现代国企研究 2016. 9（下）
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为了使测定的屈服强度更加客观准确，无论是生产还是材料研究对于试验操作参数之一的拉伸速率都有较为严格的要求，在GB/T228-1963至现已通过的GB/T228.1-2010中均有对拉伸速率的相关规定。对于工业生产，屈服强度是合理设计金属构件并使之符合实际功用的重要参数，也是保证其安全性的重要设计依据之一。 炮放
一、研究背景
(一)塑变时金属的机械性能参数
金属材料的应用价值主要通过其力学性能来评价。构件使用中会受到各种载荷作用，材料在其作用下保持不被破坏的能力即为材料的机械性能。材料的机械性能参数在构件材料选取、性质评估时具有重要的参考价值。对金属机械性能的要求因构件使用工况不同而异。
1.强度
强度即材料在外力作用下保持正常性状与功能而不被破坏的特性。屈服强度和抗拉强度是工程实践中应用最广泛的两项材料性能指标。
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2.硬度雾凇大桥
硬度用于衡量材料之软硬，压入法为最普遍的硬度测定方法。对于高硬材料如热处理后钢材的检测，应选择洛氏硬度法。布氏硬度则一般用于质地较软的工程材料，如各种有金属、铸铁、调质钢、热处理前的钢材等，不宜测定质地高硬或自身厚度较薄、尺寸较小的机件。
3.伸长率与断面收缩率
所谓塑性是指金属材料发生塑变而不被破坏的性能。金属材料在断裂前的塑性变形越大，表示材料的塑性越好；反之，塑性越差。伸长率和断面收缩率表征材料断裂前经受塑性变形的能力。伸长率越大或断面收缩率越高，说明材料塑性越大。
4.冲击韧度
冲击韧度是评定材料塑性变形和抵抗冲击能力的一项重要指标。为了保证其能够正常工作且保证安全，材料就必须具有足够的强度，即要求所选材料的力学性能指标符合设计的要求，其测定方法就是对材料进行拉伸试验。
二、典型材料拉伸时的力学性能（一）弹性阶段
金属的弹性模量是材料抵抗弹性变形能力强弱的表征。其化学成分、晶体结构、微观组织等内在影响化学键强度的因素均与弹性模量有关。弹性模量类似于弹簧的刚度，是衡量金属材料抵抗弹性变形能力的指标。 （二）屈服阶段
构件工作时，一般要保证构件所受的最大应力不超过该材料的屈服极限，这样才能保证安全。
（三）强化阶段
屈服阶段过后，要使塑性变形继续进行，需要加大应力，此即为材料的强化现象。金属的强化现象为生产中提高金属强度，优化金属性能提供了依据。
三、拉伸试验数据的影响因素
金属材料特定的化学成分以及组成结构决定了材料特定的性能。但同种材料在不同条件的拉伸试验下得到的性能指标并一定相同，除了拉伸速率外，试样、测量仪器、温度、夹持方法等因素也会影响到试验的结果。
（一）试样的相关因素
样坯选取部位、选取方向、试样加工工艺水平与要求、尺寸公差等因素均与拉伸试验结果有关，必须尽可能防止因
摘要：为了更加准确测定金属材料的力学性能指标，以及指导生产实践与材料科学研究，人们对于拉伸试验数据的真实性与准确性要求愈来愈高。试验结果对于材料力学性能的评估又显得十分重要。因而，人们越来越重视包括试验速度在内的诸多因素对拉伸试验结果造成的影响。关键词：拉伸试验；速率；屈服强度
受热、冷加工或机加工影响材料原有性能。试样的形状和尺寸不得随意更改。
（二）测量仪器与设备
量具精度、接触应力、接触面清洁度等对测量准确度也有影响。试验机对试样加力并测定所施加的力，引伸计测定位移。
（三）温度
拉伸一般应在室温下进行，一些对温度敏感的材料还应引入温度修正系数。环境温度基本不会影响液压度盘式拉伸机，应对试验结果予以温度上的修正。
（四）夹持方法
试样夹持方法不合理，易导致试样在拉伸过程中打滑或夹持端断在钳口内，应加强对试验机夹持钳口的合理选用与日常维护，以减少加载过程中钳口对试样造成损伤而影响试验数据测定。
（五）试验人员
同一组试验的结果会因试验人员的操作技能和主观因素不同而不同，尤其对于形状较复杂，测量较困难的构件，数据的测量极易出现误差。试验中应加大人员、设备对比，提高人员技能水平。
四、速率影响屈服强度机理的讨论
由材料学的理论可知，金属晶体内部普遍存在局部排列不规则的原子，这种微观缺陷即为位错。位错的生成与运动是造成材料发生塑变的主要原因。位错运动通过滑移沿滑移面进行。外力作用时，在宜于外力的方向，滑移面发生移动，塑变也沿其方向进行。加载过快会使滑移面移动不充分，位错受阻；加载过快也会导致塑性变形不能及时均匀传播，不利于滑移沿载荷方向移动；此外，变形硬化的回复过程也会因加载过快受阻，从而形变的阻抗提高。上述分析都在宏观上使屈服强度增大。
五、总结
（一）强度、硬度、断后伸长率与断面收缩率、冲击韧度是表征金属材料力学性能的五项主要指标。
（二）金属试样在拉伸时主要经历弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部塑形变形（颈缩）几个阶段。因实际构件不允许出现塑性变形，故屈服强度是衡量材料力学性能的重要指标，是安全设计的重要依据。
美好生活评价口袋罪（三）屈服强度是材料的固有属性，但其测定受多种因素影响。除加载速率外，试样取样方位、取样方向、试验设备、测量仪器、夹持方法、温度、人员均是影响结果测定的因素。
（四）实际生产和检验工作中，拉伸试验速率对的影响呈现一定的规律性。是关于的递增函数。的测定会因速率选取不合理而不稳定、不准确。
女子足球（五）材料的屈服强度并非一个严格的数值，在速率方面，如采用合理的试验速率，测得的屈服强度值不会产生过大偏差。因此，适当提高，可以节省研究与检验工作的时间。
（六）最新的GB/T228.1-2010中给出了利用应变速率控制实验速率的方法，此法可以通过控制试验机移动横梁速率间接控制应变速率。它虽额外需要额外测定试件平行长度，但弥补了在试件屈服阶段无法控制应力速率的局限性，它代表了未来检验检测的趋势和试验机控制开发的方向。
（七）给出表征物理量测定置信程度的量—不确定度，对于测量可靠性评估有很大的参考价值。
（作者单位：山东技师学院）
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论拉伸试验速率对金属材料屈服强度的影响
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