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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

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金属材料拉伸试验 标准试样类型及尺寸

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发布日期：2016年9月27日实施日期：2016年9月27日

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1 新增程序

2016-9-27 A.0

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金属材料拉伸试验 标准试样类型及尺寸

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。 文件编号:

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金属材料拉伸试验 标准试样类型及尺寸

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（ So-Su）与原始横截面积（So）之比的百分率。

So-Su 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:

表1符合和说明

符号 单位 说明

ao ,Ta mm 矩形横截面试样原始厚度或原始管壁厚度

bo mm 矩形横截面试样平行长度的原始宽度或管的纵条宽度或扁丝原始宽度

do mm 圆形横截面试样平行长度的原始直径或圆丝原始直径或管的原内径

Do mm 管原始外直径

Lo mm 原始标距

Lo mm 测定Awn （无缩颈塑性伸长率）的原始标距

LC mm 平行长度

Le mm 引伸计标距

Lt mm 试样总长度

du mm 圆形横截面试样断裂后缩颈处最小直径 文件编号:

Lu mm 断后标距

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金属材料拉伸试验 标准试样类型及尺寸

Lu mm 测定Awn （无缩颈塑性伸长率）的断后标距

So mm2 原始横截面积

Su mm2 断后最小横截面积

k — 比例系数（原始标距与横截面有 L0=k X 4S关系的试样称为比例试样， 国际

上使用的比例系数 k值为5.65 ）

Z % 断后收缩率

6.0试样

6.1形状和尺寸

6.1.1 一般要求

试样的形状与尺寸取决于要被试验的金属产品的形状和尺寸。 通常从产品，压制坯或铸件切取样坯

经机械加工制成试样。但具有恒定横截面的产品（型材，棒材，线材等）和铸造试样（铸铁和铸造非铁 合金）可以不经机加工而进行试验。

试样横截面可以为圆形，矩形，多边形，环形等。

原始标距与横截面有 LO=k X、、S0关系的试样称为比例试样，国际上使用的比例系数 k值为5.65。

原始标距应不小于 15mm。但试样横截面积太小时，以致采用比例系数 k为5.65的值不能符合这一最

小标距要求时，可以采用值为 11.3的比例系数或采用非比例样件。

非比例试样原始标距 Lo与原始横截面积 So无关。

6.1.2试样制取

大规模生产可用冲床粗冲， 然后特殊磨床磨去硬化部分， 小规模生产采用机械加工， 用皂液冷却防

止过热或冷作硬化（例如线切割、铳床）。

6.2试样类型

附录A至附录D中按产品形状规定了试样的主要类型，见表 2。

6.3试样的制备

应按照相关产品标准或 GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。

7.0原始横截面积的测定

在试样平行长度中心区域以足够的点数测量试样的相关尺寸。

表2试样的主要类型（单位：mm） 文件编号:

产品类型 相应的附录

溥板 板材 扁材 线材

- 棒材 型材

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金属板材拉伸试验标准试样尺寸之欧阳理创编

金属板材拉伸试验标准试样尺寸之欧阳理创编

欧阳阳理创编 2021.03.04

欧阳阳理创编 2021.03.04 金属板材拉伸试验标准试样类型及尺寸

时间：2021.03.05 创作：欧阳理

标准试样的类型及尺寸见图2-1及表2-1。

图2-1标准试样的类型

表2-1标准试样的尺寸 单位：mm

序号 厚度

a 宽度

b 过渡半径

r 原始标距

L0=kS0 平行长度

Lc=L0+2b 总长度

Lt= Lc+2h1+2h B h1 h

1 0.7 20 ≥20 21.14 61.14 190 30 ≥13.23 50

2 0.75 20 ≥20 21.88 61.88 190 30 ≥13.23 50

3 0.8 20 ≥20 22.60 62.60 190 30 ≥13.23 50

4 0.85 20 ≥20 23.30 63.30 190 30 ≥13.23 50

5 0.9 20 ≥20 23.97 63.97 195 30 ≥13.23 50

6 0.95 20 ≥20 24.63 64.63 195 30 ≥13.23 50

7 1.0 20 ≥20 25.27 65.27 195 30 ≥13.23 50

8 1.2 20 ≥20 27.68 67.68 195 30 ≥13.23 50

9 1.5 20 ≥20 30.95 70.95 200 30 ≥13.23 50

10 2.0 20 ≥20 35.73 75.73 205 30 ≥13.23 50

11 2.25 20 ≥20 37.90 77.90 205 30 ≥13.23 50

12 2.5 20 ≥20 37.95 79.95 210 30 ≥13.23 50

JIS-Z-2241：2011金属材料拉伸试验方法

JIS-Z-2241：2011金属材料拉伸试验方法

JIS-Z-2241：2011金属材料拉伸试验方法

目 次

1 适用范围....................................................................................... .................................... . １

2 规范性引用文件................................................................................................................ .... １

3术语和定义............................................................................................................................... １

4 符号和说明.............................................................................................................................. 2

5原理........................................................................................................................ ............. .... 8

6 试样......................................................................................................................................... 18

拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸

拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸

1. 拉伸试验的作用及试样的形状及尺寸

答:作用：测定材料的弹性，强度，塑性，应变硬化和韧性等许多重要力学性能指标；

形状:光滑圆柱试件，板状试件；

尺寸：①圆柱形拉伸试件：试件的标距长度Lo应比Do要大得多，通常Lo＞5Do；

板状拉伸试件：标距长度Lo应满足下列关系式：Lo﹦5.65Ao 或11.3Ao；其中Ao为试件的初始面积。

2. 应力状态柔度系数的物理意义及应用？

答：应力状态柔度系数：在各种加载条件下，最大切应力τmax与最大正应力σmax之比，记为α，α=τmax/σmax.。α（拉伸）﹤α（扭转）﹤α(压缩)

3. 金属材料的弹性不完善性包括那几个方面?

答：弹性不完善性是指收到应力作用是，没有立即发生相应的弹性应变去除应力时应变也不是随即消失，包括弹性后效，弹性滞后，包申效应三个方面。

4. 金属材料使用过程和生产过程对材料有什么要求？（强度和塑性）

答：在进行材料选择时，设计师必须首先考虑强度，导电性或导热性，密度及其他性能。然后，在考虑材料的加工性能和使用行为（其中材料的可成塑性，机械加工性，电稳定性，化学持久性及辐照行为是重要的。）以及成本和材料来源。

所谓强度是指金属材料在静载荷作用下，材料抵抗变形和破坏（断裂）的能力成为强度。根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度，抗弯强度，抗剪强度等。一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的招标。

机械零件在使用时，一般不允许发生塑性变形，所以屈服强度是大多数机械零件设计时选材的主要依据也是评定金属材料承载能力的重要机械性能指标。材料的屈服强度越高，允许的工作应力越高，零件所需的截面尺寸和自身重量就可以较小。

材料发生屈服后，到最高点应力达最大值σb。在这以后，试样产生“缩颈”，迅速伸长，应力明显下降，最后断裂。试样裂前能够承受的最大应力值σb称为抗拉强度或强度极限。如果单从保证零件不产生断裂的安全角度考虑，可用作为设计依据，但所取的安全系数应该大一些。

金属材料拉伸试验试样标距与试验结果的影响研究

金属材料拉伸试验试样标距与试验结果的影响研究

金属材料拉伸试验试样标距的确定

金属材料的拉伸试验是材料性能测定的最为常用的试验，然而拉伸试验所用试样的尺寸有很多种。有比例试验、非比例试样，标距有50mm、80mm、100mm、200mm，钢材的形状又有很多种，从截面上来说有矩形、方形、圆形、管形以及各种型材等。标距对试验结果，尤其是延伸率有较大的影响，那么这个标距该如何确定呢？

由于金属材料的塑性变形由线性和非线性两部分组成，所以材料的延伸率在横截面积一定的情况下随着标距的不同而不同，因此要测定钢材的延伸率，试样的标距一定要按照标准规定，这样测出的结果才有可比性。有专家研究，同样的材料在相同的截面积下，将试样加工成不同的标距进行拉伸试验，结果表明原始标距越长，断后伸长率越小，反之则越大。下图为材料的标距与断面伸长率的关系。

关于拉伸试验国内外相关的标准如下：GB/T 228.1：2010；ASTM

E 8：2013；JIS Z 2241：2011；ISO 6892-1：2009。其中我国现行的GB/T 228.1：2010是等效采用了ISO 6892：1998《金属材料-室温拉伸试验》的基础上历经几次修订后形成的。

我国标准GB/T 228.1：2010关于试样的具体要求分别有4个规范性附录，具体如下：

附录编号 附录名称

附录B 厚度0.1mm~<3mm薄板和薄带使用的试样类型

附录C 直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型

附录D 厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等断后伸长率变化曲线图 于或大于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型

附录E 管材使用的试样类型

下面以板材为例进行说明。我国标准GB/T 228.1：2010中关于矩形截面形状试样标距的规定按钢板厚度分为小于3mm（附录B）和大于等于3mm（附录D）两种要求，总结如下：

1、矩形截面非比例试样(常用)见表1，单位为mm

2、厚度3mm以下的薄板比例试样见表2，单位为mm