林珍奇

（莆田市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所，福建 莆田 351100）

1 拉伸試驗的影響因素及控制要求

1.1 試樣制備

試樣的代表性是拉伸試驗準確性的前提，試樣制備不能影響其力學性能。GB/T228.1-2010規(guī)定了薄板、薄帶、線材、棒材、型材、扁材、管材的試樣類型，力學性能試驗的取樣位置及試樣制備按GB/T2975-1998的規(guī)定進行，對試樣的取材、形狀、尺寸、加工精度等都有規(guī)定。

1.2 儀器設備要求

GB/T228.1-2010標準對試驗機提出了更高的要求，必須對試驗機進行試驗力檢定、引伸計和位移的標定；進行拉伸試驗的試驗機零位調(diào)整就不只是試驗力的零位調(diào)整、引伸計和位移的零位調(diào)整也同樣重要。

1.2.1 試驗機試驗力的檢定和零位控制

對試驗機的要求：試驗力的檢定必須符合1級精度或優(yōu)于1級精度的要求。試驗載荷的零位控制：在試驗機開機預熱20～30min后，先把試樣夾持到試驗機的上夾具夾緊，就要進行試驗力的“清零”，如果等試樣上夾具和下夾具都夾緊后才開始“清零”是不對的，由于夾具在夾緊試樣時會產(chǎn)生一個初始力，把初始力清零就會直接影響試驗力的結(jié)果。

1.2.2 引伸計的標定和零位控制

對引伸計的標定：必須將引伸計的線端連接到測量系統(tǒng)中，將引伸計裝夾到變形標準器上，調(diào)整測量系統(tǒng)平衡后，轉(zhuǎn)動標準校準器的刻度盤使精密螺桿移動，進行標定?？梢?，引伸計的標定是一個精密的操作，而不能采用游標卡尺來標定，也不能把引伸計拿去送檢。

引伸計的零位控制：對于需使用引伸計的試驗，試樣在上、下夾具都夾緊后，必須對產(chǎn)生的初始力進行消除，然后把引伸計用橡皮筋綁在試樣上，使兩刀刃垂直接觸試樣，并使引伸計的墊片緊密卡在兩力臂與標距桿之間后才開始“清零”，取下墊片，保證力臂與標距桿之間保持0.5mm的間隙，這樣，引伸計夾持的標距才是在試樣自由狀態(tài)下的原始標距，然后才能進入試驗。

1.2.3 位移的標定和零位控制

位移清零后必須保持零位值不變。有的試驗機在位移清零后會向一個方向飄移，位移零位可以通過位移控制器來調(diào)整，若仍然不能解決問題，可能是位移的中位出了偏移，必須請計量部門或廠家來標定，保證位移零位的穩(wěn)定性。否則，位移控制的試驗就會有偏差。

1.3 速率選擇與控制

GB/T228.1-2010標準的速率控制方法有三種：方法A（應變速率控制和橫梁位移控制）與方法B（應力控制），采用不同速率控制方法對試驗結(jié)果會有直接的影響。為此，筆者對同一根鋼筋截取9支試樣，3支采用速率為20MPa/s的應力控制；3支采用30MPa/s的應力控制；3支在彈性階段和屈服階段采用速率為3mm/min的橫梁位移控制，屈服后采用60mm/min的速率分別進行拉伸試驗，試驗結(jié)果如表1。

表1

由表1可知，不同速率控制方法和同一控制方法不同速率大小測得的下屈服強度和抗拉強度都存在著差異，因此，拉伸試驗速率控制方法和速率大小影響著試驗結(jié)果的準確性，對于不同性質(zhì)的材料應選擇合適的控制方法進行試驗，速率的控制必須符合相應標準的規(guī)定。

1.4 夾持要求

不同形狀的試樣必須選擇與之相匹配的夾具；夾具必須有足夠的夾持力夾緊試樣；試樣的夾持必須保持垂直方向，不能傾斜，可以制作一個垂直直角附件，裝夾時比靠試樣看是否處于垂直方向，也可以單手捏著試樣的一端讓試樣處于自由垂直狀態(tài)，看是否與夾具面垂直；試樣夾持部分至少要為夾具面長度的3/4；所有的這些要求都是為了防止試樣在拉伸過程中發(fā)生打滑，以求獲得準確的試驗數(shù)據(jù)。

1.5 試驗打滑的數(shù)據(jù)處理

進行拉伸試驗總免不了會出現(xiàn)打滑，對試驗結(jié)果有影響的拉伸試驗，在進行拉伸試驗時必須對拉伸試驗曲線圖做到全過程的跟蹤，對于試驗過程中出現(xiàn)的打滑點必須記住，并做好試驗后數(shù)據(jù)的處理。比如拉伸試驗要求測定下屈服強度和抗拉強度等指標，打滑點對抗拉強度的測定沒影響，但對下屈服強度的測定就會影響很大，若計算機把打滑點當作了下屈服強度，試驗后就必須對試驗數(shù)據(jù)進行處理，即把拉伸試驗曲線圖形放大，一定要確認計算機把打滑點錯當成了下屈服強度后才能去掉打滑點，再從曲線圖形上的屈服階段中重新找到不計初始瞬時效應后的最低點作為下屈服強度，并在檢驗報告中對進行處理的數(shù)據(jù)予以說明。

2 結(jié)語

筆者著重分析探討了試樣制備，儀器設備要求，速率選擇與控制、夾持要求、試驗打滑的數(shù)據(jù)處理等因素對拉伸試驗結(jié)果的影響，其他的如溫度、量具、數(shù)據(jù)修約等也會影響試驗結(jié)果的準確性。因此，試驗人員在檢驗工作中必須嚴格按照標準的要求，規(guī)范操作，對檢測過程的各個影響因素環(huán)節(jié)進行全面的控制，才能獲得準確的試驗數(shù)據(jù)，把檢測工作做好。

[1]GB/T228.1-2010 金屬材料拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局[S].2011.

[2]GB/T2975-1998 鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備，國家質(zhì)量監(jiān)督技術(shù)監(jiān)督局[S].1999.