浅析金属材料室温拉伸试验的影响因素

王婵

摘要：力学性能是反映金属材料使用性能的一个很重要指标，金属材料的室温拉伸试验是检验其力学性能指标的常用手段，在板、带、管、帮、型以及丝状的金属材料制品的检验中得到了广泛的使用，也常常被应用与新产品的研发或是教学过程中。

关键词：金属材料;室温;拉伸试验;影响因素

引言：

金属材料在室温条件下进行拉伸试验的结果准确度会受到多种因素的影响，为了有效规避这些因素的干扰保障试验结果的准确性。首先要保障拉伸试验所使用的方式满足标准化、国际化的要求，目前我国标准的室温拉伸试验就是采用与国际标准等效的实验方式，该标准使拉伸实验的方法得到了统一，使冶金行业的产品走向了国际竞争市场。

1.金属材料室温拉伸试验的方法

金属材料在受力之后会产生各种各样的物理反应，所呈现出的反应现象主要表现为弹力和非弹力，以及应力或者应变等特征。金属材料的室温拉伸试验也就是指在室温条件下，将金属试样放置于夹具中，用一定得到速度通过夹具给金属试样施加拉伸力，直到测量出试验所需的一项或者是几项力学性能，一般的情况下，会将金属试样拉伸至断裂为止。生产企业与用户以及第三方在对金属材料进行拉伸实验时，通常需要获取的参数有强度包括抗拉伸强度以及屈服强度等、塑性指标比如试件断裂之后拉伸的长度以及断面的伸缩率等，这些参数也是反映该金属材料力学性能的主要参数指标。基本上都可以反映出金属潮流的力学性能，同时也是判定该金属材料性能水平的重要依据。

2.金属材料室温拉伸试验的影响因素分析

试样对试验的影响

在切取试样毛坯件时，应当确保试件不会受到温度干扰，出现变形或者加工硬化等现象，避免对其力学性能造成影响。在对试样进行机械加工时，可以减去受热或者冷加工硬化的过程，避免对试验结果产生影响，需要进行样品机械加工的材料作为试件材料，也就是通过车削、铣削、刨、磨等几个加工步骤的试件。试件表面的粗糙程度也是会对材料的屈服点产生一定干扰的，尤其是对于塑性性能水平较差的试件材料而言，屈服点就会更低。

测试仪器和设备对试验的影响

在使用尺寸测量仪器以及量具对试件进行测量时，其准确度必须要达到测量所要求的标准。尺寸测量主要是对试件原始截面的尺寸、断裂后横截面的尺寸数据，以及原始的标准距离以及断后的标准距离进行测量，分辨力也是影响试验结果准确性的一个关键因素，因此试验过程中所使用的量具以及仪器等都需要符合国家计量检测部门的要求。

拉伸试验所使用的设主要有试验机与引伸计两种，试验机主要是对试件施加拉伸力并对施加的拉伸力进行计量的一个设备，而引伸计是测定实验延伸或者是位移参数的一个设备，该设备测量的精确度会对试验的结果产生直接的干扰。因此试验过程中使用的试验机设备已引伸计设备必须要是通过检验并且合格的设备，而且不能超过使用的有效期限。试验机的加载同轴度参数对于实验结果也是会产生一定干扰的，加载的同轴度也就是指试验机两边的夹头轴线与试样的轴线偏离的程度，如果夹力轴线与试样轴线有出现偏移，那么就会导致试件承受附加的弯曲应力，对拉伸曲线弹性直线段的线性会产生一定的影响，导致弹性直线段出现非线性的弯曲现象，导致材料的屈服状态变得不明显，对试件拉伸性能的测试也会产生一定的影响。

夹具以及试样装夹对试验的影响

通常，我们会使用夹持的方式来对金属试样进行拉伸操作，如果夹具与试样的形状差异过大或是夹具的表面花纹形状不合适，就会导致夹具与试样之间无法形成足够的夹持面积，没有足够的静摩擦力，从而导致在对试件进行拉伸操作时，夹具与试件之间出现相对滑动的现象，导致拉伸试验的结果受到影响。除此之外，如果夹具夹持出现了倾斜，那么就会导致试件在受到拉伸力时，其力会得到分解，对试验的结果产生极大影响。

试验温度对试验的影响

一般来说，随着温度的升高，金属材料的试验的强度指标结果也会相应降低，但是温度对试验所造成的影响可以忽略不计，但是在使用高精度的荷载传感器时，由于材料的特殊性，必须要考虑到温度因素的影响，要及时对其作出調整。

拉伸速率对试验的影响

拉伸的速度是拉伸试验过程中必须要引起重视的一个参数，拉伸的速度会对金属材料的应力产生极大的影响。材料的屈服点也会随着拉伸速度的加快而提升，在室温环境之下，拉伸速度对于强度指标较高的金属材料而言，并不会有太大的影响，而对于强度指标较低，并且塑性较好的金属材料而且，所造成的影响是非常严重的。

人为因素对试验的影响

在拉伸试样时必须要按照直径的大小来选择外径的千分尺以及游标卡尺等。一旦应用的测量方法不够精准，如当量具的测量面和试样轴线出现倾斜时，所测量得到的结果就是d1>d0，会影响到人为的尺寸测量偏大，强度测试出现偏低的测量结果。此外，如果把数据看错，例如把外径千分尺看错0.5mm，因为外径千分尺测量同一圈就0.5mm，如果不注意的话就很容易看错一圈，所测量的结果出现不准确的现象。

结束语：

影响金属材料室温拉伸试验结果的因素比较多。在实际检测工作中，应正确认识这些因素对拉伸试验强度指标和塑性指标的影响倾向，试验前选择正确的取样部位和取样方向，加工成具有规定横截面形状和尺寸的试样，避免样坯和试样制备过程中加工硬化和热影响，提高试样的加工精度。

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（湖北工程职业学院）