中國、日本和美國金屬材料室溫拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)對比3.doc

  


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中國和美國金屬材料室溫拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)對比

周建江1，劉杏2，嚴(yán)峻1，管億龍1，陳鵬1

(1. 上海金藝檢測技術(shù)有限公司，上海 200050；2. 上海材料研究所檢測中心，上海200437)

摘要：拉伸試驗是材料力學(xué)性能測試中最常見試驗方法之一。試驗中的彈性變形、塑性變形、斷裂等各階段真實反映了材料抵抗外力作用的全過程。它具有簡單易行、試樣制備方便等特點。拉伸試驗所得到的材料強(qiáng)度和塑性性能數(shù)據(jù)，對于設(shè)計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及設(shè)備的安全和評估都有很重要的應(yīng)用價值和參考價值。不同國家的拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)對試驗機(jī)、試樣、試驗程序和試驗結(jié)果的處理與修約的規(guī)定不盡相同。對美國的ASTM E 8/E8 M-08、A370-07等標(biāo)準(zhǔn)與中國的GB/T228-2002進(jìn)行比較，列舉了它們之間的差異并對這些差異對試驗結(jié)果的影響進(jìn)行討論。與GB/T228-2002相比，ASTM標(biāo)準(zhǔn)在試驗機(jī)及其附件、試驗程序、試樣和試驗結(jié)果處理與修約方面的規(guī)定存在較大差異。對引伸計的精度要求，ASTM標(biāo)準(zhǔn)較高。屈服階段試驗速率，ASTM標(biāo)準(zhǔn)較低，試驗速率降低導(dǎo)致的強(qiáng)度性能指標(biāo)降低是否足以影響被測產(chǎn)品屈服性能指標(biāo)合格與否值得關(guān)注。不同ASTM標(biāo)準(zhǔn)中對取樣位置、試樣選擇的規(guī)定不盡相同，并且對同一產(chǎn)品的測試要求可能來自不同的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品測試時應(yīng)注意不同參考標(biāo)準(zhǔn)的選擇。ASTM標(biāo)準(zhǔn)使用非比例試樣而GB/T228-2002主要使用比例試樣。在拉伸試驗結(jié)果處理與修約方面，ASTM標(biāo)準(zhǔn)采用的斷面收縮率計算公式與GB/T228-2002不同，對強(qiáng)度性能指標(biāo)和延性性能指標(biāo)的修約間隔也不盡相同。

關(guān)鍵詞：室溫拉伸試驗，拉伸試驗機(jī)，拉伸試樣，拉伸試驗，拉伸試驗結(jié)果處理及修約

1. 前言

拉伸試驗是材料力學(xué)性能測試中最常見試驗方法之一。試驗中的彈性變形、塑性變形、斷裂等各階段真實反映了材料抵抗外力作用的全過程。它具有簡單易行、試樣制備方便等特點。拉伸試驗所得到的材料強(qiáng)度和塑性性能數(shù)據(jù)，對于設(shè)計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及設(shè)備的安全和評估都有很重要的應(yīng)用價值和參考價值[1]。

不同國家的拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)對試驗機(jī)、試樣、試驗程序和試驗結(jié)果的處理與修約的規(guī)定不盡相同，作者選取美國的金屬材料拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)與中國的GB/T228-2002進(jìn)行比較，列舉了它們之間的差異并對這些差異對試驗結(jié)果的影響進(jìn)行討論。

ASTM E 8/E8 M-08規(guī)定了美國的金屬材料室溫拉伸試驗方法通則。對于特定的金屬材料，又有專門的試驗標(biāo)準(zhǔn)；例如針對鋼產(chǎn)品的ASTM A 370-07和針對鋁及鎂合金產(chǎn)品的ASTM B 557-06和B 557M-07e1。針對不同標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定可能不同的情況，ASTM標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定如果存在異議以專門的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。ASTM標(biāo)準(zhǔn)一般均有英制單位版本和公制單位版本，標(biāo)準(zhǔn)號后的M表示公制單位版本。絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的英制單位版本和公制單位版本是合二為一，例如E 8/E 8M-08；部分標(biāo)準(zhǔn)的英制單位版本和公制單位版本是各自獨(dú)立的，例如B 557-06和B 557M-07e1。少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)只有一個版本，標(biāo)準(zhǔn)的范圍部分中就會注明本標(biāo)準(zhǔn)以英制單位為準(zhǔn)（例如A 370-07）或以公制單位為準(zhǔn)（例如ASTM E 23-06）。不同單位制中，同一數(shù)據(jù)的數(shù)值可能不完全相等，例如E 8/E8 M-08的板材試樣寬度以英制單位表示為1.500in.以公制單位表示為40mm。任何情況下同一標(biāo)準(zhǔn)中的不同單位制不能混用：例如按照公制單位版本加工試樣進(jìn)行試驗，然后將試驗結(jié)果換算成英制判斷試樣是否符合英制單位版本的要求。因為GB標(biāo)準(zhǔn)只使用公制單位，所以本文只涉及ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的公制單位部分。

2. 試驗機(jī)及其附屬設(shè)備

2.1 引伸計

表1. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系標(biāo)準(zhǔn)對引伸計的規(guī)定

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