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金屬材料拉伸試驗(yàn)方法/材料拉力試驗(yàn)法[公制]1
金屬材料拉伸試驗(yàn)方法/材料拉力試驗(yàn)法[公制]1
ASTM E 8M – 04 公制
金屬材料拉伸試驗(yàn)方法[公制]1
本標(biāo)準(zhǔn)是以固定代號(hào) E8M 發(fā)布的。其后的數(shù)字表示原文本正式通過(guò)的年號(hào)；在有修訂的情況
下，為*后一次的修訂年號(hào)；括弧中數(shù)字為*后一次重新確認(rèn)的年號(hào)。年號(hào)右上角有（∈）的，表
示自*后一次修訂或確認(rèn)之后編輯上有所改動(dòng)。
本標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)美國(guó)防部認(rèn)可采用。
1.范圍*
1.1 本方法適用于室溫下任何形狀的金屬材料的拉伸試驗(yàn)， 特別是對(duì)于屈服強(qiáng)度、屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)
率、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率的測(cè)定。
注1――本試驗(yàn)方法為E8試驗(yàn)方法的公制標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)于1997年專(zhuān)門(mén)授權(quán)E-28委員會(huì)制定E8、E8M，E8、
E8M為兩個(gè)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)，而不是綜合在一起的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
注2――本公制試驗(yàn)方法基本上等同于E8試驗(yàn)方法的內(nèi)容，除了長(zhǎng)度計(jì)量單位對(duì)于圓形試樣要求的是5D而不是如
E8試驗(yàn)方法中要求的為4D外，其它技術(shù)內(nèi)容是一致的。用粉末冶金（P/M）材料制成的試樣可無(wú)此要求，以保持工
業(yè)要求的材料的壓力至規(guī)定的設(shè)計(jì)面積和密度。
注3――除本方法規(guī)定外，可需要對(duì)特殊材料制定單獨(dú)的技術(shù)規(guī)范及試驗(yàn)方法。例如：見(jiàn)試驗(yàn)方法和定義A 370
及試驗(yàn)方法B 557M。
注4――除非另有規(guī)定，室溫應(yīng)定為10℃～38°C。
1.2 本標(biāo)準(zhǔn)并不涉及所有**的問(wèn)題，如果有，也是與它的用途相關(guān)。在使用前制定適當(dāng)?shù)陌?br />全和健康規(guī)范，確定適用的規(guī)章制度是本標(biāo)準(zhǔn)使用者的責(zé)任。
2. 參考文件
2.1 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)：
2
A 356/A356M 厚壁汽輪機(jī)用鑄鋼、碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼規(guī)范。
A 370 鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn) 方法及定義
B 557M 鍛、鑄鋁合金及鎂合金產(chǎn)品拉伸試驗(yàn)方法[公制]
E 4 試驗(yàn)機(jī)的力校驗(yàn)方法
E 6 力學(xué)試驗(yàn)方法相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義
E 8 金屬材料拉伸試驗(yàn)方法
E 29 用標(biāo)準(zhǔn)方法確定性能所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效位數(shù)的推薦方法
E 83 引伸計(jì)的校驗(yàn)及分級(jí)方法
E 345 金屬箔拉伸試驗(yàn)方法
E 691 實(shí)驗(yàn)室之間探討確定試驗(yàn)方法**度的實(shí)施指南
E 1012 在拉伸負(fù)荷下校驗(yàn)試樣對(duì)中的方法
3. 術(shù)語(yǔ)
3.1 定義――E6定義中規(guī)定的拉伸試驗(yàn)相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義適用于本拉伸試驗(yàn)方法中使用的術(shù)語(yǔ)。其
它術(shù)語(yǔ)如下定義：
3.1.1 不連續(xù)屈服－－軸向試驗(yàn)中，由于局部屈服，在塑性變形開(kāi)始時(shí)觀查到的力的停滯或起伏。
(應(yīng)力－－應(yīng)變曲線(xiàn)不一定出現(xiàn)不連續(xù))
3.1.2 下屈服強(qiáng)度， LYS [FL
−2
]－－軸向試驗(yàn)中，在不考慮瞬時(shí)效應(yīng)的情況下，不連續(xù)屈服過(guò)程
中記錄的*小應(yīng)力。
1
本試驗(yàn)方法屬ASTM E28力學(xué)試驗(yàn)委員會(huì)管轄，并且直接由“軸向試驗(yàn)”E28.04分委員會(huì)負(fù)責(zé)。
*新版本于2004 年4 月1 日批準(zhǔn)，2004 年5 月發(fā)布。原版為1984 年發(fā)布。 前一版2003 年發(fā)布為E 8M – 03。
*在本標(biāo)準(zhǔn)*后簡(jiǎn)要概述了版本變化情況
ASTM E 8M – 04
－2－
3.1.3 上屈服強(qiáng)度， UYS [FL
−2
]－－軸向試驗(yàn)中，伴隨不連續(xù)屈服**出現(xiàn)的應(yīng)力*大值（**
出現(xiàn)零斜度時(shí)的應(yīng)力）。
3.1.4 屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率， YPE－－軸向試驗(yàn)中，從應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)的不連續(xù)屈服至均勻應(yīng)變硬化轉(zhuǎn)
折點(diǎn)的出現(xiàn)零斜率時(shí)的**個(gè)點(diǎn)的應(yīng)變（以百分率表示）。如果發(fā)生的轉(zhuǎn)折超出應(yīng)變范圍，YPE 端
點(diǎn)就是在(a)曲線(xiàn)上出現(xiàn)*后一個(gè)零斜率的水平線(xiàn)上畫(huà)切線(xiàn)與(b)在應(yīng)力－－應(yīng)變曲線(xiàn)的應(yīng)變硬化段
畫(huà)切線(xiàn)之間的交叉點(diǎn) 。如果沒(méi)有出現(xiàn)或接近斜率趨于零時(shí)的屈服開(kāi)始的那個(gè)點(diǎn)，則材料的YPE為0 %。
3.1.5 均勻伸長(zhǎng)，Elu, [%]－－在試樣出現(xiàn)頸縮或斷裂，或二者都出現(xiàn)之前承受*大力時(shí)確定的
伸長(zhǎng)。
3.1.5.1 說(shuō)明－－均勻伸長(zhǎng)包括彈性和塑性伸長(zhǎng)。
4. 意義及用途
4.1 拉伸試驗(yàn)系提供在單軸拉伸應(yīng)力下材料的強(qiáng)度和延性數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)對(duì)于材料對(duì)比、合金研
制、質(zhì)量控制及在某些環(huán)境中的設(shè)計(jì)可能是有用的。
4.2 從零件或材料上選取局部樣坯加工成的標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣的拉伸試驗(yàn)結(jié)果，不一定代表*終產(chǎn)
品或它在不同環(huán)境中工作的強(qiáng)度與延性性能。
4.3 本試驗(yàn)方法可滿(mǎn)意地用于商業(yè)驗(yàn)收試驗(yàn)，并已廣泛地用于貿(mào)易。
5. 設(shè)備
5.1 試驗(yàn)機(jī)－－用于拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合方法 E 4的要求。用于測(cè)定抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的
力，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)E 4規(guī)定的試驗(yàn)機(jī)使用范圍內(nèi)。
5.2 夾持裝置：
5.2.1 概述－－傳遞試驗(yàn)機(jī)對(duì)試樣施加力的各種類(lèi)型的夾持裝置均可使用。為保證試樣標(biāo)距內(nèi)受
到軸向拉伸應(yīng)力，試樣的軸線(xiàn)應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)夾頭中心線(xiàn)重合。任何不符合此要求的裝置都可能引入通
常應(yīng)力計(jì)算（力除以橫截面積）中未考慮的彎曲應(yīng)力。
注5－－偏心負(fù)荷的影響可由計(jì)算所附加的彎曲應(yīng)力說(shuō)明。對(duì)于直徑為12.5mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣，每0.025mm的偏心
距使應(yīng)力增加1.5 % ，對(duì)于直徑為9mm的試樣，這一誤差每0.025 mm約增加2.5 %，對(duì)于直徑為6mm的試樣，這一誤
差每0.025 mm約增加3.2 %。
注 6－－對(duì)中方法在方法E 1012中給出。
5.2.2 楔形夾具－－試驗(yàn)機(jī)通常備有楔形夾具，這些楔形夾具通常對(duì)于夾持塑性金屬長(zhǎng)試樣和如
圖1所示那種扁平試樣是一種合適的裝置。但如果由于某種原因，一對(duì)夾具中的一個(gè)夾頭夾緊時(shí)移動(dòng)
速度比另一個(gè)快時(shí)，可能產(chǎn)生不希望的彎曲應(yīng)力。此時(shí)可用襯墊放在楔塊后面，襯墊的厚度應(yīng)相同，
各平面應(yīng)平滑且平行。楔塊*好是通過(guò)試驗(yàn)機(jī)夾頭支撐在襯墊整個(gè)長(zhǎng)度上，這就需要幾個(gè)不同厚度
的襯墊在規(guī)定的試樣厚度范圍內(nèi)適用。為適于夾持，希望每個(gè)楔塊鋸齒形面的整個(gè)長(zhǎng)度均與試樣接
觸。圖2示出了楔形夾具和襯墊合適的裝配。對(duì)于短試樣和許多材料制備的試樣，一般需要使用機(jī)械
加工試樣和特殊夾持裝置以保證試樣負(fù)荷盡可能完全沿拉伸軸向均勻分布(見(jiàn) 5.2.3，5.2.4，和
5.2.5)。
5.2.3 用于帶螺紋、臺(tái)肩的試樣及脆性材料的夾具－－圖3示出了用于帶螺紋端部試樣夾持裝置
的示意圖，圖4示出了夾持帶臺(tái)肩端部試樣的裝置。這些夾持裝置應(yīng)通過(guò)適當(dāng)潤(rùn)滑的球形座支承固定
到試驗(yàn)機(jī)的頭部。球形支承之間距離應(yīng)盡可能大。
5.2.4 薄板夾具－－圖5所示自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具對(duì)于那些不適于在一般類(lèi)型楔形夾具上試驗(yàn)的薄形材
料是比較滿(mǎn)意的。
5.2.5 線(xiàn)材夾具－－圖4和圖5所示的楔形或挽勒式夾具或平面楔形夾具都可以用于夾持線(xiàn)材。
5.3 尺寸測(cè)量裝置－－用于測(cè)量直線(xiàn)尺寸的千分尺或其他裝置，至少應(yīng)有每個(gè)要求測(cè)量尺寸*
小單位一半的精度。
5.4 引伸計(jì)－－用于拉伸試驗(yàn)的引伸計(jì)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)E83對(duì)本試驗(yàn)方法試驗(yàn)步驟一章規(guī)定級(jí)別引
伸計(jì)。引伸計(jì)應(yīng)在相應(yīng)于屈服強(qiáng)度和斷裂（如果測(cè)定）時(shí)的應(yīng)變范圍內(nèi)使用和校準(zhǔn)。
5.4.1 標(biāo)距等于或小于試樣名義標(biāo)距（如圖示的“G-標(biāo)距”尺寸）的引伸計(jì)可用來(lái)測(cè)定屈服性能。
對(duì)于等截面的試樣（例如具有全截面的絲材、線(xiàn)材和棒材試樣），測(cè)定屈服性能的引伸計(jì)標(biāo)距不應(yīng)
超過(guò)夾具間距離的80%。用于測(cè)量斷裂時(shí)伸長(zhǎng)的引伸計(jì)標(biāo)距應(yīng)等于試樣規(guī)定的名義標(biāo)距