金属材料拉伸试验的影响因素及操作要求

谈 雷

（江阴市产品质量监督检验所，江苏 无锡 214434）

在现代工业实际的生产过程中，一些原材料、器件以及零配件的力学性能都必须在一定的试验基础上才能明确。通常情况下，力学性能试验主要涉及到了拉伸、弯曲、冲击以及压缩等几个方面的内容，而拉伸试验也有着非常普遍的应用，同时也是金属材料研制以及生产过程中的一种重要检验方法。

在拉伸试验开展的基础上，通过最终的强度以及塑性指标可以将材料的性能如实的反映出来，可以为生产过程提供非常重要的参考数据[1-3]。

1 金属材料拉伸试验的影响因素分析

在对金属材料力学性能进行测试的过程中，试样属于其中非常重要的测试载体，在对试样进行制备时保证具备一定的合理性，从而才能为最终试验数据的准确性提供良好的保障。当金属材料在进行冷热加工的过程中，其成分结果会因此发生相应的变化，这就会引发不同程度的变形现象，这就造成在对试样进行准备的过程中，所选择的部位、方向以及形状等方面都会对最终的结果产生严重的影响。

通常情况下，可以按照轧制的方向进行取样，这里所取得的试样具有良好的力学性能，而垂直于轧制方向力学性能相比较差。经过相关的试验结果可以了解到，当试样形状的公差越大时，其抗拉强度以及断后伸长率也就会越小，尺寸正公差越大的情况下，断后伸长率就会越大，尺寸负公差越大时，断后伸长率就会越小。

（1）仪器设备产生的影响。在进行拉伸试验的过程中会对相应的仪器设备进行使用，通常情况下主要包括了拉伸试验机、引伸计、夹具以及测量工具等，最终的试验结果不但会受到这些仪器本身精准度的影响，同时与试验人员的操作规范性也有着一定的联系。使用相同精度的不同测量工具进行拉伸试验工作，根据最终的试验对比结果来看，测量工具对于材料的屈服强度有着非常大的影响。另外，拉伸试验机液压夹具持力也会对最终的拉伸试验曲线产生一定的影响，在拉力不断提升的背景下，夹持力的不足以及设备之间的空隙会对试验机的响应速率以及实时性造成严重的影响。

（2）试验速率影响。在影响金属材料拉伸试验结果的各项影响因素中，拉伸试验速率控制方法以及速率大小属于其中非常重要的组成部分。在试验的不同阶段中，不一样的试验速率控制方法对数据多带来的影响都是不同的，这主要是受到材料对试验速率改变反应程度的影响。通常情况下，在温度以及试样等条件相同的基础上，试验速率对强度低但是塑性比较好的材料有着非常大的影响，其中对于屈服强度的影响要明显大于抗拉强度的影响。因此，在拉伸速率不断提升的基础上，材料的断后伸长率会呈现出下降的趋势。

（3）试验温度的影响。结合我国相关规定可以了解到，在开展室温拉伸试验工作时，应该将温度控制在20℃左右，在一定的范围内，对于大部分的金属材料而言，环境温度都不会对最终的试验数据产生影响。如果是存在一些对温度变化反应较大的材料，在温度不断提升的基础上，材料的塑性指标会一直呈现出上升的趋势，在这种情况下，需要通过相应的温度参数来对试验结果进行有效的调整。

另外，在金属材料高温或则是低温拉伸实验开展中，试验温度一般与试验速率一同产生作用，从而对于最终的试验结果会产生非常大的影响。

2 金属材料拉伸试验影响因素的控制策略

除了已上所提出的几点影响因素之外，金属材料拉伸试验还通常会受到试验人员、试样夹持以及引伸计装夹等各个方面的影响。在试验检测工作开展过程中，对于相关的试验人员而言，一定要对其中所存在的拉伸试验影响因素进行全面的了解，从而对检测工作的合理性提供良好的保障，通过这种方式才能对其中的试验结果进行有效的控制。在具体的操作过程中，可以通过以下几个方面来进行。

（1）试样制备应具有一定的代表性。在对试样进行制定的过程中，一定要保证所选择的材料具备一定的代表性，不会对力学性能方面产生影响。在试验工作开展过程中，人员一定要对取样、制样、验收以及流转等多个方面进行严格的控制，从而促进试样的加工技术水平可以实现明显的提升，对各个试样中存在的差异进行缩小，对应力集中现象进行有效的控制，避免误差现象的产生，从而为最终试验结果的精准度提供良好的保障。

（2）仪器设备的量程以及精度应满足一定的试验要求。另外，试验人员应该对设备的使用频率等进行全面的掌握，在一定的时间内针对设备开展相应的维护保养工作，并在规定的时间内进行核查，积极参与到实验室对比以及能力验证等工作中，从而才能为设备的准确性以及使用过程中的稳定性提供良好的保障。

（3）试验速率控制。在对试验速率进行控制的过程中，其控制方法以及速率的大小一定要满足相关的规定要求，严格按照材料的不同特性开展相应的选择工作，并做好整个过程中的记录工作。在金属材料拉伸试验开展过程中，在一定的条件下，应该选择应变速率的控制模式，在此基础上才能对最终的试验结果进行有效的分析。

（4）避免人为误差。金属拉伸试验开展过程中，对于相关的试验人员而言，在试验夹持、引伸计装卸、尺寸测量以及数据处理等工作中，一定要严格按照相关流程来开展工作，对整个过程中人为因素而产生的误差现象实现合理的控制，从而才能对最终试验结果的准确性提供良好的保障。

3 结语

综上所述，在金属材料拉伸试验工作中，最终的试验结果经常会受到多方面因素的影响，本文主要针对试样、实验仪器设备、试验速率以及试验温度等几项影响因素进行了深入分析，在此基础上提出了相应的控制措施。结合实际情况，影响金属材料拉伸试验结果的影响因素比较多，其中一部分因素可以通过有效的方法进行控制和消除，只有在保证试验条件相同的情况下，才能保证试验结果对比的合理性，从而对试验结果中存在的影响因素进行深入的分析，通过这种方式可以为最终拉伸试验结果的准确性提供良好的保障。