測量時，為了得到斷后伸長率，應從總延伸中扣除彈性延伸部分。為了得到與手工方法可比的結果，有一些額外的要求(例如：引伸計高的動態響應和頻帶寬度，見C.2.2)。原則上，斷裂發生在引伸計標距(L。)以內方為有效，但斷后伸長率等于或大于規定值，不管斷裂位置處于何處測量均為有效。如產品標準規定用一固定標距測定斷后伸長率，引伸計標距應等于這一標距。20.3試驗前通過協議，可以在一固定標距上測定斷后伸長率，然后使用換算式或換算表將其換算成比例標距的斷后伸長率(例如可以使用GB/T17600.1和GB/T17600.2的換算方法)。21斷面收縮率的測定應根據3.8“斷面收縮率”術語的定義測定斷面收縮率。如必要，應將試樣斷裂部分仔細地配接在一起，使其軸線處于同一直線上。對于圓形試樣，測量相互垂直兩個方向上的直徑取其平均值計算最小橫截面積(S。)。在進行讀數時，應注意確保斷裂面沒有移位。按照公式(7)計算斷面收縮率：…建議斷裂后最小橫截面積的測定準確到士2%(見圖13)。對于小直徑的圓試樣或其他橫截面形狀的試樣，斷后橫截面積的測量準確度達到±2%很困難。22試驗結果數值的修約試驗測定的性能結果數值應按照相關產品標準的要求進行修約。如未規定具體要求，應根據GB/T8170按如下要求進行修約：—強度性能值修約至1MPa;——屈服點延伸率修約至0.1%,其他延伸率和斷后伸長率修約至0.5%;——斷面收縮率修約至1%。試驗報告應至少包括以下信息，除非雙方另有約定：a)本文件編號：b)試驗條件信息(如10.3.4的要求);c)試樣標識；d)材料名稱、牌號(如已知);e)試樣類型；f)試樣的取樣方向和位置(如已知);g)試驗控制模式和試驗速率或試驗速率范圍(見10.3.1),如果與10.3.2和10.3.3推薦的方法h)試驗結果。24測量不確定度24.1總則測量不確定度分析對于辨識測量結果不一致性的主要來源是很有用的。基于本文件得到的產品標準和材料性能的數據庫以及較早版本的GB/T228對測量不確定度都有內在的貢獻。因此根據測量不確定度做進一步的調整是不恰當的，為了順從失效產品而冒險也是不恰當的。正因為此，按照附錄O和附錄P步驟推導出來的不確定度的估計值也僅僅是個參考值，除非客戶特別指明。24.2試驗條件本文件規定的試驗條件和極限不應根據考慮測量不確定度而調整，除非客戶特別指明。24.3試驗結果估計的測量不確定度不應與測量結果組合來評判是否滿足產品標準要求，除非客戶特別指明。有關不確定度見附錄O和附錄P,附錄O提供了與溯源參數相關的不確定度的評定指南，附錄P提供了一組鋼和鋁合金實驗室間的比對結果來測定不確定度的指南。b)R>Rm標引符號說明：e——延伸率；R——應力；R——上屈服強度；Rm——抗拉強度。”呈現圖8c)應力-延伸率狀態的材料，按照本文件無確定的抗拉強度。雙方可以另做協議。圖8從應力-延伸率曲線測定抗拉強度(Rm)的幾種不同類型a)方法Ab)方法B標引符號與序號說明：R——應力速率；1——拉伸試驗時間進程；1——范圍1:e=0.00007s-1,相對誤差±20%;2—范圍2:e=0.00025s-',相對誤差±20%;3——范圍3:e=0.002s-',相對誤差±20%;4——范圍4:e=0.0067s',相對誤差±20%(0.4min-',相對誤差±20%);5——引伸計控制(方法A1閉環)或橫梁控制(方法A2開環);6——橫梁控制(方法A2開環);7——試驗的彈性范圍；9——測定R、AA、A、A,和Z的最大應變速率。注1:符號參照表1。“推薦的。如果試驗機不能測量或控制應變速率，可擴展至較低速率的范圍(見10.3.3,2.5)。圖9拉伸試驗中測定RRa、R,、R,、R,、R、AA、AgA、A,和Z時應選用的應變速率范圍標引符號說明：e——延伸率；R——應力。注：參數定義見表1。“非真實值，產生了突然的應變速率增加。如果應變速率突然增加時的應力-應變行為。圖10在應力-應變曲線上不應存在的不連續性示例a)試驗前b)試驗后標引符號與序號說明：a。——矩形橫截面試樣原始厚度或原始管壁厚度；b。——矩形橫截面試樣平行長度的原始寬度；La——原始標距；L,——平行長度；L,——試樣總長度；Lu——斷后標距；S。——平行長度的原始橫截面積；1——夾持頭部。注：試樣頭部形狀僅為示意性。圖11機加工的矩形橫截面試樣(見附錄E和附錄G)標引符號說明：L。——原始標距；S。——平行長度的原始橫截面積。圖12為產品一部分的不經機加工試樣(見附錄F)a)試驗前標引符號說明：d。——圓試樣平行長度的原始直徑；L。——原始標距；L,——平行長度；L,——試樣總長度：Lu——斷后標距；S。——平行長度的原始橫截面積；S,——斷后最小橫截面積；注：試樣頭部形狀僅為示意圖例。b)試驗后圓形橫截面機加工試樣(見附錄G)標引符號與序號說明：a。——原始管壁厚度；L——斷后標距；S,——斷后最小橫截面積；圖14圓管管段試樣(見附錄H)a)試驗前標引符號與序號說明：a。——原始管壁厚度；b。——圓管縱向弧形試樣原始寬度；L,——平行長度；L,——試樣總長度；Lu——斷后標距；S——斷后最小橫截面積；1——夾持頭部。注：試樣頭部形狀僅為示意圖例。b)試驗后圓管的縱向弧形試樣(見附錄H)表B.1本文件與ISO6892-1:2019技術差異及其原因(續)本文件的章條編號技術差異原因對國際標準附錄G利用單軸拉伸試驗測定金屬材料的彈性模量中的相應錯誤進行了修改，增加引用了JJG139對試驗機力測量系統的準確度等級的要求，增加引用了JJG762對引伸計系統在相應測量范圍的準確度要求避免錯誤使用，相關論文已發表，見附錄E的表E.1、表E.2和表E.3增加表E.1矩形橫截面比例試樣；表E.2中增加試樣過渡弧半徑和試樣編號內容，對25mm寬度試樣增加推薦帶頭平行長度和不帶頭平行長度；表E.3增加試樣名義寬度10mm和15mm的尺寸公差和形狀公差要求方便使用附錄F的表F.1增加表F.1非比例試樣方便使用附錄G的表G.1、表G.2和表G.3表G.1中增加直徑3、6、8、15和20的試樣相關信息；增加表G.2矩形橫截面比例試樣；表G.3矩形截面非比例試樣中增加了寬度12.5和38的試樣信息方便使用附錄H的表H.1、表H.2和表H,3增加表H.1、表H.2和表H.3方便使用GB/T228.1—2021(資料性)計算機控制拉伸試驗機使用的建議C.1總則本附錄包含了利用計算機控制的拉伸試驗機測定力學性能的附加建議。尤其是提出了考慮軟件和試驗條件的建議。這些建議與設計試驗機的軟件、軟件的有效性和拉伸試驗的條件相關。C.2拉伸試驗機C.2.1設計試驗機在設計時應考慮能夠通過軟件提供不加處理的模擬信號的輸出。如果不能提供這種輸出，機器的制造商應該給出原始數據是如何通過軟件獲取和處理的。應該以基本的SI單位給出力、延伸、橫梁分離時間和試樣尺寸。如果機器升級，應修正這些數據。圖C.1給出了適合的數據文獻格式的C.2.2數據采樣頻率對于每一個測量通道的機械和電子元件的頻帶寬度和采樣頻率應足夠高，以便記錄被測材料特性。例如為了測R根據公式(C.1)測定最小采樣頻率(fm)fwm——最小采樣頻率；………(C.1)q——試驗機測力系統的準確度級別。公式(C.1)中選用R,是由于在試驗過程中的瞬時效應決定的。如果被測材料沒有屈服現象，將選用規定塑性延伸強度(R)而且要求的最小采樣頻率可以減半。如果用應力速率控制的方法B,利用公式(C.2)計算最小采樣頻率(fmm):………(C.2)fmm——最小采樣頻率：q——試驗機測力系統的準確度級別。ABC"Identification";"TENSTAND""Extensometertocrossheadtransition";0.00;"*""Specimengeometry";"flat""Specimenthickness=ao""Cross-sectionalarea-So""Extensometergaugelength-Le""reduction(Hysteresis)-Hs""Datarowforendforcereduction(Hysteresis)-He""FilewidthMdatacolum"ao":0.711;"mm""So";14.17;*mm2""Le";80.00;*mm”"Lc";120.00;"mm""N";2912"M*;4"Hs*;0"He";0"Cs";0"time";"crosshead";"extensometer";"force""s";*mm";*mm";"kN*0.40;0.0012;0.0000;0.126940.44;0.0020;0.0001;0.133340.46;0.0024;0.0002;0.136990.48;0.0029;0.0003;0.141140.52;0.0041;0.0006;0.151240.54;0.0047;0.0007;0.156690.56;0.0054;0.0008;0.162470.58;0.0060;0.0009;0.167940.60;0.0067;0.0012;0.173700.62;0.0074;0.0013;0.179800.64;0.0082;0.0014;0.18628標引序號說明：A——程序開始；B——試驗參數和試樣尺寸；C——數據。圖C.1適合的數據文件格式范例C.3力學性能的測定C.3.1通則試驗機的軟件應考慮C.3.2～C.3.6的要求。C.3.2上屈服強度和下屈服強度C.3.2.1上屈服強度在中定義的R應該被認為是力值在下降至少0.5%之前最高力對應的應力值，并且在其隨后應變范圍不小于0.05%的區域，力沒有超過先前的最大值。C.3.2.2下屈服強度在中定義的R應滿足第12章中下屈服強度位置判定的基本原則。C.3.3規定塑性延伸強度和規定總延伸強度3.10.3和3.10.4定義的R。和R,這兩種性能可以通過曲線上相鄰點的內插來確定。C.3.4最大力總延伸率在3.6.4定義的Ag(見圖1)被認為是屈服階段之后的應力-延伸率曲線上最大力對應的總延伸。對于某些材料是有必要推薦用多項式回歸的方法進行應力-應變曲線的光滑處理。光滑處理的程度對試驗結果可能會產生影響。光滑處理后的曲線應該合理地表征原始應力-延伸率曲線的相關部分的特征。C.3.5最大力塑性延伸率在3.6.5定義的A,(見圖1)被認為是屈服點之后的應力-延伸率曲線上最大力對應的塑性延伸。對于某些材料有必要對應力-延伸率曲線進行光滑處理，推薦用多項式回歸方法。光滑處理的程度可能會對試驗結果產生影響。光滑處理后的曲線應合理表征原始應力-延伸率曲線的相關部分。C.3.6斷裂總延伸率C.3.6.1應參照圖C.2中斷裂的定義測定A,。當兩個相鄰力值點衰減滿足下面兩個條件之一時，斷裂被認為有效：a)如果兩相鄰點間的力的衰減量大于前兩點間力的衰減量的5倍，而隨后一點的力值小于最大b)低于最大力值的2%(軟材料)。增加采樣率和/或力信號的濾波可能會影響根據該方法確定的斷裂點。另外還有一種測定試樣斷裂點的方法是監測試樣上的電壓或電流，把試樣上的電流中斷前的測量值看作斷裂值。GB/T228.1—2021總之，應當建議用戶選取合適的極限范圍，避免曲線彈性范圍斜率數值不具有代表性值。其他可接受的方法見參考文獻[10]、參考文獻[25]～參考文獻[27]。——線性范圍的線性回歸；——下極限：≈10%的R2;——上極限：≈50%的R;——為了獲得更準確的Ro.數據，應檢查彈性線，如果必要，用其他極限重新計算。C.4試驗機軟件的有效性測定不同材料特性試驗系統所用方法的有效性，應通過與傳統方式模擬圖或數字數據測定的結果相比較進行檢查確定。直接從試驗機傳感器或放大器獲取的數據，應使用具有一定頻帶寬度、取樣頻率和不確定度的設備進行采集和處理，且至少應與提供給試驗機計算機計算的結果相等。如果在一組相同的試樣上，計算機測定值與手工測定值的算術平均值之間差異很小，就可以認為計算機的處理具有一定的準確度。為了評估差異的可接受程度，應測試5支相似試樣，每一相關性能的差異應在表C.1所示的范圍之內。表C.1計算機導出和手工處理的結果的最大允許差參數相對誤差“絕對誤差“相對誤差絕對誤差RRRR.LRA式中：D,——試樣手工評估結果(H,)與計算機評估結果(R)之差(D,=H,-R;);n——同一樣品上的相同試樣數(≥5)。應當考慮相對值和絕對值的最高值。如使用其他方法，例如一組已知材料質量水平的預定數據正確處理的方法，這些都應符合表C.1的要求。作為歐盟資助的TENSTAND項目(GBRD-CT-2000-00412)的部分，拉伸性能一致的ASCII數據文件宜用于軟件有效性的評價。詳細信息見參考文獻[29]和參考文獻[30]。C.5計算機兼容標準的代表在CEN/WSELSSI-EMD范圍內開發的標準計算機可讀數據格式的計算機兼容表示，為克服系統互操作性問題和實現工程材料部門的電子報告提供了有效手段。CWA16200報告了CEN/WSELSSI-EMD的研究結果，該研究旨在建立基于力學試驗文件標準定義數據格式的可行性。CWA16200描述的基于文件測試標準定義計算機可讀數據格式的指南已應用于ISO6892-1。結果定義可從BSI標準資源服務器獲得。為了證明其潛在用途，CWA16200包括基于拉伸試驗的數據格式的報告能力示例，該拉伸試驗是使用作為TENSTAND項目一部分的拉伸認證參考材料CRM661制造的試件進行的。(規范性)通過單軸拉伸試驗測定金屬材料的彈性模量盡管本文件要求生成一條具有給定偏置量且平行于應力-應變曲線線性區域的直線，以確定規定的塑性延伸強度(R),對于被測材料，大多數用戶通常假定應力-應變曲線的線彈性區的斜率與被測材料的彈性模量相對應，因為彈性模量(E)由關系E=應力/應變給出。但是，一般來說，拉伸試驗所需的1級引伸計，不足以精確測量彈性區域內非常小的應變，非常小的應變區域內要求測量精度足以給出具有可接受不確定度水平的模量值。不要求使用本附錄來測定用于規定塑性延伸強度的應力-延伸曲線彈性部分的斜率。通過拉伸試驗測定彈性模量的附加描述見ASTME111。有關信息，見SEP1235。D.2通則本附錄包含使用單軸拉伸試驗確定彈性模量的附加要求。本試驗方法僅限于符合下列條件的材料。——忽略評估范圍內材料的蠕變效應；——評估范圍內材料彈性范圍內有足夠的直線區域。這些要求與試驗設備的設計、試樣和試驗評估相關。彈性模量是材料的一種性能特性，用于計算符合胡克定律的產品和部件的彈性。D.3試驗設備D.3.1試驗設備的準確度D.3.1.1力值測量裝置試驗機力測量系統的準確度等級在相應測量范圍應滿足GB/T16825.1或JJG139中的1級準確D.3.1.2引伸計系統引伸計系統在相應測量范圍應滿足GB/T12160或JJG762中0.5級準確度的要求。應在試樣的兩側測量應變。推薦使用大于或等于50mm標距的引伸計。D.3.1.3測試系統的分辨率測試系統的分辨率應足以在評估范圍內獲得至少50個不同的離散測量值。D.3.1.4測定相關試樣尺寸的測量裝置用于測定原始橫截面積的所有測量裝置應按照相關標準進行校準，并可追溯至國家測量系統。測量裝置應能保證測量數據的準確度優于測量值的土0.5%。D.3.2夾持方法和同軸度夾持和對準方法對于測定彈性模量非常重要。有關夾持方法的要求，見10.2,更多信息見ASTM推薦使用力學裝置(例如試樣定位塊)來保證試樣有好的加載同軸度。D.4試樣D.4.1通則試樣應平直。注：彎曲或扭曲的試樣不能根據本附錄進行試驗。試樣的表面狀態不應影響試驗結果。如果樣品中存在殘余應力，無論是先前加工還是樣品制備帶D.4.2原始橫截面積的測定原始橫截面積的測定見第7章。除第7章中的要求外，每個尺寸至少應進行三次測量。原始橫截面積S。是平均橫截面積，應根據適當尺寸的測量值進行計算。原始橫截面積的測量準確度應不低于±D.5步驟如果直至R或R的應力-應變曲線是未知的，在測量彈性模量之前應進行預試驗。D.5.2設定力值零點力值零點的設定應按照10.1進行。D.5.3試驗條件D.5.3.1試驗速率相比拉伸試驗測定的其他性能指標，彈性模量對于試驗速率較不敏感。試驗速率應滿足方法A范圍1的要求。其他試驗速率包括方法B的速率也是允許的。試驗速率宜較低，以達到分析所需的數據點數量。宜采用恒定的橫梁位移速率以避免出現任何不連續。D.5.3.2數據采樣頻率數據采樣頻率的選擇應確保在相關范圍(R?.R?)內至少獲得50個測量值。最低的采樣頻率可以通過公式(D.1)計算得到：f——最低采樣頻率；N相關范圍測量值的數量。對于R?=10MPa、R?=50MPa的鋼，試驗速率為0.00007s-'時，采樣頻率應大于18Hz。D.5.3.3228.1—2021試驗過程如果試樣用于多次測定彈性模量，則施加的力不應大于對應于預期R或R?的50%的值。否則，試驗可進行到發生塑性變形的位置。D.6.1引伸計信號的平均化D.6.2中計算所需的平均應變，是通過平均每個應力值下的試樣兩側的應變得到。試樣相對兩側的應變數據和兩條曲線斜率的差異可以通過優化測試設備(減少彎曲)來減小。有關更多信息，見ASTME1012。其他有用信息可見GB/T34104。D.6.2彈性模量的計算為了評估記錄的數據，建議采用交互式方法。該方法以數值確定彈性范圍的最佳擬合線(最小二乘法)為基礎，包括對最佳擬合線與實際測量讀數曲線之間的匹配進行視覺評估，然后在適當的情況下通過更改的參數進行重新計算。因此，它本質上是對X-Y圖的人工分析。這種方法的使用取決于合適的計算機軟件。應在較低應力值(R?)和較高應力值(R?)之間進行應力-應變(D.4)的線性回歸(或者，可使用應變值e?和e?)見公式(D.2):式中：e百分比延伸，以%表示；b——應力的偏置量，單位為兆帕(MPa)。以這種方式確定的直線應繪制在應力應變圖中，為此放大該圖的初始部分。應目視評估直線和曲線之間的匹配性。考慮測定系數(R2)可能有用，該系數宜接近1(>0.9995),由此考慮的數據點數量宜至少為50個。另一個有用的工具是計算相對標準差。相對標準差考慮了測定系數(R2)和其他統計數據中考慮的數據點數量。相對標準差應小于1%。通過移動下限或上限值并相應地重新計算公式，可以使最佳擬合線(即彈性模量)適合曲線。建議將以下值作為回歸計算的起點：—較低應力值R?:≈R或R的10%;——較高應力值R?:≈R或R?的40%。此外，應變偏置量可根據公式(D.3)計算：式中：b——應力的偏置量，單位為兆帕(MPa)。………(D.3)在最佳測試條件下，選擇的默認值對計算結果影響不大。示例：如果材料滿足D.2中描述的一般條件，并且確定的默認值R?和R2分別為R或R?的10%和40%,則在確定的間隔內使用默認值重新計算公式(例如10%到20%,20%到30%,30%至40%的R或R)不會對結果產生顯著影響。如果材料沒有顯示出彈性直線，例如鑄鐵，或回歸數據的數量不夠，即R2<0.9995,則不應確定彈性模量。建議在日常的測試中使用合適的參考試樣，定期檢查結果的重復性。合適的參考試樣可以在內部GB/T228.1—2021制造，并且應具有與試樣相同的幾何形狀。進一步的數學方法和計算機分析方法可用于評價彈性模量。D.7測量不確定度D.7.1概述用拉伸試驗測定的金屬材料彈性模量，其測量不確定度是根據JJF1059.1并參考附錄O導則進行評定的。對于彈性模量的合成標準不確定度，其A類不確定度的信息來源于最小二乘法線性回歸統計分析，其B類不確定度的信息來源于所用測量設備和儀器的準確度級別或檢定證書，以及試驗方法標準規定的相關測量誤差要求等。D.7.2彈性模量的測量不確定度評定D.7.2.1彈性模量測量不確定度的表示D.彈性模量的相對合成標準不確定度彈性模量E的相對合成標準不確定度按公式(D.4)表示為：u…(E)=√ux(E)+u(F)+u(△)+u(Le)+u;a(S?)……(D.4)式中：u(E)彈性模量的相對合成不確定度，用%表示；u2.a.(E)——彈性模量的合成相對標準不確定度的A分量，用%表示；u(F)——由于測力系統(力傳感器)誤差引起的相對標準不確定度分項，用%表示；u(△)——由于測延伸系統(引伸計)誤差引起的相對標準不確定度分項，用%表示；——由于引伸計標距誤差引起的相對標準不確定度分項，用%表示；——由于試樣原始橫截面積測量誤差引起的相對標準不確定度分項，用%表示。D.彈性模量的合成(絕對)標準不確定度彈性模量E的合成(絕對)標準不確定度按公式(D.5)表示為：u(E)=Euc(E)……(D.5)D.彈性模量的擴展不確定度彈性模量的擴展不確定度按公式(D.6)表示為：us.ml=kuc(E)=2u(E)(k=2)…(D.6)或者按公式(D.7)表示為：ug=k[Eucm]=2Eu(E)(k=2)……(D.7)擴展不確定度一般取不多于兩位有效數字，報告時注明包含因子k=2。D.7.2.2彈性模量的測量不確定度評定舉例D.彈性模量數據舉例已知數據(取自參考文獻[16]):試樣原始橫截面積：S。=78.54mm2;GB/T228.1—2021力-延伸曲線斜率的標準不確定度A分量：u(m)=0.06kN/mm;D.彈性模量相對合成標準不確定度的A分量u.(E)評定合成相對標準不確定度的A分量評定的信息來自最小二乘法回歸的統計分析：a)回歸的彈性直線為應力-應變型(即R=b+Ee型)情況；A分量按照公式(D.8)計算(見參考文獻[61]):式中：s——回歸標準偏差，按照公式(D.9)計算；……E——彈性模量(即回歸的應力-應變直線的斜率);Sw=2(R,-R)2;S=Ei(e?-e)(R,-R)*;n=用于回歸直線統計計算的數據對(e,,R,)的數目。b)回歸的彈性直線為力-延伸型(即F=c+m△型)情況：A分量按照公式(D.10)計算(見參考文獻[61]):式中：s——回歸標準偏差，按照公式(D.11)計算；m回歸的力-延伸直線的斜率；ue(m)——回歸的力-延伸直線斜率(m)的不確定度；Srp=2(F,-F)2;n——用于回歸直線統計計算的數據對(△,,F,)的數目。………(D.9)……(D.10)………(D.11)將前述已知數據m和u?(m)的值代入式(D.10)計算即得到彈性模量合成相對標準不確定度的A分量：D.彈性模量相對合成標準不確定度的B分量各分項評定合成相對標準不確定度的B分量評定的信息來源于所使用的測量系統或測量設備儀器的準確度43GB/T228