中國、日本和美國金屬材料室溫拉伸試驗標準對比3.doc

  


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中國和美國金屬材料室溫拉伸試驗標準對比

周建江1，劉杏2，嚴峻1，管億龍1，陳鵬1

(1. 上海金藝檢測技術有限公司，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度和塑性性能數據，對于設計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產品的質量控制以及設備的安全和評估都有很重要的應用價值和參考價值。不同國家的拉伸試驗標準對試驗機、試樣、試驗程序和試驗結果的處理與修約的規定不盡相同。對美國的ASTM E 8/E8 M-08、A370-07等標準與中國的GB/T228-2002進行比較，列舉了它們之間的差異并對這些差異對試驗結果的影響進行討論。與GB/T228-2002相比，ASTM標準在試驗機及其附件、試驗程序、試樣和試驗結果處理與修約方面的規定存在較大差異。對引伸計的精度要求，ASTM標準較高。屈服階段試驗速率，ASTM標準較低，試驗速率降低導致的強度性能指標降低是否足以影響被測產品屈服性能指標合格與否值得關注。不同ASTM標準中對取樣位置、試樣選擇的規定不盡相同，并且對同一產品的測試要求可能來自不同的標準，產品測試時應注意不同參考標準的選擇。ASTM標準使用非比例試樣而GB/T228-2002主要使用比例試樣。在拉伸試驗結果處理與修約方面，ASTM標準采用的斷面收縮率計算公式與GB/T228-2002不同，對強度性能指標和延性性能指標的修約間隔也不盡相同。

關鍵詞：室溫拉伸試驗，拉伸試驗機，拉伸試樣，拉伸試驗，拉伸試驗結果處理及修約

1. 前言

拉伸試驗是材料力學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度和塑性性能數據，對于設計和選材、新材料的研制、材料的采購和驗收、產品的質量控制以及設備的安全和評估都有很重要的應用價值和參考價值[1]。

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

ASTM E 8/E8 M-08規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，又有專門的試驗標準；例如針對鋼產品的ASTM A 370-07和針對鋁及鎂合金產品的ASTM B 557-06和B 557M-07e1。針對不同標準中的規定可能不同的情況，ASTM標準中規定如果存在異議以專門的產品標準為準。ASTM標準一般均有英制單位版本和公制單位版本，標準號后的M表示公制單位版本。絕大多數標準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；部分標準的英制單位版本和公制單位版本是各自獨立的，例如B 557-06和B 557M-07e1。少數標準只有一個版本，標準的范圍部分中就會注明本標準以英制單位為準（例如A 370-07）或以公制單位為準（例如ASTM E 23-06）。不同單位制中，同一數據的數值可能不完全相等，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。任何情況下同一標準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行試驗，然后將試驗結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標準只使用公制單位，所以本文只涉及ASTM標準中的公制單位部分。

2. 試驗機及其附屬設備

2.1 引伸計

表1. E 8/E 8M-08、A 370-07和ISO系標準對引伸計的規定