拉伸试验测定结果的数据处理和分析

拉伸试验测定结果的数据

处理和分析

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拉伸试验测定结果的数据处理和分析

一、试验结果的处理

有以下情况之一者，可判定拉伸试验结果无效：

（1）试样断在机械刻划的标距上或标距外，且造成断后伸长率不符合规定的最小值者。

（2）操作不当

（3）试验期间仪器设备发生故障，影响了性能测定的准确性。

遇有试验结果无效时，应补做同样数量的试验。但若试验表明材料性能不合格，则在同一炉号材料或同一批坯料中加倍取样复检。若再不合格，该炉号材料或该批坯料就判废或降级处理。

此外，试验时出现2个或2个以上的缩颈，以及断样显示出肉眼可见的冶金缺陷（分层、气泡、夹渣）时，应在试验记录和报告中注明

二、数值修约

（一）数值进舍规则

数值的进舍规则可概括为“四舍六入五考虑，五后非零应进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一”。具体说明如下：

（1）在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字小于5（不包括5）时，则舍去，即所拟保留的末位数字不变。

例如、将13.346修约到保留一位小数,得13.3。

（2）在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字大于5（不包括5）时，则进1，即所拟保留的末位数字加1。

例如，将52. 463修约到保留一位小数，得52.5。

（3）在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字等于5，其右边的数字并非全部为零时，则进1，所拟保留的末位数字加1。

例如，将2.1502修约到只保留一位小数。得2.2。

(4)在拟舍弃的数字中若左边第一个数字等于5，其右边无数字或数字皆为零碎时，所拟保留的末位数字若为奇数则进1，若为偶数（包括0）则舍弃。

例如，将下列数字修约到只保留一位小数。

修约前 0.45 0.750 2.0500 3.15

修约后 0.4 0.8 2.0 3.2

（5）所拟舍弃的数字若为两位数字以上时，不得连续进行多次修约，应根据所拟舍弃数字中左边第一个数字的大小，按上述规则一次修约出结果。

例如，将17.4548修约成整数。

正确的做法是：17.4548→17

不正确的做法是:17.455→17.46→17.5→18

（二）非整数单位的修约

试验数值有时要求以5为间隔修约。此时将拟修约的数值乘以2，按指定位数依前述进舍规则修约，然后将所得数值再除以2即可。例如：将下列数字修约到个位数的0.5单位。

拟修约数值X 乘以2 2X修约值 X修约值

30.75 61.50 62.0 30.0

30.45 60.90 61.0 30.5

三、拉伸试验的力学性能指标修约

拉伸试验测定的力学性能指标，除有特殊要求外，一般按表的要求进行修约。

四、影响拉伸测试结果的误差分析；

在拉伸试验中，无论所用的仪器多么精密，方法多么完善，操作者多么细心，所得的结果与真值之间也必定存在误差。分析其原因，除了试验温度、介质环境外，影响试验结果的因素主要有：拉伸速度，试样的形状、尺寸及表面粗糙度，应力集中，试样的装夹等。

1、拉伸速率的影响在常温下，试验机的拉伸速率对结果均有影响，一般来说，拉伸速度过快，测得的屈服点或规定非比例伸长应力都有所提高，而且对于不同材料，速度的影响也不全相同，因此各国拉伸试验标准都根据不同材料的性质和其试验目的，对拉伸速率都作了相应的规定。GB、T228—1987规定，控制拉伸速度可以用控制应变速率和控制应力速率两种方法。

有关拉伸速度对试验结果的影响，具体举例如下：

例如，对d o＝10mm的Q235A·F圆钢进行不同拉伸速度的试验结果为：以应力速率为10N、(mm²·s)为基准，当速度为此速率的2倍时，屈服点上升4.2%，10倍于此速率时，屈服点升高17.3%，20倍时升高50%。

又如，对铝基轴承合金进行不同拉伸速度的试验，结果表明：拉伸速度由4mm\min提高到15mm\min，屈服点约提高14%，而抗拉强度没有明显变化。

2、试样形状、尺寸及表面粗糙度的影响

对不同截面形状的试样进行拉伸试验，对比结果发现：下屈服点Re L受试样形状的影响不大，而上屈服点Re H影响效大。

试样肩部的过渡形状对上屈服点也有较大影响。随着肩部过渡的缓和，上屈服点明显升高，也即应力集中越大，上屈服点越低。因此材料试验中通常取下屈服点。

试样尺寸大小对结果也有影响。一般说来，试样直径减小，其抗拉强度和断面收缩率会有所增大。例如，经淬火和低温回火非均质高强度钢，当其试样直径由Ф5mm减小到Ф0.8mm，其ψ可增加30%～50%，脆性材料尺寸的影响更为显著。

低碳钢板的矩形截面试样，其伸长率和断面收缩率要比同等到横截面积的圆珠笔形试样小，而且矩形截面的试样，其A和Z受试样宽、厚比（b/a）的影响，一般取b/a在1～4比较合适。

表面粗糙度对拉伸结果也有一定影响。一般，材料塑性越好，粗糙度的影响越小，反之，塑性较差的材料，随着粗糙度的增加，其屈服强度、伸长率等到均有所下降（抗拉强度几乎不受影响）。

3、应力集中的影响如前所述，应力集中越严重，材料的上屈服点越低。此外，随着应力集中的增加，材料的抗拉强度也会出现不同程度的下降。

4、试样装夹的影响拉伸试验时，一般不允许对试样施加偏心力，偏心力会使试样产生附加弯曲应力，从而使结果产生误差，尤其对于脆性材料，这种误差就更大。产生这种偏心误差除了试验机本身的构造不良（对中不好）外，还可能由于试样形状不对称、夹头的构造和安装不正确、试样在夹头内固定得不正确等原因而造成。