GBT22812010金属材料室温拉伸试验办法细节
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《金属材料的室温拉伸试验》
GB/T 228.1-2010国家标准介绍 （简本）
东南大学交通学院 桥梁研究所 钱培舒 2013.3
东南大学 南京市四牌楼二号
单向静拉伸试验 在试样两端缓慢地施加载荷，使试样的工作部分受轴向拉力 ，引起试样沿轴向伸长，直至拉断为止。 单向静拉伸试验的种类： 室温拉伸试验（ GB/T 高温拉伸试验 低温拉伸试验 液氦温度拉伸试验 228.1-2010)
取三处测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。
即：两端和中间三点六次测量直径，计算原始横截面积
3. 测量部位和方法
• 附录B、D规定：如果试样的公差满足标准要求，原始横截面
积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。
• 宜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。 • 原始横截面积S0是平均横截面积，应根据测量的尺寸计算。 2002版规定为S0是最小横截面积。 • 计算原始横截面积时，需要至少保留四位有效数字或小数点后 两位，取其较精确者，π至少取4位有效数字。
增加了资料性附录F考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率方法。
一.拉伸试验力学参量
• 1、应力：每单位面积上承受的力。 • 2、工程应力：每单位原始横截面积上的力。表示为：
F S0
• 3、工程应变：瞬间长度与原始长度之差与原始长度比 值。 • △L-伸长 • L0-原始标距长度
L L0 L L0 L0
1）称重法测定试样原始横截面积
• 试样应平直，两端面垂直于试样轴线。测量试样长度Lt，准 确到±0.5%； • 称试样质量m，准确到±0.5%； • 测出或查出材料密度ρ ，准确到三位有效数字。按下式计 算原始截面积：
m S 1000 0 L t
• 注：称重方法仅适用于具有恒定横截面的试样。
•
•
k=11.3的试样称为长比例试样，其断后伸长率为A11.3
试验时，一般优先选用短比例试样，但要保证原始标距不小 于15mm，否则，建议选用长比例试样或其他类型试样。
• 非比例试样：它的标距与试样截面不存在比例关系，称为非比 例试样。
圆形截面的比例试样L0与d0的关系
• 对圆形试样，S0＝ d2 /4
2）螺纹钢筋试样的原始横截面积
• 螺纹钢筋的产品标准大多数都规定试样采用 • “标称原始横截面积”，
• 或按“标称原始直径”，
• 计算原始横截面积。 • 采用公称尺寸：标准/协议许可
3）光滑钢筋试样的原始横截面积
• 如相关产品标准规定采用“标称横截面积”或“标称直径”
计算原始横截面积，应按其执行。
4
பைடு நூலகம்
重量偏差
5
两端平齐
GB50204
低碳钢热轧圆盘条的取样要求
序号
1 2
检验项目
重量偏差 力学
取样数 量 5个/批 1个/批
取样方法
两端平齐 GB 2975 不同根盘条 GB/T2975
试验方法
GB50204 GB/T 228
3
弯曲
2个/批
GB/T 232
冷轧带肋钢筋的取样要求
序号
1 2 3 4
检验项目
• 当k＝5.65时： • 当k＝11.3时：
πd2 L 0 k S0 5.65 5d 4
πd2 L 0 k S0 11.3 10d 4
三. 拉伸试验前的准备
1.试样尺寸的测量 • 测量计算试样的原始横截面积。 • 圆形截面试样（新规定）： 在标距两端及中间三处横截面上相互垂直两个方向测量直 径，以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面 积;
应变
0
二.拉伸试样
一）试样的形状和尺寸
• 试样的形状与尺寸取决于要金属产品的形状与尺寸。
• 需要加工制样：压制坯、铸锭、无恒定截面的产品 • 不需加工制样：有恒定横截面的型材、棒材、线材 铸造试样（铸铁和铸造非铁合金） • 横截面的形状：圆形、矩形、多边形、环形，其他形状
经过机加工的试样
经过拉伸试验的试样
拉伸力学性能
• 所谓拉伸力学性能实质为拉伸应力-应变曲线各变形阶段 的特征点对应的特征应力和应变值。 包括:比例极限；弹性极限；拉伸弹性模量；泊松比。 金属材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系， 符合胡克定律，即 σ= Eε，其比例系数E称为弹性模量。
• 1、弹性性能 • •
• 2、塑性性能 • 1）屈服强度：
拉伸试验 弯曲试验 反复弯曲试 验 重量偏差
取样数量
1个/盘 2个/批 2个/批 1个/盘
取样方法
试验方法
GB/T228
在每（任） 盘中随机 切取
GB/T 232 GB/T 238 GB13788
原料盘
不经机加工试样
二）按L0与S0的关系分类
• 比例试样： • • 拉伸试样的原始标距与原始横截面积的平方根的比值k为常 数，这样的拉伸试样称为比例试样。 k=5.65的试样称为短比例试样，其断后伸长率为A
热轧钢筋的外形
光圆钢筋
螺纹钢筋
人字纹钢筋
月牙纹钢筋
热轧钢筋的取样要求
序号 1 2 3 检验项目 化学成分 （熔炼分析） 力学 弯曲 取样数量 1 2 2 取样方法 试验方法
GB/T 223 GB/T 20066 GB/T 4336 任选两根钢 筋切取 任选两根钢 筋切取 GB/T 228 GB/T 232
• 包括：上屈服强度；下屈服强度；规定非比例延伸强度；规定 总延伸强度；规定残余延伸强度。
拉伸曲线
拉伸试验时测量的量是伸长和力，由这两个变量构成的关系 曲线（F-△L曲线）称为拉伸图，即拉伸曲线。
力—伸长曲线 F—ΔL曲线
应力—应变曲线 R—e曲线
拉伸曲线各变形阶段
应力
e c a b d f
• • • • • • 比例变形阶段(oa)； 弹性变形阶段(ob)； 微塑性应变阶段(bc)； 屈服塑性变形阶段(cd)； 应变硬化阶段(de)； 局部缩颈变形断裂阶段(ef)。
GB/T
228.1-2010与GB/T 228-2002主要区别:
增加了方法A应变速率控制方法； 修改了试验结果的数值修约方法； 将原始横截面积的最小值改为平均值； 符号变更； 增加了对于上、下屈服强度位置判定的基本原则； 增加了拉伸试验测量不确定度的评定方法；
增加了资料性附录A计算机控制拉伸试验机使用时的建议；
• 如相关产品标准没有具体规定，可采用实测尺寸或用称重 法测定原始横截面积。
GB/T 228.1-2010国家标准介绍 （简本）
东南大学交通学院 桥梁研究所 钱培舒 2013.3
东南大学 南京市四牌楼二号
单向静拉伸试验 在试样两端缓慢地施加载荷，使试样的工作部分受轴向拉力 ，引起试样沿轴向伸长，直至拉断为止。 单向静拉伸试验的种类： 室温拉伸试验（ GB/T 高温拉伸试验 低温拉伸试验 液氦温度拉伸试验 228.1-2010)
取三处测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。
即：两端和中间三点六次测量直径，计算原始横截面积
3. 测量部位和方法
• 附录B、D规定：如果试样的公差满足标准要求，原始横截面
积可以用名义值，而不必通过实际测量再计算。
• 宜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。 • 原始横截面积S0是平均横截面积，应根据测量的尺寸计算。 2002版规定为S0是最小横截面积。 • 计算原始横截面积时，需要至少保留四位有效数字或小数点后 两位，取其较精确者，π至少取4位有效数字。
增加了资料性附录F考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率方法。
一.拉伸试验力学参量
• 1、应力：每单位面积上承受的力。 • 2、工程应力：每单位原始横截面积上的力。表示为：
F S0
• 3、工程应变：瞬间长度与原始长度之差与原始长度比 值。 • △L-伸长 • L0-原始标距长度
L L0 L L0 L0
1）称重法测定试样原始横截面积
• 试样应平直，两端面垂直于试样轴线。测量试样长度Lt，准 确到±0.5%； • 称试样质量m，准确到±0.5%； • 测出或查出材料密度ρ ，准确到三位有效数字。按下式计 算原始截面积：
m S 1000 0 L t
• 注：称重方法仅适用于具有恒定横截面的试样。
•
•
k=11.3的试样称为长比例试样，其断后伸长率为A11.3
试验时，一般优先选用短比例试样，但要保证原始标距不小 于15mm，否则，建议选用长比例试样或其他类型试样。
• 非比例试样：它的标距与试样截面不存在比例关系，称为非比 例试样。
圆形截面的比例试样L0与d0的关系
• 对圆形试样，S0＝ d2 /4
2）螺纹钢筋试样的原始横截面积
• 螺纹钢筋的产品标准大多数都规定试样采用 • “标称原始横截面积”，
• 或按“标称原始直径”，
• 计算原始横截面积。 • 采用公称尺寸：标准/协议许可
3）光滑钢筋试样的原始横截面积
• 如相关产品标准规定采用“标称横截面积”或“标称直径”
计算原始横截面积，应按其执行。
4
பைடு நூலகம்
重量偏差
5
两端平齐
GB50204
低碳钢热轧圆盘条的取样要求
序号
1 2
检验项目
重量偏差 力学
取样数 量 5个/批 1个/批
取样方法
两端平齐 GB 2975 不同根盘条 GB/T2975
试验方法
GB50204 GB/T 228
3
弯曲
2个/批
GB/T 232
冷轧带肋钢筋的取样要求
序号
1 2 3 4
检验项目
• 当k＝5.65时： • 当k＝11.3时：
πd2 L 0 k S0 5.65 5d 4
πd2 L 0 k S0 11.3 10d 4
三. 拉伸试验前的准备
1.试样尺寸的测量 • 测量计算试样的原始横截面积。 • 圆形截面试样（新规定）： 在标距两端及中间三处横截面上相互垂直两个方向测量直 径，以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面 积;
应变
0
二.拉伸试样
一）试样的形状和尺寸
• 试样的形状与尺寸取决于要金属产品的形状与尺寸。
• 需要加工制样：压制坯、铸锭、无恒定截面的产品 • 不需加工制样：有恒定横截面的型材、棒材、线材 铸造试样（铸铁和铸造非铁合金） • 横截面的形状：圆形、矩形、多边形、环形，其他形状
经过机加工的试样
经过拉伸试验的试样
拉伸力学性能
• 所谓拉伸力学性能实质为拉伸应力-应变曲线各变形阶段 的特征点对应的特征应力和应变值。 包括:比例极限；弹性极限；拉伸弹性模量；泊松比。 金属材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系， 符合胡克定律，即 σ= Eε，其比例系数E称为弹性模量。
• 1、弹性性能 • •
• 2、塑性性能 • 1）屈服强度：
拉伸试验 弯曲试验 反复弯曲试 验 重量偏差
取样数量
1个/盘 2个/批 2个/批 1个/盘
取样方法
试验方法
GB/T228
在每（任） 盘中随机 切取
GB/T 232 GB/T 238 GB13788
原料盘
不经机加工试样
二）按L0与S0的关系分类
• 比例试样： • • 拉伸试样的原始标距与原始横截面积的平方根的比值k为常 数，这样的拉伸试样称为比例试样。 k=5.65的试样称为短比例试样，其断后伸长率为A
热轧钢筋的外形
光圆钢筋
螺纹钢筋
人字纹钢筋
月牙纹钢筋
热轧钢筋的取样要求
序号 1 2 3 检验项目 化学成分 （熔炼分析） 力学 弯曲 取样数量 1 2 2 取样方法 试验方法
GB/T 223 GB/T 20066 GB/T 4336 任选两根钢 筋切取 任选两根钢 筋切取 GB/T 228 GB/T 232
• 包括：上屈服强度；下屈服强度；规定非比例延伸强度；规定 总延伸强度；规定残余延伸强度。
拉伸曲线
拉伸试验时测量的量是伸长和力，由这两个变量构成的关系 曲线（F-△L曲线）称为拉伸图，即拉伸曲线。
力—伸长曲线 F—ΔL曲线
应力—应变曲线 R—e曲线
拉伸曲线各变形阶段
应力
e c a b d f
• • • • • • 比例变形阶段(oa)； 弹性变形阶段(ob)； 微塑性应变阶段(bc)； 屈服塑性变形阶段(cd)； 应变硬化阶段(de)； 局部缩颈变形断裂阶段(ef)。
GB/T
228.1-2010与GB/T 228-2002主要区别:
增加了方法A应变速率控制方法； 修改了试验结果的数值修约方法； 将原始横截面积的最小值改为平均值； 符号变更； 增加了对于上、下屈服强度位置判定的基本原则； 增加了拉伸试验测量不确定度的评定方法；
增加了资料性附录A计算机控制拉伸试验机使用时的建议；
• 如相关产品标准没有具体规定，可采用实测尺寸或用称重 法测定原始横截面积。