金屬材料拉伸試驗

項目簡介

拉伸試驗是標準拉伸試樣在靜態軸向拉伸力不斷作用下以規定的拉伸速度拉至斷裂，并在拉伸過程中連續記錄力與伸長量，從而求出其強度判據和塑性判據的力學性能試驗。

強度指標：彈性極限、屈服強度、抗拉強度；

塑性指標：斷后伸長率、斷面收縮率。

測試樣品

鋼筋焊接/網、低/碳素結構鋼、板材等。

拉伸試樣形狀及尺寸

需要加工制樣：壓制坯、鑄錠、無恒定截面的產品； 不需加工制樣：有恒定橫截面的型材、棒材、線材、鑄造試樣； 橫截面的形狀：圓形、矩形、多邊形、環形，其他形狀； 試樣的原始標距： 比例試樣  Lo=kSo1/2   (短比例試樣：k=5.65;長比例試樣：k=11.3) 非比例試樣  Lo與So1/2 無關

	比例試樣尺寸 原始直徑d0：3、5、6、8、10、15、20、25，優先采用5、10、20mm 原始標距L0≥15mm，短試樣（優先） L0=5d0 ，長試樣L0=10d0 平行長度LC ≥ L0+d0/2 ，仲裁試驗： LC=Lo+2d0 試樣總長度 Lt 取決于夾持方法，原則上Lt>Lc+4d0 過渡圓半徑r≥0.75d0
	矩形截面非比例試樣 原始厚度b0>3mm 原始標距L0：短試樣(優先) L0=5.65s01/2 ,長試樣L0=11.3s01/2 ；若L0<15mm， 采用非比例試樣 平行長度LC≥Lo+ 1.5s01/2 ，仲裁試驗：LC=Lo+2s01/2  過渡圓半徑r≥12mm.
	薄板非比例試樣 原始寬度b0=12.5、20、25mm 頭部寬度≥1.2b0 過渡弧半徑r≥20mm b0=12.5mm，L0=50mm，帶頭LC=75mm，不帶頭LC=87.5mm b0=20.0mm，L0=80mm，帶頭LC=120mm，不帶頭LC=140mm b0=25.0mm，L0=50mm，帶頭LC=100mm，不帶頭LC=120mm

拉伸試驗前的準備

取樣與制樣

取樣部位、取樣方向、取樣數量是對材料性能試驗結果影響較大的3個因素，被稱為取樣三要素。

樣坯的切取部位、方向和數量應按照相關產品標準協議的規定。

取樣方法

從原材料（型材、棒材、板材、管材、絲材、帶材等）上直接取樣試驗；

從產品上的重要部位（最薄弱、最危險的部位）取樣試驗；

以實物零件直接試驗，如、鋼筋、螺栓、螺釘或鏈條等；

以澆注的鑄件試樣直接試驗或經加工成試樣進行試驗。

拉伸試驗設備

幾種常見的應力-應變曲線

低碳鋼應力-應變曲線	中碳鋼應力-應變曲線	淬火后低、中溫回火鋼應力-應變曲線

相關標準

高分子材料拉伸試驗

實驗原理

在規定的試驗溫度、濕度與拉伸速度下，通過對塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷，使試樣產生形變直至材料破壞。記錄下試樣破壞時的最大負荷和對應的標線間距離的變化情況。(在帶微機處理器的電子拉力機上，只要輸入試樣的規格尺寸等有關數據和要求，在拉伸過程中，傳感器把力值傳給電腦，電腦通過處理，自動記錄下應力—應變全過程的數據，并把應力—應變曲線和各測試數據通過打印機打印出來)。

測試指標

屈服強度σ屈和拉伸強度（抗張強度）σ拉值、斷裂伸長率ε、伸模量（也稱抗張模量）E值、泊松比”（μ）等。

測試樣品

各類管材、塑料、土工布、防水材料、橡膠等。

試驗設備和拉伸試樣

1. 試驗設備

(1)機械式拉力試驗機 

①備有適應各型號試樣的專用夾具。 

②夾具的移動速度應能多級或全程調速，以滿足標準方法的需要。 

③試驗數據示值應在每級表盤的10％～90％，但不小于試驗最大載荷的4％讀取，示值的誤差應在1％之內。

2. 拉伸樣品 

(1)試樣的形狀和尺寸　 標準方法規定使用四種型號的試樣。  

3. 對試樣的要求

①試樣表面應平整、無氣泡、裂紋、分層、無明顯雜質和加工損傷等缺陷，有方向性差異的試片應沿縱橫方向分別取樣。 

②硬板厚度d＜10mm時，以原厚作為試樣的厚度；當厚度d＞10mm時，應從一面機械加工成10mm。 

③測試彈性模量，用厚4～10mm的Ⅱ型試樣或用長200mm、寬15mm的長條試樣。 

④每組試樣不少于5個。

4. 實驗條件

(1)試驗速度(空載)　 A：(10±5)mm／min，B：(50±5)mm／min，C：(100±10)mm／min或(250±50)mm／min。 

①熱固性塑料、硬質熱塑性塑料，用A速。 

②伸長率較大的硬質、半硬質熱塑性塑料(如PP、PA等)，用B速。 

③軟板、片和薄膜用C速。相對伸長率＜100％的用(100±10)mm／min速度，相對伸長率＞100％的用(250±50)mm／min速度。 

(2)測定模量時可用1～5mm／min的拉伸速度，其變形量應準確至0.01mm。

測試標準

《塑料 拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片的試驗條件》GB/T1040.3-2006

《熱塑性塑料管材 拉伸性能測定 第2部分;硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗沖聚氯乙烯(PVC-HI)管材》GB/T 8804.2-2003

《土工合成材料  寬條拉伸試驗方法》  GB/T15788-2017

《紡織品　織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》GB/T 3923.1-2013

《定向纖維增強聚合物基復合材料 拉伸性能試驗方法》GB/T 3354-2014