可靠性检测：有关拉伸试验的检测方法

　　拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。金属拉伸试验的步骤可参见ASTME-8标准。塑料拉伸试验的方法参见ASTMD-638标准、D-2289标准（高应变率）和D-882标准（薄片材）。ASTMD-2343标准规定了适用于玻璃纤维的拉伸试验方法；ASTMD-897标准中规定了适用于粘结剂的拉伸试验方法；ASTMD-412标准中规定了硬橡胶的拉伸试验方法。

　　拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，用σS(帕)表示。工程上有许多材料没有明显的屈服点，通常把材料产生的残余塑性变形为0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用σ0.2表示。材料在断裂前所达到的*大应力值，称抗拉强度或强度极限，用σb(帕)表示。

　　塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不致破坏的能力，常用的塑性指标是延伸率和断面收缩率。延伸率又叫伸长率,是指材料试样受拉伸载荷折断后,总伸长度同原始长度比值的百分数,用δ表示。断面收缩率是指材料试样在受拉伸载荷拉断后，断面缩小的面积同原截面面积比值的百分数，用ψ表示。

　　条件屈服极限σ0.2、强度极限σb、伸长率δ和断面收缩率ψ是拉伸试验经常要测定的四项性能指标。此外还可测定材料的弹性模量E、比例极限σp、弹性极限σe等。

　　试验方法拉伸试验在材料试验机上进行。试验机有机械式、液压式、电液或电子伺服式等型式。试样型式可以是材料全截面的，也可以加工成圆形或矩形的标准试样。钢筋、线材等一些实物样品一般不需要加工而保持其全截面进行试验。试样制备时应避免材料组织受冷、热加工的影响，并保证一定的光洁度。

　　试验时，试验机以规定的速率均匀地拉伸试样，试验机可自动绘制出拉伸曲线图。对于低碳钢等塑性好的材料，在试样拉伸到屈服点时，测力指针有明显的抖动，可分出上、下屈服点(和)，在计算时,常取。材料的δ和ψ可将试验断裂后的试样拼合，测量其伸长和断面缩小而计算出来。和伸长坐标值分别除以试样原截面积和试样标距，就可得到应力-应变曲线图。图中op部分呈直线，此时应力与应变成正比，其比值为弹性模量，Pp是呈正比时的*大载荷，p点应力为比例极限σp。继续加载时，曲线偏离op，直到e点，这时如卸去载荷，试样仍可恢复到原始状态，若过e点试样便不能恢复原始状态。e点应力为弹性极限σe。工程上由于很难测得真正的σe,常取试样残余伸长达到原始标距的0.01%时的应力为弹性极限,以σ0.01表示。继续加载荷，试样沿es曲线变形达到s点，此点应力为屈服点σS或残余伸长为0.2%的条件屈服强度σ0.2。过s点继续增加载荷到拉断前的*大载荷b点,这时的载荷除以原始截面积即为强度极限σb。在b点以后，试样继续伸长，而横截面积减小,承载能力开始下降,直到k点断裂。断裂瞬间的载荷与断裂处的截面的比值称断裂强度。

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