金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講稿GBT副本PPT課件

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1、金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)概述金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)概述 在力學(xué)、化學(xué)、金相、無(wú)損檢驗(yàn)中。金屬力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)是冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中重要的一部分。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)本部分的分類(lèi)，有如下5部分： 拉伸試驗(yàn) 硬度試驗(yàn) 韌性試驗(yàn) 延性試驗(yàn) 疲勞試驗(yàn) 金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)概述第1頁(yè)/共73頁(yè)金屬材料金屬材料 第第1部分：室溫拉伸試驗(yàn)方部分：室溫拉伸試驗(yàn)方法法 概 述 GB228修改采用（MOD）ISO6892-1:2009 第一部分 GB/T228 采用ISO689209技術(shù)說(shuō)明 第二部分 GB/T228 與GB/T22802標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比 第三部分 GB/T228 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容說(shuō)明 第四部分

2、 GB/T228 引用標(biāo)準(zhǔn)介紹說(shuō)明第2頁(yè)/共73頁(yè) 概述概述 GB/T228 GB/T228 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷史標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷史GB228-1963 金屬拉力試驗(yàn)法 （制定）GB228-1976 金屬拉力試驗(yàn)法 （第1次修訂）GB228-1987 金屬拉伸試驗(yàn)方法（第2次修訂）GB228-2002 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法（第3次修訂） GB228-20- 金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法（第4次修訂）第3頁(yè)/共73頁(yè) 金屬材料金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)室溫拉伸試驗(yàn) 技術(shù)內(nèi)容變化技術(shù)內(nèi)容變化 我國(guó)的金屬室溫拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T228主要技術(shù)內(nèi)容完全與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6892新標(biāo)準(zhǔn)相同。 （見(jiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6892

3、-1:2009）第4頁(yè)/共73頁(yè) 第二部分第二部分 拉伸性能的測(cè)定拉伸性能的測(cè)定 本標(biāo)準(zhǔn)定義了1212種可測(cè)拉伸性能，這些性能是： 強(qiáng)度性能： 上屈服強(qiáng)度（上屈服強(qiáng)度（R ReHeH） 下屈服強(qiáng)度（下屈服強(qiáng)度（R ReLeL） 規(guī)定規(guī)定塑性塑性延伸強(qiáng)度（延伸強(qiáng)度（R RP P） 規(guī)定總延伸強(qiáng)度（規(guī)定總延伸強(qiáng)度（R Rt t） 規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（R Rr r） 抗拉強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度（R Rm m）第5頁(yè)/共73頁(yè) 塑性性能塑性性能 屈服點(diǎn)延伸率（屈服點(diǎn)延伸率（A Ae e） 最大力總最大力總延伸延伸率（率（A Agtgt） 最大力最大力塑性延伸塑性延伸率（率（A Ag g） 斷裂

4、總斷裂總延伸延伸率（率（A At t） 斷后伸長(zhǎng)率（斷后伸長(zhǎng)率（A A）( (無(wú)縮頸塑性無(wú)縮頸塑性伸長(zhǎng)伸長(zhǎng)率率A AWnWn) ) 斷面收縮率（斷面收縮率（Z Z）第6頁(yè)/共73頁(yè)金屬材料典型拉伸曲線金屬材料典型拉伸曲線第7頁(yè)/共73頁(yè)金屬拉伸曲線分析金屬拉伸曲線分析第8頁(yè)/共73頁(yè) 金屬拉伸曲線分析金屬拉伸曲線分析a oa彈性變形階段 線性 可逆性 b ab滯彈性變形階段 非線性 滯后性c bc微塑性變形 不可逆性d cde屈服階段 塑性變形急劇增加e e f應(yīng)變硬化階段 塑性變形均勻連續(xù)f f g縮頸變形階段 產(chǎn)生縮頸變形g 斷裂 第9頁(yè)/共73頁(yè)第第1 1階段：彈性變形階段（階段：彈性變

5、形階段（oaoa） 兩個(gè)特點(diǎn)：兩個(gè)特點(diǎn)：a a 從宏觀看，力與伸長(zhǎng)成從宏觀看，力與伸長(zhǎng)成直線關(guān)系直線關(guān)系，彈性伸長(zhǎng)與力的大小，彈性伸長(zhǎng)與力的大小和試樣標(biāo)距長(zhǎng)短成正比，與材料彈性模量及試樣橫截面積和試樣標(biāo)距長(zhǎng)短成正比，與材料彈性模量及試樣橫截面積成反比。成反比。b b 變形是完全可逆的。變形是完全可逆的。 加力時(shí)產(chǎn)生變形，卸力后變形完全恢復(fù)。從微觀上看，加力時(shí)產(chǎn)生變形，卸力后變形完全恢復(fù)。從微觀上看，變形的可逆性與材料原子間作用力有直接關(guān)系，施加拉力變形的可逆性與材料原子間作用力有直接關(guān)系，施加拉力時(shí)，在力的作用下，原子間的平衡力受到破壞，為達(dá)到新時(shí)，在力的作用下，原子間的平衡力受到破壞，為達(dá)到

6、新的平衡，原子的位置必須作新的調(diào)整即產(chǎn)生位移，使外力、的平衡，原子的位置必須作新的調(diào)整即產(chǎn)生位移，使外力、斥力和引力三者平衡，外力去除后，原子依靠彼此間的作斥力和引力三者平衡，外力去除后，原子依靠彼此間的作用力又回到平衡位置，使變形恢復(fù)，表現(xiàn)出用力又回到平衡位置，使變形恢復(fù)，表現(xiàn)出彈性變形的可彈性變形的可逆性逆性，即在彈性范圍保持力一段時(shí)間，卸力后仍沿原軌跡，即在彈性范圍保持力一段時(shí)間，卸力后仍沿原軌跡回復(fù)?；貜?fù)。OaOa段變形機(jī)理與高溫條件下變形機(jī)理不同，在高溫段變形機(jī)理與高溫條件下變形機(jī)理不同，在高溫保持力后會(huì)產(chǎn)生蠕變，卸力后表現(xiàn)出不可逆性。保持力后會(huì)產(chǎn)生蠕變，卸力后表現(xiàn)出不可逆性。第10

7、頁(yè)/共73頁(yè) 由于在拉伸試驗(yàn)中無(wú)論在加力或卸力期間應(yīng)力和應(yīng)變都由于在拉伸試驗(yàn)中無(wú)論在加力或卸力期間應(yīng)力和應(yīng)變都保持單值線性關(guān)系，因此試驗(yàn)材料的彈性模量是保持單值線性關(guān)系，因此試驗(yàn)材料的彈性模量是oaoa段的斜率。段的斜率。 用以下公式求得：用以下公式求得： E E/ oa oa線段的線段的a a點(diǎn)是應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系的最高點(diǎn)，這點(diǎn)的點(diǎn)是應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系的最高點(diǎn)，這點(diǎn)的應(yīng)力叫理論比例極限，超過(guò)應(yīng)力叫理論比例極限，超過(guò)a a點(diǎn)，應(yīng)力應(yīng)變則不再呈直線關(guān)點(diǎn)，應(yīng)力應(yīng)變則不再呈直線關(guān)系，即不再符合虎克定律。比例極限的定義在理論上很有意義，系，即不再符合虎克定律。比例極限的定義在理論上很有意義，它是材料從

8、彈性變形向塑性變形轉(zhuǎn)變的，但很難準(zhǔn)確地測(cè)定出它是材料從彈性變形向塑性變形轉(zhuǎn)變的，但很難準(zhǔn)確地測(cè)定出來(lái)，因?yàn)閺闹本€向曲線轉(zhuǎn)變的分界點(diǎn)與變形測(cè)量?jī)x器的分辨力來(lái)，因?yàn)閺闹本€向曲線轉(zhuǎn)變的分界點(diǎn)與變形測(cè)量?jī)x器的分辨力直接相關(guān)，儀器的分辨力越高，對(duì)微小變形顯示的能力越強(qiáng)，直接相關(guān)，儀器的分辨力越高，對(duì)微小變形顯示的能力越強(qiáng)，測(cè)出的分界點(diǎn)越低，這也是為什麼在最近兩版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中取消測(cè)出的分界點(diǎn)越低，這也是為什麼在最近兩版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中取消了這項(xiàng)性能的測(cè)定，而用規(guī)定塑性（非比例）延伸性能代替的了這項(xiàng)性能的測(cè)定，而用規(guī)定塑性（非比例）延伸性能代替的原因。原因。第11頁(yè)/共73頁(yè) 第第2 2階段：滯彈性階段階段：滯彈性

9、階段 （abab） 在此階段，應(yīng)力應(yīng)變出現(xiàn)了非直線關(guān)系，其特點(diǎn)是：當(dāng)在此階段，應(yīng)力應(yīng)變出現(xiàn)了非直線關(guān)系，其特點(diǎn)是：當(dāng)力加到力加到b b點(diǎn)時(shí)然后卸除力，應(yīng)變?nèi)钥苫氐皆c(diǎn)，但不是沿原曲點(diǎn)時(shí)然后卸除力，應(yīng)變?nèi)钥苫氐皆c(diǎn)，但不是沿原曲線軌跡回到原點(diǎn)，在不同程度上滯后于應(yīng)力回到原點(diǎn)，形成一線軌跡回到原點(diǎn)，在不同程度上滯后于應(yīng)力回到原點(diǎn)，形成一個(gè)閉合環(huán)，加力和卸力所表現(xiàn)的特性仍為彈性行為，只不過(guò)有個(gè)閉合環(huán)，加力和卸力所表現(xiàn)的特性仍為彈性行為，只不過(guò)有不同程度的滯后，因此稱為滯彈性階段，這個(gè)階段的過(guò)程很短。不同程度的滯后，因此稱為滯彈性階段，這個(gè)階段的過(guò)程很短。這個(gè)階段也稱理論彈性階段，當(dāng)超過(guò)這個(gè)階段也稱理

10、論彈性階段，當(dāng)超過(guò)b b點(diǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生微塑性點(diǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生微塑性應(yīng)變，可以用加力和卸力形成的閉合環(huán)確定此點(diǎn)，當(dāng)加卸力環(huán)應(yīng)變，可以用加力和卸力形成的閉合環(huán)確定此點(diǎn)，當(dāng)加卸力環(huán)第第1 1此形成開(kāi)環(huán)時(shí)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為此形成開(kāi)環(huán)時(shí)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為b b點(diǎn)。點(diǎn)。 第第3 3階段：微塑性應(yīng)變階段階段：微塑性應(yīng)變階段 （bcbc） 是材料在加力過(guò)程中屈服前的微塑性變形部分，從微觀結(jié)是材料在加力過(guò)程中屈服前的微塑性變形部分，從微觀結(jié)構(gòu)角度講，就是多晶體材料中處于應(yīng)力集中的晶粒內(nèi)部，低能構(gòu)角度講，就是多晶體材料中處于應(yīng)力集中的晶粒內(nèi)部，低能量易動(dòng)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)。塑性變形量很小，是不可回復(fù)的。大小仍量易動(dòng)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)。塑性變形

11、量很小，是不可回復(fù)的。大小仍與儀器分辨力有關(guān)。與儀器分辨力有關(guān)。第12頁(yè)/共73頁(yè) 第第4 4階段：屈服階段階段：屈服階段 （cdecde） 這個(gè)階段是金屬材料的不連續(xù)屈服的階段，也稱間斷屈服這個(gè)階段是金屬材料的不連續(xù)屈服的階段，也稱間斷屈服階段，其現(xiàn)象是當(dāng)力加至階段，其現(xiàn)象是當(dāng)力加至c c點(diǎn)時(shí)，突然產(chǎn)生塑性變形，由于試點(diǎn)時(shí)，突然產(chǎn)生塑性變形，由于試樣變形速度非?？?，以致試驗(yàn)機(jī)夾頭的拉伸速度跟不上試樣的樣變形速度非?？欤灾略囼?yàn)機(jī)夾頭的拉伸速度跟不上試樣的變形速度，試驗(yàn)力不能完全有效的施加于試樣上，在曲線這個(gè)變形速度，試驗(yàn)力不能完全有效的施加于試樣上，在曲線這個(gè)階段上表現(xiàn)出力不同程度的下降，而

12、試樣塑性變形急劇增加，階段上表現(xiàn)出力不同程度的下降，而試樣塑性變形急劇增加，直至達(dá)到直至達(dá)到e e點(diǎn)結(jié)束，當(dāng)達(dá)到點(diǎn)結(jié)束，當(dāng)達(dá)到c c點(diǎn)，在試樣的外表面能觀察到與點(diǎn)，在試樣的外表面能觀察到與試樣軸線呈試樣軸線呈4545度的明顯的滑移帶，這些帶稱為呂德斯帶，開(kāi)度的明顯的滑移帶，這些帶稱為呂德斯帶，開(kāi)始是在局部位置產(chǎn)生，逐漸擴(kuò)展至試樣整個(gè)標(biāo)距內(nèi)，宏觀上，始是在局部位置產(chǎn)生，逐漸擴(kuò)展至試樣整個(gè)標(biāo)距內(nèi)，宏觀上，一條呂德斯帶包含大量滑移面，當(dāng)作用在滑移面上的切應(yīng)力達(dá)一條呂德斯帶包含大量滑移面，當(dāng)作用在滑移面上的切應(yīng)力達(dá)到臨界值時(shí)，位錯(cuò)沿滑移方向運(yùn)動(dòng)。在此期間，應(yīng)力相對(duì)穩(wěn)定，到臨界值時(shí)，位錯(cuò)沿滑移方向運(yùn)動(dòng)。

13、在此期間，應(yīng)力相對(duì)穩(wěn)定，試樣不產(chǎn)生應(yīng)變硬化。試樣不產(chǎn)生應(yīng)變硬化。 C C點(diǎn)是拉伸試驗(yàn)的一個(gè)重要的性能判據(jù)點(diǎn)，點(diǎn)是拉伸試驗(yàn)的一個(gè)重要的性能判據(jù)點(diǎn)，dede范圍內(nèi)的最范圍內(nèi)的最低點(diǎn)也是重要的性能判據(jù)點(diǎn)，分別稱上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。低點(diǎn)也是重要的性能判據(jù)點(diǎn)，分別稱上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。e e點(diǎn)是屈服的結(jié)束點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變是判定板材成型性能的重要點(diǎn)是屈服的結(jié)束點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變是判定板材成型性能的重要指標(biāo)。指標(biāo)。 第13頁(yè)/共73頁(yè)第第5 5階段：階段： 塑性應(yīng)變硬化階段塑性應(yīng)變硬化階段 （efef） 屈服階段結(jié)束后，試樣在塑性變形下產(chǎn)生應(yīng)變硬化，屈服階段結(jié)束后，試樣在塑性變形下產(chǎn)生應(yīng)變硬化，在在e e點(diǎn)應(yīng)

14、力不斷上升，在這個(gè)階段內(nèi)試樣的變形是均勻和點(diǎn)應(yīng)力不斷上升，在這個(gè)階段內(nèi)試樣的變形是均勻和連續(xù)的，應(yīng)變硬化效應(yīng)是由于位錯(cuò)密度增加而引起的，在連續(xù)的，應(yīng)變硬化效應(yīng)是由于位錯(cuò)密度增加而引起的，在此過(guò)程中，不同方向的滑移系產(chǎn)生交叉滑移，位錯(cuò)大量增此過(guò)程中，不同方向的滑移系產(chǎn)生交叉滑移，位錯(cuò)大量增殖，位錯(cuò)密度迅速增加，此時(shí)必須不斷繼續(xù)施加力，才能殖，位錯(cuò)密度迅速增加，此時(shí)必須不斷繼續(xù)施加力，才能使位錯(cuò)繼續(xù)滑移運(yùn)動(dòng)，直至使位錯(cuò)繼續(xù)滑移運(yùn)動(dòng)，直至f f點(diǎn)。點(diǎn)。f f點(diǎn)通常是應(yīng)力應(yīng)變曲點(diǎn)通常是應(yīng)力應(yīng)變曲線的最高點(diǎn)（特殊材料除外），此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是重要線的最高點(diǎn)（特殊材料除外），此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是重要的性能判

15、據(jù)。的性能判據(jù)。第第6 6階段：縮頸變形階段（階段：縮頸變形階段（fgfg） 力施加至力施加至f f點(diǎn)時(shí)，試驗(yàn)材材料的應(yīng)變硬化與幾何形狀導(dǎo)點(diǎn)時(shí)，試驗(yàn)材材料的應(yīng)變硬化與幾何形狀導(dǎo)致的軟化達(dá)到平衡，此時(shí)力不再增加，試樣最薄弱的截面致的軟化達(dá)到平衡，此時(shí)力不再增加，試樣最薄弱的截面中心部分開(kāi)始出現(xiàn)微小空洞，然后擴(kuò)展連接成小裂紋，試中心部分開(kāi)始出現(xiàn)微小空洞，然后擴(kuò)展連接成小裂紋，試樣的受力狀態(tài)由兩向變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。裂紋擴(kuò)展的同時(shí)，樣的受力狀態(tài)由兩向變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。裂紋擴(kuò)展的同時(shí)，在試樣表面可看到產(chǎn)生縮頸變形，在拉伸曲線上，從在試樣表面可看到產(chǎn)生縮頸變形，在拉伸曲線上，從f f點(diǎn)點(diǎn)到到g g點(diǎn)力是下

16、降的，但是在試樣縮頸處，由于截面積已變點(diǎn)力是下降的，但是在試樣縮頸處，由于截面積已變小，其真應(yīng)力要大大高于工程應(yīng)力。小，其真應(yīng)力要大大高于工程應(yīng)力。試驗(yàn)達(dá)到試驗(yàn)達(dá)到g g點(diǎn)試樣完點(diǎn)試樣完全斷裂。全斷裂。第14頁(yè)/共73頁(yè) 從以上典型的拉伸曲線上，可以測(cè)定金屬材料如下性能：從以上典型的拉伸曲線上，可以測(cè)定金屬材料如下性能：1 1 上屈服強(qiáng)度：（上屈服強(qiáng)度：（c c點(diǎn)）點(diǎn)）試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力2 2 下屈服強(qiáng)度：（下屈服強(qiáng)度：（e e點(diǎn)）點(diǎn)）屈服期間的最低應(yīng)力，要注意這里要排除初屈服期間的最低應(yīng)力，要注意這里要排除初始瞬時(shí)效應(yīng)最低應(yīng)力點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)

17、力。始瞬時(shí)效應(yīng)最低應(yīng)力點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。3 3 抗拉強(qiáng)度：（抗拉強(qiáng)度：（f f點(diǎn)）點(diǎn)）在最大力點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。在最大力點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。 4 4 屈服點(diǎn)延伸率：（屈服點(diǎn)延伸率：（aeae）對(duì)于呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的材料，從屈服開(kāi)對(duì)于呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的材料，從屈服開(kāi)始至均勻硬化開(kāi)始之間的延伸率。要注意起點(diǎn)和終點(diǎn)的判定。始至均勻硬化開(kāi)始之間的延伸率。要注意起點(diǎn)和終點(diǎn)的判定。5 5 最大力總延伸率：最大力總延伸率：f f點(diǎn)處作一垂線，橫座標(biāo)原點(diǎn)與交點(diǎn)長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)點(diǎn)處作一垂線，橫座標(biāo)原點(diǎn)與交點(diǎn)長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)率（包括在此條件下的彈性伸長(zhǎng)和塑性伸長(zhǎng)率）。的伸長(zhǎng)率（包括在此條件下的彈性伸長(zhǎng)和塑性伸長(zhǎng)率）。6 6 最大力

18、塑性延伸率最大力塑性延伸率：f f點(diǎn)處作一平行于彈性段的直線，橫座標(biāo)原點(diǎn)處作一平行于彈性段的直線，橫座標(biāo)原點(diǎn)與交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)率。點(diǎn)與交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)率。7 7 斷裂總延伸率：（斷裂總延伸率：（g g 點(diǎn)）斷裂時(shí)刻的試樣總伸長(zhǎng)率（包括彈性伸點(diǎn)）斷裂時(shí)刻的試樣總伸長(zhǎng)率（包括彈性伸長(zhǎng)和塑性伸長(zhǎng)率）。長(zhǎng)和塑性伸長(zhǎng)率）。拉伸過(guò)程中無(wú)明顯屈服脆性材料（如淬火鋼和高強(qiáng)鋼）的拉伸曲線拉伸過(guò)程中無(wú)明顯屈服脆性材料（如淬火鋼和高強(qiáng)鋼）的拉伸曲線：第15頁(yè)/共73頁(yè) 8 8 規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度R Rp p： 規(guī)定塑性延伸率對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，即在代表伸長(zhǎng)的橫坐標(biāo)上規(guī)定塑性延伸率對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，即在代表伸長(zhǎng)的橫坐標(biāo)上

19、取規(guī)定的伸長(zhǎng)量，平行于彈性線段作一直線。在與曲線交點(diǎn)取規(guī)定的伸長(zhǎng)量，平行于彈性線段作一直線。在與曲線交點(diǎn)處作一水平線與力軸的交點(diǎn)力值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為處作一水平線與力軸的交點(diǎn)力值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為RpRp。一般。一般稱平行線法，適用于彈性段為直線的拉伸曲線。稱平行線法，適用于彈性段為直線的拉伸曲線。 對(duì)于彈性段不是直線的拉伸曲線，上述方法無(wú)法用，此對(duì)于彈性段不是直線的拉伸曲線，上述方法無(wú)法用，此時(shí)要用滯后環(huán)法或逐步逼近法進(jìn)行測(cè)定。時(shí)要用滯后環(huán)法或逐步逼近法進(jìn)行測(cè)定。 9 9 規(guī)定總延伸強(qiáng)度規(guī)定總延伸強(qiáng)度R Rt t： 規(guī)定總延伸率對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，即在代表伸長(zhǎng)的橫坐標(biāo)上取規(guī)定總延伸率對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，即在代表伸長(zhǎng)

20、的橫坐標(biāo)上取規(guī)定的伸長(zhǎng)量，平行于力軸作一直線。在與曲線交點(diǎn)處作一規(guī)定的伸長(zhǎng)量，平行于力軸作一直線。在與曲線交點(diǎn)處作一水平線與力軸的交點(diǎn)力值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為水平線與力軸的交點(diǎn)力值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為R Rt t。第16頁(yè)/共73頁(yè)第17頁(yè)/共73頁(yè) 關(guān)于金屬的拉伸試驗(yàn)速率關(guān)于金屬的拉伸試驗(yàn)速率1 試驗(yàn)速率的本質(zhì)2 試驗(yàn)速率的方式3 試驗(yàn)速率方式的評(píng)價(jià)分析4 拉伸速率對(duì)性能的影響5 拉伸速率的規(guī)定6 應(yīng)力速率與應(yīng)變速率的轉(zhuǎn)換第18頁(yè)/共73頁(yè)測(cè)定拉伸性能對(duì)試樣的要求測(cè)定拉伸性能對(duì)試樣的要求 1 標(biāo)距(6.1.1) 2 平行長(zhǎng)度(6.1.2) 3 過(guò)渡半徑(6.1.2) 4 矩形試樣寬厚比 5 試樣頭部形狀

21、 6 圓形截面比例試樣 7 矩形截面比例試樣 8 扁材、線材試樣 9 直徑小于4mm線材試樣 10 管材試樣第19頁(yè)/共73頁(yè)拉伸試驗(yàn)要求拉伸試驗(yàn)要求1 試驗(yàn)力零點(diǎn)設(shè)置2 試樣夾持方法,ISO-10.2條(49)3 試驗(yàn)速率的選擇及表示 控制試驗(yàn)速率的方式 試驗(yàn)條件的表示第20頁(yè)/共73頁(yè) 1 1 上屈服強(qiáng)度的測(cè)定上屈服強(qiáng)度的測(cè)定 2 2 下屈服強(qiáng)度的測(cè)定下屈服強(qiáng)度的測(cè)定第21頁(yè)/共73頁(yè)第22頁(yè)/共73頁(yè)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a a）當(dāng)材料呈現(xiàn)明顯屈服時(shí)，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定或說(shuō)明）當(dāng)材料呈現(xiàn)明顯屈服時(shí)，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定或說(shuō)明測(cè)定上屈服強(qiáng)度（測(cè)定上屈服強(qiáng)度（R ReHeH）或下屈服

22、強(qiáng)度（）或下屈服強(qiáng)度（R ReLeL）或兩者。相）或兩者。相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)無(wú)規(guī)定時(shí)，測(cè)定上屈服強(qiáng)度（關(guān)產(chǎn)品標(biāo)無(wú)規(guī)定時(shí)，測(cè)定上屈服強(qiáng)度（R ReHeH）和下屈服強(qiáng)）和下屈服強(qiáng)度（度（R ReLeL）；只呈現(xiàn)單一屈服（呈現(xiàn)屈服平臺(tái)）狀態(tài)的情）；只呈現(xiàn)單一屈服（呈現(xiàn)屈服平臺(tái)）狀態(tài)的情況，測(cè)定為下屈服強(qiáng)度（況，測(cè)定為下屈服強(qiáng)度（R ReLeL）。）。b b）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中要求測(cè)定屈服強(qiáng)度，但材料不呈現(xiàn)出明顯）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中要求測(cè)定屈服強(qiáng)度，但材料不呈現(xiàn)出明顯屈服時(shí)，材料不具有可測(cè)的上屈服強(qiáng)度（屈服時(shí)，材料不具有可測(cè)的上屈服強(qiáng)度（R ReHeH）和（或）和（或）下屈服強(qiáng)度（下屈服強(qiáng)度（R ReLeL）性能。建議測(cè)定規(guī)

23、定塑性延伸強(qiáng)度）性能。建議測(cè)定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度（R RP0.2P0.2），并注明），并注明“無(wú)明顯屈服無(wú)明顯屈服”。 有可能出現(xiàn)上述情況的材料，建議相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)有可能出現(xiàn)上述情況的材料，建議相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定測(cè)定屈服強(qiáng)度時(shí)說(shuō)明當(dāng)無(wú)明顯屈服時(shí)要測(cè)定規(guī)定塑性定測(cè)定屈服強(qiáng)度時(shí)說(shuō)明當(dāng)無(wú)明顯屈服時(shí)要測(cè)定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度（延伸強(qiáng)度（R RP0.2P0.2）。）。c c）如材料屈服期間力并無(wú)下降或保持恒定，而是呈緩慢）如材料屈服期間力并無(wú)下降或保持恒定，而是呈緩慢增加，只要能分辨出力在增加，則判為無(wú)明顯屈服狀態(tài)。增加，只要能分辨出力在增加，則判為無(wú)明顯屈服狀態(tài)。第23頁(yè)/共73頁(yè)3 3 規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度

24、的測(cè)定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的測(cè)定 塑性延伸量 L（偏離彈性點(diǎn)的變形量） 塑性延伸率 ep(ep L/Le) 規(guī)定塑性延伸率 ep0.2 規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度 Rp0.2 ep0.2對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 （ Rp0.2 Fp/S0）第24頁(yè)/共73頁(yè)1) 常規(guī)平行線方法 常規(guī)平行線方法適用于具有明顯彈性直線段的材料。在應(yīng)力延伸率曲線圖上，在延伸軸上用等于規(guī)定塑性延伸率的截距點(diǎn)作平行于彈性直線段的平行線，交曲線于一點(diǎn)，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力為所求測(cè)的規(guī)定塑性延伸力，此力除以試樣原始橫截面積S0便得到規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖3. ep規(guī)定的塑性延伸率規(guī)定的塑性延伸率 第25頁(yè)/共73頁(yè)第26頁(yè)/共73頁(yè)第27頁(yè)/共73頁(yè) 3

25、 )逐步逼近方法 ISO6892第13條的注。 逐步逼近方法既適用具有彈性直線段材料，也適用于無(wú)明顯彈性直線段材料測(cè)定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度。 此方法是建立在“表觀比例極限不低于規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度RP0.2的一半”的假定，這一假定對(duì)于常見(jiàn)的金屬材料基本真實(shí)。 第28頁(yè)/共73頁(yè)第29頁(yè)/共73頁(yè) 4 4 規(guī)定總延伸強(qiáng)度的測(cè)定規(guī)定總延伸強(qiáng)度的測(cè)定 試驗(yàn)時(shí)，記錄力延伸曲線，直至超過(guò)規(guī)定總延伸強(qiáng)度。在力延伸曲線上的延伸軸上用等于規(guī)定總延伸率的截距作平行于力軸的平行線，與曲線點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力即為規(guī)定總延伸力，此力除以試樣原始橫截面積便得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度。見(jiàn)圖4. 總延伸率與塑性延伸率之間相差的是彈性部分。第30頁(yè)/

26、共73頁(yè)5 5 規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗(yàn)證規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗(yàn)證 這種驗(yàn)證方法較簡(jiǎn)單。對(duì)試樣連續(xù)施加力直至相應(yīng)規(guī)這種驗(yàn)證方法較簡(jiǎn)單。對(duì)試樣連續(xù)施加力直至相應(yīng)規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的力，并在此力保持定殘余延伸強(qiáng)度的力，并在此力保持1010秒秒1212秒時(shí)間后卸秒時(shí)間后卸除力，檢驗(yàn)殘余延伸是否超過(guò)規(guī)定值。如果未超過(guò)，則確除力，檢驗(yàn)殘余延伸是否超過(guò)規(guī)定值。如果未超過(guò)，則確認(rèn)試樣通過(guò)驗(yàn)證合格，如果超過(guò)，則確認(rèn)試樣不合格。認(rèn)試樣通過(guò)驗(yàn)證合格，如果超過(guò)，則確認(rèn)試樣不合格。 示例：示例： R Rr0.5r0.5750MPa 750MPa 表明施加應(yīng)力表明施加應(yīng)力750MPa 750MPa 產(chǎn)生的產(chǎn)生的殘余延伸率小于殘

27、余延伸率小于0.50.5。 這種驗(yàn)證方法，對(duì)于只要求判定產(chǎn)品合不合格，而不這種驗(yàn)證方法，對(duì)于只要求判定產(chǎn)品合不合格，而不要求知道具體性能值是多少的場(chǎng)合是很有用的，因?yàn)轵?yàn)證要求知道具體性能值是多少的場(chǎng)合是很有用的，因?yàn)轵?yàn)證的效率高，對(duì)大批量和多批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)有利。的效率高，對(duì)大批量和多批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)有利。 但這種驗(yàn)證的方法，僅僅能對(duì)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)但這種驗(yàn)證的方法，僅僅能對(duì)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證合格與否，并不能得到性能的確定殘余延伸強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證合格與否，并不能得到性能的確切數(shù)值。因此，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議應(yīng)說(shuō)明是否采用驗(yàn)證切數(shù)值。因此，相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議應(yīng)說(shuō)明是否采用驗(yàn)證方

28、法或具體測(cè)定的方法。方法或具體測(cè)定的方法。第31頁(yè)/共73頁(yè)6 6 屈服點(diǎn)延伸率的測(cè)定屈服點(diǎn)延伸率的測(cè)定 對(duì)于不連續(xù)屈服的材料，用變形硬化開(kāi)始點(diǎn)對(duì)于不連續(xù)屈服的材料，用變形硬化開(kāi)始點(diǎn)的延伸減去上屈服點(diǎn)處的延伸，除以引伸計(jì)標(biāo)距得的延伸減去上屈服點(diǎn)處的延伸，除以引伸計(jì)標(biāo)距得到屈服點(diǎn)延伸率。到屈服點(diǎn)延伸率。 變形硬化開(kāi)始點(diǎn)的確定見(jiàn)變形硬化開(kāi)始點(diǎn)的確定見(jiàn)圖圖7 7： a) a) 水平線法水平線法 b) b) 回歸線法回歸線法 試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)注明采用的方法。試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)注明采用的方法。第32頁(yè)/共73頁(yè) 7 7 最大力總延伸伸率的測(cè)定最大力總延伸伸率的測(cè)定8 8 最大力塑性延伸率的測(cè)定最大力塑性延伸率的測(cè)

29、定 試驗(yàn)時(shí)記錄力試驗(yàn)時(shí)記錄力延伸曲線，直至過(guò)了最大力點(diǎn)，延伸曲線，直至過(guò)了最大力點(diǎn)，見(jiàn)圖見(jiàn)圖1 1。最大力點(diǎn)的總延伸。最大力點(diǎn)的總延伸L Lm m除以引伸計(jì)標(biāo)距除以引伸計(jì)標(biāo)距L Le e，即為最大力總延伸率，按下式計(jì)算：即為最大力總延伸率，按下式計(jì)算： 將最大力總延伸扣除彈性延伸部分即為將最大力總延伸扣除彈性延伸部分即為最大力塑性延伸，將其除以引伸計(jì)標(biāo)距便得到最大力最大力塑性延伸，將其除以引伸計(jì)標(biāo)距便得到最大力塑性延伸率，按下式計(jì)算：塑性延伸率，按下式計(jì)算： 100emgtLLA100)(mRLLEmemgA第33頁(yè)/共73頁(yè) 無(wú)縮頸塑性伸長(zhǎng)率無(wú)縮頸塑性伸長(zhǎng)率A AWnWn測(cè)定方法測(cè)定方法 許

30、多材料，最大力產(chǎn)生于縮頸許多材料，最大力產(chǎn)生于縮頸 開(kāi)始范圍，表明開(kāi)始范圍，表明A Ag g和和A AWnWn基本相同，但對(duì)大變形冷加工材料、輻照后基本相同，但對(duì)大變形冷加工材料、輻照后結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼A Ag g和的和的A AWnWn則有不同則有不同. . 棒材、線材和條材等長(zhǎng)產(chǎn)品，可采用標(biāo)準(zhǔn)附棒材、線材和條材等長(zhǎng)產(chǎn)品，可采用標(biāo)準(zhǔn)附錄錄I I提供的人工測(cè)量提供的人工測(cè)量AWn方法。方法。 為使測(cè)量有效，應(yīng)滿足：為使測(cè)量有效，應(yīng)滿足： a) a)測(cè)量區(qū)的范圍應(yīng)處于距離斷裂處至少測(cè)量區(qū)的范圍應(yīng)處于距離斷裂處至少5d5d（d d為試樣直徑）和距離夾頭至少為為試樣直徑）和距離夾頭至少為2.5d2.5d。

31、 b b）測(cè)量用的原始標(biāo)距應(yīng)至少等于相產(chǎn)品）測(cè)量用的原始標(biāo)距應(yīng)至少等于相產(chǎn)品中規(guī)定的值。中規(guī)定的值。 AWn按下式計(jì)算： %10000LLLAug第34頁(yè)/共73頁(yè) 9 9 斷裂總延伸率的測(cè)定斷裂總延伸率的測(cè)定 試驗(yàn)時(shí)記錄力延伸曲線，直至試樣完全斷裂，（見(jiàn)圖1和后圖）。斷裂點(diǎn)的總延伸除以引伸計(jì)標(biāo)距即得到斷裂總延伸率，按下式計(jì)算。 100LeLAft第35頁(yè)/共73頁(yè)第36頁(yè)/共73頁(yè)第37頁(yè)/共73頁(yè) 斷后伸長(zhǎng)率測(cè)量要點(diǎn)斷后伸長(zhǎng)率測(cè)量要點(diǎn)1 斷樣處于同一軸線2 斷面適當(dāng)接觸3 直接測(cè)量條件4 移位法測(cè)量(附錄H)5 自動(dòng)法測(cè)量6 A5%測(cè)量方法（附錄G）7 表示方法與換算8 修約間隔第38頁(yè)/

32、共73頁(yè) 直接測(cè)量條件：直接測(cè)量條件： A A 試樣斷裂處距離等于或大于試樣斷裂處距離等于或大于1/3 L1/3 L0 0時(shí)時(shí); ; B B 斷后伸長(zhǎng)率大于或等于規(guī)定值時(shí)，不管斷在何處，斷后伸長(zhǎng)率大于或等于規(guī)定值時(shí)，不管斷在何處，直接測(cè)量直接測(cè)量L LU U。 移位法測(cè)量：移位法測(cè)量： 若試樣斷裂處與標(biāo)距標(biāo)點(diǎn)的距離小于若試樣斷裂處與標(biāo)距標(biāo)點(diǎn)的距離小于L L0 0/3/3，可采用，可采用“移移位方法位方法”（見(jiàn)附錄（見(jiàn)附錄H H）測(cè)定伸長(zhǎng)率。等于或大于規(guī)定最小值）測(cè)定伸長(zhǎng)率。等于或大于規(guī)定最小值情況也可采用情況也可采用“移位方法移位方法”。自動(dòng)方法測(cè)量：自動(dòng)方法測(cè)量：允許使用自動(dòng)系統(tǒng)或裝置測(cè)定斷

33、后伸長(zhǎng)率和斷裂總伸長(zhǎng)率，允許使用自動(dòng)系統(tǒng)或裝置測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率和斷裂總伸長(zhǎng)率，應(yīng)注意：應(yīng)注意： a)a)引伸計(jì)標(biāo)距應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距。引伸計(jì)標(biāo)距應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距。 b)b)斷裂位置處于引伸計(jì)標(biāo)距范圍內(nèi)方為有效斷裂位置處于引伸計(jì)標(biāo)距范圍內(nèi)方為有效; ;但如伸長(zhǎng)但如伸長(zhǎng)率等于或大于規(guī)定最小值，不管斷裂位置處于何處測(cè)量均率等于或大于規(guī)定最小值，不管斷裂位置處于何處測(cè)量均為有效。為有效。第39頁(yè)/共73頁(yè)第40頁(yè)/共73頁(yè)第41頁(yè)/共73頁(yè)A A 的表示方法與換算的表示方法與換算 A 在短比例標(biāo)距試樣上測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率在短比例標(biāo)距試樣上測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率 A11.3在長(zhǎng)比例標(biāo)距試樣上測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率在長(zhǎng)

34、比例標(biāo)距試樣上測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率 A80mm 在定標(biāo)距試樣（在定標(biāo)距試樣（80mm）上測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率）上測(cè)得的斷后伸長(zhǎng)率 A A 11.3 A 50 A200 碳碳 鋼鋼 1 0.758 1 1 0.758 1 0.5740.574 奧氏體鋼奧氏體鋼 1 0.916 1 1 0.916 1 0.8390.839第42頁(yè)/共73頁(yè) 11 11 斷面收縮率斷面收縮率Z Z的測(cè)定的測(cè)定 斷面收縮率也是金屬材料重要的延性性能，但由于試樣拉斷時(shí)形成的最小橫截面形狀復(fù)雜性，沒(méi)有各種形狀截面試樣的測(cè)定方法規(guī)定測(cè)定方法。 按照斷面收縮率的定義“斷裂后試樣橫截積的最大縮減量（S0-Su）與原始橫截面積（S0）之

35、比的百分率”。對(duì)于圓形橫截面試樣，通過(guò)測(cè)定試驗(yàn)前的原始橫截面積（S0），和斷后最小橫截面積（Su）來(lái)計(jì)算斷面收縮率。橫截面測(cè)量準(zhǔn)確至2。第43頁(yè)/共73頁(yè) 1.斷面形狀：新標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)規(guī)定。 2.Su的測(cè)量應(yīng)準(zhǔn)確至2。 對(duì)于小直徑或其它截面試樣Z的測(cè)定，測(cè)量準(zhǔn)確度較難達(dá)到2。 （指南一書(shū)80-83頁(yè)） 1）圓形橫截面試樣Z的測(cè)定。 在斷面最小處相互垂直方向測(cè)量直徑，用平均值計(jì)算最小橫截面積。 2）矩形橫截面試樣Z的測(cè)定。 用斷面最小厚度及最大寬度計(jì)算。 第44頁(yè)/共73頁(yè)第45頁(yè)/共73頁(yè) 各類(lèi)試樣各類(lèi)試樣S S0 0的測(cè)量的測(cè)量 1） 厚度0.13mm薄板試樣： 面積準(zhǔn)確至2，特薄板試樣寬度誤差2

36、。 2） 厚度3mm的板、扁材及尺寸4mm線、棒、型材試樣： 尺寸測(cè)量準(zhǔn)確至0.5。 3） 尺寸4mm線、棒、型材試樣： 面積測(cè)量準(zhǔn)確至1。 4） 管材試樣（全截面或條狀）： 原始橫截面測(cè)量準(zhǔn)確至1。 第46頁(yè)/共73頁(yè)第47頁(yè)/共73頁(yè)一一 拉伸試驗(yàn)測(cè)量不確定度評(píng)定原則拉伸試驗(yàn)測(cè)量不確定度評(píng)定原則 拉伸試驗(yàn)測(cè)量不確定度是根據(jù)誤差累計(jì)原理，以試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)檢定標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)評(píng)定的。當(dāng)評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果總分散度時(shí)，測(cè)量不確定度包括材料不均勻性帶入的分散。因此這種評(píng)定方法對(duì)試驗(yàn)室實(shí)際應(yīng)用是有意義的。 評(píng)定時(shí)要考慮試驗(yàn)方法的特點(diǎn)，采用設(shè)備或儀器相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。第48頁(yè)/共73頁(yè) 二二 評(píng)定測(cè)量不確定度的步驟

37、評(píng)定測(cè)量不確定度的步驟 1) 求A類(lèi)不確定度（公式J.1） 根據(jù)一組或多組試驗(yàn)結(jié)果，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差。 2) 求B類(lèi)不確定度 (公式J.2) 根據(jù)設(shè)備儀器校驗(yàn)證書(shū)或相關(guān)文件規(guī)定極限，要考慮分布規(guī)律。 3）計(jì)算合成不確定度（公式J.3） 用方和根方法計(jì)算。 4）計(jì)算擴(kuò)展不確定度 按置信水平95，擴(kuò)展系數(shù) K2第49頁(yè)/共73頁(yè) 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文件 JJF 10591999 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示 基本概念、術(shù)語(yǔ)（不確定度、A類(lèi)不確定度、B類(lèi)不確定度、合成不確定度、擴(kuò)展不確定度等） 建立測(cè)量模型（根據(jù)不同試驗(yàn)方法類(lèi)型） 各不確定度的評(píng)定（A類(lèi)、B類(lèi)、合成、擴(kuò)展） 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示第5

38、0頁(yè)/共73頁(yè)相關(guān)引用標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)引用標(biāo)準(zhǔn) 拉伸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)（相應(yīng)級(jí)別試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力誤差規(guī)定） 單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)的標(biāo)定 (規(guī)定級(jí)別引伸計(jì)的量程、系統(tǒng)誤差要求) 數(shù)值修約規(guī)則（ISO6892不列入）（有效位數(shù)、修約間隔、修約規(guī)則）第51頁(yè)/共73頁(yè)三三 影響性能測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素分影響性能測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素分析析 影響拉伸性能測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度的因素主要?dú)w為兩大類(lèi)如下： a)計(jì)量參數(shù)類(lèi)：例如試驗(yàn)機(jī)級(jí)別、引伸計(jì)、試樣尺寸，包括試樣原始橫截面尺寸等。 b)材料和試驗(yàn)控制參數(shù)：例如材料性能的均勻性、試樣制備的方法、試樣形狀及公差、試驗(yàn)速率、試樣受力的軸向性、試驗(yàn)溫度、數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)、軟件的偏差，以及人為

39、誤差等。第52頁(yè)/共73頁(yè)第53頁(yè)/共73頁(yè) 四四 不確定度分量分析不確定度分量分析 1 .與材料無(wú)關(guān)的未定系統(tǒng)誤差 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的未定系統(tǒng)誤差有： a)a)允許的測(cè)力誤差（1 1級(jí)準(zhǔn)確度）：1%1%； b)b)允許的測(cè)應(yīng)變（位移）誤差（1 1級(jí)引伸計(jì)準(zhǔn)確度）：1%1%； c)c)允許的標(biāo)距誤差（1 1級(jí)引伸計(jì)）：1%1%； d)d)允許的測(cè)原始橫截面積誤差：1%1%； e)e)允許的測(cè)斷后最小橫截面積誤差：2%2%。第54頁(yè)/共73頁(yè)第55頁(yè)/共73頁(yè) 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種性能，并不是每一種都與上述5種誤差分量相關(guān)。例如，ReH、ReL和Rm三項(xiàng)性能與力的測(cè)量和原始橫截面積的測(cè)量相

40、關(guān)，所以這些性能與1)和4)項(xiàng)誤差相關(guān)。RP這一性能除與1)和4)項(xiàng)誤差相關(guān)外，還與2)和3)項(xiàng)誤差相關(guān)，因?yàn)橛裳由齑_定所測(cè)的力，而延伸是通過(guò)引伸計(jì)測(cè)量的。這一性能與標(biāo)距誤差和延伸測(cè)量誤差（采用引伸計(jì)方法測(cè)）相關(guān)，即與3)和4)項(xiàng)誤差相關(guān)。Z這一性能與原始橫截面積和斷后最小橫截面積測(cè)量誤差相關(guān)，即與4)和5)項(xiàng)誤差相關(guān)。第56頁(yè)/共73頁(yè)第57頁(yè)/共73頁(yè)六六. .抗拉強(qiáng)度測(cè)量不確定度示例抗拉強(qiáng)度測(cè)量不確定度示例 1 數(shù)學(xué)模型 按抗拉強(qiáng)度公式計(jì)算。 2 分量分析 a) 一組重復(fù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù) b) 試驗(yàn)力分量 c) 試樣面積誤差分量 d) 結(jié)果的修約 3 不確定度合成 4 擴(kuò)展不確定度 4 結(jié)果的

41、表示 第58頁(yè)/共73頁(yè)1 1 基本公式基本公式)0()()()()(20222ffrepuSuFuuRurelrelmrelrelmcrelSFRmm0第59頁(yè)/共73頁(yè) 2 2 不確定度分量分析不確定度分量分析 (ISO6892J.4 說(shuō)明) a）用一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到A類(lèi)不確定度分量 用10支d=10mm圓形截面試樣在同一條件下重復(fù)試驗(yàn)，測(cè)出的強(qiáng)度均值Rm600N/mm2（591609N/mm2），試驗(yàn)結(jié)果包括了材料分散度在內(nèi)。 平均值的計(jì)算： 求出標(biāo)準(zhǔn)偏差：nimmRRn111)(2nmmiRRSi第60頁(yè)/共73頁(yè)A A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算 A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 相對(duì)不確定

42、度分量：055. 6)(nrepusi%0 . 1010. 0)(Rumrelrep第61頁(yè)/共73頁(yè) b b）試驗(yàn)力引入的不確定度分量）試驗(yàn)力引入的不確定度分量 示值誤差引入的分量： 1級(jí)拉力試驗(yàn)機(jī)力示值最大允許誤差為1.0，按均勻分布考慮： 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)引入的分量： 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0.3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，不確定度為0.3，置信因子為2： 最大力相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:%58. 03%0 . 1)(11FFu%15. 02%3 . 0)(22FFu%62. 02211)()(0015. 00058. 0)()(2222FFuFFuFFFummmrelu第62頁(yè)/共73頁(yè) c) c)試樣形狀公差引入的不確定度

43、分試樣形狀公差引入的不確定度分量量 標(biāo)準(zhǔn)附錄B規(guī)定試樣尺寸應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確至0.5，即橫截面測(cè)量最大允許誤差為1.0，按矩形分布考慮，則：%58. 03%0 . 1)(0Surel第63頁(yè)/共73頁(yè)d)d)修約引入的不確定度分量修約引入的不確定度分量 按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于抗拉強(qiáng)度修約間隔為1N/mm2,按均勻分布考慮，修約引入的不確定度分量為：%048. 0326001)0(ffurel第64頁(yè)/共73頁(yè) 3 3 不確定度合成不確定度合成%31. 1%)048. 0(%)58. 0(%)62. 0(%)0 . 1 (2222ucrel)()()()(20222offrepusuFuuurelrelmr

44、elrelcrel第65頁(yè)/共73頁(yè) 4. 4. 擴(kuò)展不確定度擴(kuò)展不確定度 置信概率95 Kp2 U95rel=21.31=2.62 第66頁(yè)/共73頁(yè)5. 5. 拉伸測(cè)量不確定度的表示拉伸測(cè)量不確定度的表示 相對(duì)測(cè)量擴(kuò)展不確定度表示為： Rm600N/mm2， U95rel=2.62 第67頁(yè)/共73頁(yè)附錄附錄A A 用計(jì)算機(jī)控制拉伸試驗(yàn)機(jī)的推薦用計(jì)算機(jī)控制拉伸試驗(yàn)機(jī)的推薦 用計(jì)算機(jī)控制拉伸試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)，實(shí)際是在試驗(yàn)機(jī)上配置電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)所要測(cè)定的材料性能，通過(guò)試驗(yàn)機(jī)相關(guān)元件及操作人員給出的信息 （如力值、伸長(zhǎng)、試驗(yàn)速率、試樣尺寸等），輸入至計(jì)算機(jī)，經(jīng)測(cè)量、及計(jì)算處理來(lái)控制試驗(yàn)機(jī)操作，

45、并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理。第68頁(yè)/共73頁(yè)第69頁(yè)/共73頁(yè) 對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的要求對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的要求 根據(jù)材料特性，各測(cè)量通道的元件（機(jī)械或電子）頻帶寬度和采樣頻率要足夠。 例如測(cè)定ReH時(shí)，最低采樣頻率（fmin,1/s）涉及： 試驗(yàn)速率（應(yīng)變速率或應(yīng)力速率） 材料的彈性模量E（對(duì)于應(yīng)變速率控制） 材料預(yù)計(jì)上屈服強(qiáng)度 相應(yīng)級(jí)別的試驗(yàn)機(jī)相對(duì)誤差 第70頁(yè)/共73頁(yè) 用計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng) 力學(xué)性能的測(cè)試力學(xué)性能的測(cè)試強(qiáng)度性能：1 1）上屈服強(qiáng)度（）上屈服強(qiáng)度（R ReHeH）2 2）規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（）規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（R RP P） 規(guī)定總延伸強(qiáng)度（規(guī)定總延伸強(qiáng)度（R Rt t）第71頁(yè)/共73頁(yè)變形性能的測(cè)定變形性能的測(cè)定1)1)最大力總延伸率（最大力總延伸率（A Agtgt）2)2)最大力塑性延伸率（最大力塑性延伸率（A Ag g）3)3)斷裂總延伸率（斷裂總延伸率（A At t）4)4)彈性范圍斜率彈性范圍斜率第72頁(yè)/共73頁(yè)感謝您的觀看！第73頁(yè)/共73頁(yè)