金属材料拉力测试步骤

测试设备

1. 材料试验机

• 这是进行金属材料拉力测试的核心设备。它能够对金属试样施加轴向拉伸力，并精  确测量力的大小。现代材料试验机通常采用电子传感器来测量力，其精度可以达到很高的水平。例如，一些高精度试验机的力值测量精度可以达到 ±0.5% 以内。试验机还配备有夹具，用于牢固地夹持金属试样，确保在拉伸过程中试样的轴线与拉伸力的方向一致，避免产生偏心拉伸而影响测试结果。

2. 引伸计

• 引伸计是用于测量试样在拉伸过程中的变形量的装置。它可以精  确地测量试样标距段的伸长，根据其测量原理主要分为机械式和电子式。电子式引伸计具有更高的精度和更广泛的测量范围，能够实时将伸长量信号传输给试验机的控制系统，从而可以准确地记录下试样在不同拉伸阶段的变形数据。

三、测试试样

1. 形状和尺寸

• 金属拉伸试样一般有圆形和矩形两种截面形状。对于圆形试样，其直径通常在 5 - 20mm 之间，标距长度（试样用于测量伸长的部分长度）一般为直径的 5 倍或 10 倍。例如，当圆形试样直径为 10mm 时，其标距长度可以是 50mm（5 倍直径）或 100mm（10 倍直径）。矩形试样的宽度和厚度根据实际测试要求确定，标距长度同样有相应的规定。

2. 制备要求

• 试样的制备应保证其表面光洁度和平直度。表面不能有明显的加工缺陷，如划痕、裂纹等，因为这些缺陷可能会成为应力集中点，导致试样在拉伸过程中提前断裂，影响测试结果的准确性。同时，试样的两端需要进行适当的加工，以确保能够被试验机的夹具牢固夹持。

四、测试过程

1. 试样安装

• 将制备好的金属试样安装在材料试验机的夹具中。安装过程中要注意使试样的轴线与试验机的拉伸轴线重合，并且要确保夹具对试样的夹持力足够，防止在拉伸过程中试样出现滑动。

2. 预加载

• 进行一个较小的预加载，一般预加载力为预计蕞大拉伸力的 5% - 10%。这个步骤的目的是使试样与夹具更好地贴合，消除试样在安装过程中可能产生的间隙等影响因素。

3. 正式加载

• 以一定的加载速率对试样进行拉伸。加载速率的选择根据不同的金属材料和相关标准而定。例如，对于一般的钢材，加载速率可以控制在 0.5 - 5mm/min。在拉伸过程中，试验机的控制系统会实时记录下力和位移（通过引伸计测量）的数据。

4. 观察和记录现象

• 当力达到一定程度时，试样会出现屈服现象，表现为应力基本不变但应变继续增加。继续加载，试样会被持续拉长，直到蕞终断裂。在这个过程中，需要仔细观察试样的变形情况，如是否出现颈缩现象（在试样的某一局部区域横截面急剧减小），并记录下相关的数据，包括屈服力、蕞大拉力和断裂时的位移等。