金属材料拉伸试验的标准试验方法
1 范围
1.1 本方法适用于室温下任何形状的金属材料的拉伸试验。特别是对于屈服强度、屈服点延伸率、抗拉强度、延伸率和断面收缩率的测定。
1.2 对于圆形试样，标距长度等于直径的4倍【E8】或5倍【E8M】（对于E8和E8M，试样的标距长度是两个标准的最大区别，其他技术内容是一致的）。用粉末冶金（P/M）材料制成的试样无此要求，以保持工业要求的材料的压力至规定的设计面积和密度。
1.3 除本方法规定外，可对特殊材料制定单独的技术规范及试验方法，例如：试验方法和定义A370，试验方法B557，B557M。 1.4 除非另有规定，室温应定为10—38℃。
1.5 国际单位(SI)和英制单位相互独立，两个单位体系的数值并不完全相等，因此，它们应该独立使用。两个单位体系结合使用得到的数值与标准不符合。 1.6 本标准并不涉及所有安全的问题，如果有，也是与它的用途有关。在使用本标准前制定适当的安全和健康规范，确定使用的规章制度是本标准使用者的责任。
2 参考文件
2.1 ASTM标准：
A 356/A 356M 铸钢、碳素钢、低合金钢、不锈钢、蒸汽锅炉钢的产品规范 A370 钢产品力学性能试验方法及定义
B557 锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法 B557M锻、铸铝合金和镁合金产品的拉伸试验方法(公制) E4 试验机的力学校验方法 E6 力学性能试验方法相关术语 1
金属材料拉伸试验标准试验方[ASTM E8/E8M-09]
E29 用标准方法确定性能所得试验数据的有效位数的推荐方法 E83 引伸计的的校验及分级方法 E345 金属箔拉伸试验的测试方法
E691 实验室之间探讨确定试验方法精确度的实施指南 E1012 拉伸载荷下试样对中方法的确定
E1856 试验机计算机数据分析处理系统的使用指导
3 术语
3.1 定义——在
E6中出现的有关拉伸测试的名词术语均可以用在该拉伸试验
方法中。另外需补充以下术语：
3.1.1 不连续屈服——轴向试验中，由于局部屈服，在塑性变形开始的地方观察到力的停滞或起伏（应力-应变曲线不一定出现不连续）。
3.1.2 断后延伸率——由于断裂，使得施加的力突然降低，在此之前测得的延伸率。很多材料并不出现力突然降低的情况，这时断后延伸率通过测量力减小到最大力的10%时的应变值获得。
3.1.3 下屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，不考虑瞬时效应的情况，不连续屈服过程中记录的最小应力。
3.1.4 均匀延伸率（ELU[%]）——在试样出现缩颈、断裂或者二者都出现之前，所承受最大力时材料的延伸率为均匀延伸率。
3.1.4.1 说明：均匀伸长率包括弹性延伸率和塑性延伸率。
3.1.5 上屈服强度（LYS[FL-2]）——轴向试验中，伴随不连续屈服首此出现的应力最大值（首次出现零斜率时的应力）；
3.1.6 屈服点延伸率（YPE）——轴向试验中，不连续屈服过程中上屈服点（应力斜率为0时的转换/临界点）所对应得应变与均匀应变硬化转折点之间的应变差（用百分比表示）。若均匀应变硬化转折点超出应变范围，则YPE的终点是(a)(b)两条直线与横轴的交点：
(a)应力—应变曲线的不连续屈服段，通过最后一个零斜率点的水平正切线； (b)应力—应变曲线的均匀应变硬化段的正切线。
若在屈服的地方或附近没有出现斜率为零的点，则材料的的屈服点延伸率为0%。 2
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4 意义和作用
4.1 拉伸试验提供了在单轴拉伸应力条件下材料的强度和延性数据，此数据对材料的比较、合金研究、质量管理以及在某些特定的条件下的设计提供了帮助。 4.2 从零件或材料上选取局部样坯加工成的标准试样的拉伸试验的结果，不一定代表最终产品或它在不同环境中工作的强度和延性性能。 4.3 本试验方法可满意应与商业验收试验，并已广泛用于贸易。
5 设备
5.1 试验机——用于拉伸试验的试验机必须符合E4规定要求；用于确定抗拉
强度和屈服强度的力应该在E4中规定的试验机的测量范围之内。
5.2 夹具
5.2.1 概述——传递试验机对试样施加力的各种类型的夹持装置均可使用。为了保证试样标距内受到轴向拉伸应力，试样的轴线必须和试验机夹头的中心线重合，任何不符合此要求的装置都可能引入通常应力计算中未考虑的弯曲应力。
注1——这个偏心力的施加效果可以由计算扭矩和由此增加的应力表现出来。对于一个标准的直径为12.5mm的试样，每偏心0.025mm，应力就增加1.5%；对于直径为9mm的试样，应力增加2.5%；对于直径为6mm的试样，应力增加3.2%。 注2——对中方法在E1012中给出。
5.2.2 楔形夹具——试验设备通常装有楔形夹具，这些夹具通常用于夹持塑性金属长试样和如图1所示的扁平试样。然而，无论什么原因，如果一对夹具与另一对夹具夹持的位置不同轴，那么就会产生不理想的弯曲应力。
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尺寸（mm） 标准试样 板状类型40mm宽 薄板类型12.5mm宽 小尺寸试样 6mm宽 G—标距长度（注1、2） 200±0.2 50.0±0.1 25.0±0.1 W—宽度（注3、4） 40.0±2.0 12.5±0.2 6.0±0.1 T—厚度（注5） 材料厚度 R—圆角半径、最小（注5） 25 12.5 6 L—总长（注2、7、8） 450 200 100 A—缩断部分长度、最小 225 57 32 B—夹持部分长度、最小（注9） 75 50 30 C—夹持部分宽度、大约（注4、9） 50 20 10
图1 长方形拉伸试样
注1——对于宽度为40mm的试样，断裂后测量伸长的冲孔标志应该在试样的扁平面上或者在试样的边部应在缩断长度的范围内。可以使用一套9个或更多的25mm冲孔标志，或者使用一对或多对200mm的冲孔标志。
注2——当不要求宽度为40mm试样的伸长测量时，75mm的缩断面的最小长度可以使用所有与板材类型样品相类似的其他尺寸。
注3——对于这3个尺寸的试样，缩短面的端部的宽度误差分别不超过0.10mm，0.05mm或者0.02mm。另外从端部到中心逐渐降低，但每端的宽度与中心的宽度差不超过1%。 注4——对于这3个尺寸的试样，必要时，使用较小的宽度（W和C）。在这种情况下，缩断面宽度应该与被试验材料允许的宽度一样，除非另有说明，否则当使用这较小试样时，产品规格的伸长要求不适用。
注5——尺寸T是材料规格提供的试样的厚度。宽度为5mm的试样的最小厚度为40mm。宽度为19mm和6mm的试样的最大厚度分别为12.5mm和6mm。
注6——对于宽度为40mm的试样，当使用断面切削器加工缩断面时，在690MPa的拉伸强度下，钢试样允许的缩断面的端部最小半径为13mm。
注7——上表显示尺寸都是最小值，为了确保最小长度，夹具一定不能超过A、B之间的过渡部分，见注9。
注8——6mm宽的试样进行试验时，为了获得轴向力，试样的总长应与材料的长度相同，
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允许达到200mm。
注9——如果可能，最理想的状态是，夹持断面的长度能够使试样伸入到夹具的2/3处或者更长。若宽度为12.5mm的试样的夹持部分的长度为10mm，则需要用于更长夹持部分的夹具来夹持试样，防止在夹持部分发生滑动（或未加紧等错误）。
注10——对于这3个尺寸的试样，试样的端部两侧面关于缩断面的中心线相对称，误差分别在2.5mm、0.25mm和0.13mm之内。但是，对于仲裁试验和由产品规格要求时，宽度为12.5mm的试样的端部对称度应该在0.2mm之内。
注11——对于每种试样类型，所有圆角的半径都应该相等，误差在1.25mm范围之内。在某一端面上，两圆角的曲率中心应位于中心线的垂直平分线上，误差在0.2mm范围之内。 注12——试样需提供以下信息（仲裁试验除外）：（a）使用上面的偏差；（b）提供足够多的标志以便确定延伸量；（c）使用合适的引伸计以确定屈服强度。若断裂发生在距夹持装置边沿不足2W处，所确定的拉伸特性不能代表材料的性能。在验收试样中，如果特性满足了规定的最低要求，就不需要更进一步的试验，但如果它们低于最低要求，则放弃本次试样并重新进行试验。
在楔形夹具背面装有衬垫，它们厚度必须相同并且表面平直、平行。为了达到最佳的效果，楔块最好是通过试验机夹头支撑在衬垫整个长度上，这就需要有几种厚度的衬垫在规定的试样厚度范围内使用。为了能适当的夹紧，每个夹具的整个锯齿面最好都与试样相接触。楔形夹具的正确对中和合适的衬里如图2。
图2 用于夹持扁平试样带衬垫的楔形夹具
对于短的试样和复杂材质的试样，一般情况下需要使用机械加工的试样和特殊夹具，从而保证试样负载尽可能完全沿拉伸轴向均与分布（见5.2.3，5.2.4，5.2.5）。 5.2.3 用于夹持有螺纹、台肩的试样及脆性材料的夹具——图3给出了用于带螺纹端部试样夹持装置的示意图，图4是用于夹持带台肩端部试样的夹具。这些夹5
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持装置应通过适当润滑的球形座支撑固定到试验机的头部，球形支撑之间距离应尽可能大。
5.2.4 薄板材料的夹具——图5所示为自调节夹具，用于夹持那些无法用普通楔形夹具夹持的薄板材料。
5.2.5 线材的夹具——图5、图6所示的楔形或挽勒式夹具、或平面楔形夹具都可以用于线材的夹持。
3 用于夹持带螺纹试样的夹持装置 图
图4 用于夹持带台肩试样的夹持装置
图5 用于夹持薄板和线材试样的夹持装置
图
图6 6 线材试验的减速锁装置线材试验的挽勒式夹具
5.3 尺寸测量装置——千分尺和其他用来测量长度的装置必须准确，而且精
6
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确度至少到达到要求测量的最小单位的一半。
5.4 引伸计——用于拉伸试验的引伸计应该符合
延伸率（如果需要）。
E83中有关这个试验方法工
序中规定的级别要求。引伸计用于测量和验证屈服强度对应的的应变值以及断后
5.4.1 标距（测量长度）小于等于试样标距长度的引伸计可以用来确定屈服性能。对于等截面的试样（如具有全截面的丝材、线材、棒材等），用于确定屈服性能的引伸计的标距不应超过夹具间距离的80%。测量断后延伸率的引伸计，其标距应该等于所测试样的标距长度。
6 试验试样
6.1 概述
6.1.1 试样尺寸——试验的试样既可以是实际尺寸，也可以是加工后的（如进行试验材料的产品标准中叙述的那样）。
6.1.2 位置——除非另有规定，试样的轴线应在原始材料内按如下方法定位： 6.1.2.1 对于厚度、直径，或板材平面间的距离≤40mm的产品，试样的轴线应该在产品中心处；
6.1.2.2 对于厚度、直径，或板材平面间的距离＞40mm的产品，试样的轴线应该在产品的中心至表面的中间位置处。
6.1.3 试样加工——不正确的试样制备会导致不满意或者错误的结果。因此，在准备试样时（特别是加工试样时），要保证最大的精确度和最小的偏差。 6.1.3.1 制备试样的缩断部分应避免冷加工、缺口、刀痕、凹槽、毛刺、粗糙表面或边、过热等其他可能影响对性能测量造成有害影响的因素。
注3——对缩断部分的冲压或剪切可能在边缘产生严重的冷加工或剪切毛刺，应予加工去除。
6.1.3.2 对于长方形试样，其缩断部分的棱和角磨削或研磨后，不应导致试样横截面积值与计算面积值产生很大的差异。
6.1.3.3 对于脆性材料，在标距的末端应该使用大半径的圆弧。
6.1.3.4 试样的横截面积在缩断部分的中间位置应该最小，确保断裂在标距长度7
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之内。鉴于此原因，在每个试样的缩断部分允许有一定的锥度（下面有详细描述）。 6.1.4 样品表面光洁度——当材料以不同于制造状态的表面条件试验时，试样的表面光洁度应该符合产品标准的要求。
注4——对于高强度和低韧性的材料，应该热别注意试样表面光洁度的均匀性和质量，因为这些是影响试验结果的一个因素。
6.2 平板试样——图
1给出了标准平板类型的试样。这种试样用来试验标称
厚度≥5mm的板材、型材和平板材料。若产品规范允许，其他类型的试样（6.3、6.4和6.5提供的试样）也可以使用。
6.3 薄板试样
6.3.1 图1给出了标准薄板类型的试样，这种试样用于试验标称厚度范围在0.13mm—19mm之间的薄板、板材、扁平线材、带材、条、环、型材等金属材料。若产品规范允许，其他类型的试样（6.2、6.4和6.5提供的试样）也可以使用。
注5——试验方法E345可以用于厚度达0.15mm的材料的拉伸试验。
6.3.2 在端部可以使用销钉，如图7所示。为了避免薄的高强度材料在试验时发生卷曲，有必要在夹持端使用使用刚性加强板。
尺寸，mm G—标距长度 W—宽度（注1） T—厚度，最大（注2） R—圆角半径，最小（注3） L—总长，最小 A—缩断部分长度，最小 50.0±0.1 12.5±0.2 16 13 200 57 8
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B—夹持部分长度，最小 C—夹持部分宽度，大约 50 50 D—芯杆孔的直径，最小（注4） 13 E—芯杆距离端部的距离，大约 F—孔距圆角的距离，最小 40 13 图7 50mm标距长度的销钉负载拉伸试样 注1——缩断部分的端部宽度误差不超过0.1mm。从端部到中间位置允许有一定的锥度，但每个端部的宽度与中间位置的宽度差不能超过1%。 注2——尺寸T是产品标准中所述的试样的厚度。 注3——对于一些材料，圆角的半径R需要﹥13mm。
注4——孔必须在缩断部分的中心线上，误差允许在±0.005mm范围之内。
注5——不同尺寸的C、D、E、F、L都可以，只要确保断裂在标距长度范围之内即可。
6.4 圆形试样
6.4.1 图8给出了直径为12.5mm的标准圆形试样，广泛应用于金属材料试验，包括锻造和铸造的材料。
6.4.2 图8也给出了与标准圆形试样成比例的小尺寸试样。当无法制备标准圆形试样或如图1所示的平板试样时，可以使用其他尺寸的小圆形试样。对于任何小尺寸试样，依据标准E8时，标距长度应是试样直径的4倍，依据标准E8M时，标距长度应是试样直径的5倍。
尺寸，mm 标距长度是试样直径的4倍【E8】 G—标距长度 标准试样 试样1 50.0±0.1 试样2 36.0±0.1 9.0±0.1 与标准试样成比例的小尺寸试样 试样3 24.0±0.1 6.0±0.1 试样4 16.0±0.1 4.0±0.1 试样5 10.0±0.1 2.5±0.1 D—直径（注1） 12.5 ±0.2 9
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R—圆角半径，最小 A—缩断部分长度，最小（注2） 10 56 8 45 6 30 4 20 2 16 尺寸，mm 标距长度是试样直径的5倍【E8M】 G—标距长度 标准试样 试样1 62.5±0.1 试样2 45.0±0.1 9.0±0.1 8 54 与标准试样成比例的小尺寸试样 试样3 30.0±0.1 6.0±0.1 6 36 试样4 20.0±0.1 4.0±0.1 4 24 试样5 12.5±0.1 2.5±0.1 2 20 D—直径（注1） 12.5 ±0.2 R—圆角半径，最小 A—缩断部分长度，最小（注2） 10 75 图8 标准12.5mm圆拉试样及与标准试样成比例的小尺寸试样 注1——缩断部分从端部到中心可以有一定递缩的锥度，但端部与中心的直径差不能超过1%。
注2——如果需要，缩断部分可以增加到能适应一个适宜标距引伸计的长度。用于测量延伸的参考标志应该在标距长度处隔开。
注3——标距和圆角如图8所示，只要能够保证轴向负载，试样端部可以是适合于试验机夹头的任何形状（如图9所示）。如果是用楔形夹具夹紧，试样夹持长度至少要确保能够伸入到试验机夹头的2/3位置处，甚至更长。
注4——图8和图9所示的圆形试样，标距长度是标称直径的4倍【E8】或5倍【E8M】。在一些产品标准中提供的其他试样，在尺寸公差范围内，除非比率为4:1或者5:1，否则延伸值不能与从标准试样获得的延伸值相比较。
注5——直径比6mm小的试样只有在下面情况下可以使用：试样的材料尺寸不够获得较大试样；相关方都同意使用这种试样进行验收试验。更小尺寸的试样在加工和试验方面要求更合适的设备和更高的技术。
注6——仅限于英尺/磅单位：通常使用以下5个尺寸的试样：直径分别大约为0.505in、0.357in、0.252in、0.160in、和0.113in，因为它们的横截面积分别等于或接近于0.200in2、0.100 in2、0.0500 in2、0.0200 in2、和0.0100 in2，很容易计算负载的应力。因此，当时实际直径与这些值一致时，别用简单的乘法，分别乘上相应的系数5、10、20、50和100就可以计算出应力或强度（国际单位制不适用）。
6.4.3 标距之外的试样的端部形状要适合材料，并能很好与试验机夹头相配合，10
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以便确保从轴向施加力。图9给出了几种端部形状的试样。
尺寸，mm 标距长度是试样直径的4倍【E8】 G—标距长度 标准试样 试样1 50±0.1 试样2 50±0.1 12.5±0.2 10 56，最小 155 25，大约 20 15 15 尺寸，mm 标距长度是试样直径的5倍【E8M】 G—标距长度 标准试样 试样1 62.5±0.1 试样2 62.5±0.1 12.5±0.2 10 75，最小 155 25，大约 与标准试样成比例的小尺寸试样 试样3 62.5±0.1 12.5±0.2 2 75，大约 155 20，大约 试样4 62.5±0.1 12.5±0.2 10 75，最小 140 15，大约 试样5 62.5±0.1 12.5±0.2 10 75，最小 255 75，最小 与标准试样成比例的小尺寸试样 试样3 50±0.1 12.5±0.2 2 100，大约 155 20，大约 20 试样4 50±0.1 12.5±0.2 10 56，最小 140 15，大约 22 20 15 试样5 50±0.1 12.5±0.2 10 56，最小 255 75．最小 20 15 15 D—直径（注1） 12.5 ±0.2 R—圆角半径，最小 10 A—缩断部分长度，最小（注2） 56，最小 L—总长，大约 B—端部长度（注3） C—端部直径 E—肩长和圆角部分，大约 F—肩直径 145 35，大约 20 D—直径（注1） 12.5 ±0.2 R—圆角半径，最小 10 A—缩断部分长度，最小（注2） 75，最小 L—总长，大约 B—端部长度（注3） 145 35，大约 11
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C—端部直径 E—肩长和圆角部分，大约 F—肩直径 20 20 15 15 图9 标准圆拉试样端部的各种类型
20 22 20 15 20 15 15
注1——缩断部分从端部到中心可以有一定递缩的锥度，但端部与中心的直径差不能超过1%。
注2——在试样1和试样2上，允许任何标准的螺纹以提供适当的对中和辅助，从而确保断裂发生在缩断部分处。
注3——在试样5上，如果可能，使夹持部分长到足以伸到夹具的2/3处，甚至更长。 注4——图9中所住的国际单位制（SI）与英尺/磅单位相互区别，每个单位体系内的值没有绝对的等同，因此，每个单位体系与另外的相互独立。
6.5 薄板、带钢、扁线材和平板的试样——在试验薄板、带钢、扁线材
和平板材料时，使用的试样类型适合材料的标称厚度，具体描述如下： 6.5.1 对于公称厚度为0.13mm—5mm的材料，使用6.3中描述的薄板类型试样。 6.5.2 对于公称厚度为5mm—12.5mm的材料，使用6.3中描述的薄板类型试样或者6.2中描述的板状试样。
6.5.3 对于公称厚度为12.5mm—19mm的材料，使用6.3中描述的薄板类型试样、6.2中描述的板状试样，或者6.4中描述的标准圆形试样。
6.5.4 对于公称厚度≥19mm的材料，使用6.2中描述的板状试样，或者6.4中描述的标准圆形试样。
6.5.4.1 如果产品规范允许，对于厚度≥19mm的材料，可以使用改型的薄板类型试样，以适应图1中所示形状。这种改型的试样厚度必须加工成10±0.5mm，同时在整个缩断部分误差必须在0.1mm范围内。若有异议，应使用圆形试样作为仲裁试样。
6.6 线材、棒材、型材的试样
6.6.1 对于圆形的线材、棒材和型材，应该使用全横截面积的试样。对于直径＜4mm的线材，用于测量延伸率的标距长度应该在产品标准中说明。在试验直径≥4mm的线材、棒材和型材时，除非另有规定，否则应该使标距长度等于4倍直12
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径【E8】，或者标距长度等于5倍直径【E8M】。试样总长度至少应等于标距长度加上用于夹具全部夹持的材料长度。
6.6.2 对于横截面为八边形、六边形或者四边形的线材，按6.6.1对圆形横截面的棒材或型材的试样是不适用的。对于八边形、六边形和四边形横截面的棒材和型材，可以使用下面试样类型中的一种：
6.6.2.1全横截面试样（注6）——允许用砂纸轻轻打磨试样的试验部分，或者对试验部分进行加工，以确保断裂在标距范围内。对于直径或者扁平面之间的距离≤5mm的材料，在不改变横截面形状的情况下，横截面积可以减小到不小于（≥）原始面积的90%。对于直径或者扁平面之间的距离＞5mm的材料，在不改变横截面形状的情况下，直径或平面间的距离可以适当减少，减小量≤0.25mm。 对于相对平面之间的距离（OL）≤5mm的四边形、六边形和八边形横截面的线材和棒材，可以在其横截面上作一个面积≥四边形（六边形、八边形）内接圆面积的90%的圆，将其圆作为试样的横截面。在缩断部分的端部倒圆角，圆角的半径最好为10mm，至少不能小于3mm。
对于相对平面之间的距离（OL）＞5mm的四边形、六边形和八边形横截面的棒材，所选的试样的圆形横截面的直径与OL的差值≤0.25mm。
注6——对于铜和合金铜试样，其端部需在一个类似图10所示的夹具上压平到原来尺寸的10—50%，确保断裂在标距范围内。压平的四个平面必须平行，同侧的两个平面必须位于位于同一平面上。
图10 用于全尺寸拉伸试样端部压平的挤压夹具
6.6.2.2 对于棒材和型材，6.4中所述的标准圆形试样可以用来代替全横截面试样。除非在产品标准中另有规定，试样应平行于轧制或挤压方向。
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6.7 长方形型材的试样——在试验长方形型材时，应使用下面试样类型中
的一种：
6.7.1 全横截面试样——允许用砂纸轻轻打磨试样的试验部分，或者对试验部分进行加工，以确保断裂在标距范围内，但是减小后的试样宽度不能小于原始宽度的90%。对于缩断部分长度≥20mm的试样，缩断部分的两边应相互平行，并保证试样纵向轴线的偏差在0.05mm范围内。在缩断部分的端部倒圆角，圆角的半径最好为10mm，至少不能小于3mm。
6.7.2 对于厚度能够适合试验机的夹具，但是宽度比较大的长方形型材，可以在宽度方向切割以适合夹具，切割表面要进行机加工或者打磨，以确保断裂在标距范围内。切割后试样的宽度﹥型材的原始厚度。另外，6.2、6.3和6.4中所述的试验类型也可以使用。
6.8 型钢、结构钢和其他钢种——其他类型的型钢试验时（除前面提到过
的型钢），可以使用6.2、6.3和6.4所述的任一种试样类型。
6.9 管材试样
6.9.1 除了受试验设备限制的较大尺寸的管材外，对于所有小管材（注7），特别是公称外径≤25mm的管材，使用全尺寸管材横截面的拉伸试样是标准惯例。把配合良好的金属塞头插到管材试样端部，以保证试验机的夹具能够准确的夹紧试样，金属塞头不能延伸到试样用于测量延伸率的部分。除非产品标准中另有说明，否则标距长度应是直径的4倍【E8】或5倍【E8M】。图11给出了合适的金属塞头形状、其在试样中的位置以及试样在试验机夹具中的位置。
注7——“管材”一词用于指示管状产品，包括管子，管道和管形材料。
6.9.2 对于不能以全横截面试验的大直径管材，纵向拉伸试样如图12所示切割。焊接管子的试样应该位于距焊缝大约90°位置处。若管壁的厚度﹤20mm，应该使用图13所示形状和尺寸的试样，或者6.4.2所述和图8所示的与标准试样成比例的一种小尺寸试样。图13所示的试样类型可以用表面形状和管材弯曲相同的夹具进行试验。若无曲面夹具，可将试样的夹持端进行冷压平。若管壁的厚度≥20mm，应使用图8所示的标准试样。 14
金属材料拉伸试验标准试验方[ASTM E8/E8M-09]
注8——在夹紧试样（或在加工过程中）或压平试样端部时，一定要小心，确保缩断部分不会有任何变形和冷却，因为这些会改变机械性能。
图11 金属塞头的形状、在试样中的位置及 试样在夹具中的位置
图12 从大直径管材切割纵向拉伸试样的位置
注——从限制夹具的那条线到圆弧部分，金属塞头的直径应该有一个微小的锥度（如图11）。 注——从管材上切割下来用于加工试样的毛坯，它的棱应该互相平行（如图12）。
尺寸（mm） G—标距长度 W—宽度（注1） T—厚度 R—圆角半径，最小 A—缩短部分长度，最小 B—夹持部分长度，最小 C—夹持部分宽度，大约 试样1 50.0±0.1 12.5±0.2 12.5 60 75 20 试样2 50.0±0.1 40.0±2.0 25 60 75 50 试样3 试样4 试样5 试样6 50.0±0.1 25.0±1.5 25 60 75 40 试样7 100.0±0.1 25.0±1.5 25 120 75 40 200.0±0.2 50.0±0.1 100.0±0.1 40.0±0.2 25 230 75 50 20.0±0.7 测量厚度 25 60 75 25 20.0±0.7 25 120 75 25 图13 大直径管材产品的拉伸试样 注1——每种试样的缩断部分的端部在宽度上允许有一定的差值，但误差不能超过0.5%。
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在缩断部分的宽度上，从端部到中间位置允许有一定的锥度，但每个端部的宽度与中间位置的宽度差不能超过1%
注2——如果可能，使夹持部分长到足以伸到夹具的2/3处，甚至更长。
注3——试样端部的两个边应该关于缩断部分的中心线对称，对于试样1、4，误差在1mm之内；对于试样2、3、6，误差在5mm内；对于试样7，误差在2.5mm内。
注4——对于每种试样类型，所有圆角的半径都应该相等，误差在1.25mm范围之内。在某一端面上，两圆角的曲率中心应位于中心线的垂直平分线上，误差在2.5mm范围之内。 注5——对于环形段，横截面的面积可以通过W×T计算。如果尺寸W与管材的直径之间的比值＞1/6，用这种方法计算横截面面积的误差就比较大。在这种情况下，需用7.2.3中的公式进行计算。
注6——G/W小于4的试样，不能用来确定延伸率。
注7——在整个长度上，两面平行的试样需提供以下信息（仲裁试验除外）：（a）使用上面的偏差；（b）提供足够多的标志以便确定延伸量；（c）使用合适的引伸计以确定屈服强度。若断裂发生在距夹持装置边沿不足2W处，所确定的拉伸特性不能代表材料的性能。如果特性满足了规定的最低要求，就不需要更进一步的试验，但如果它们低于最低要求，则放弃本次试样并重新进行试验。
6.9.3 管材的横向拉伸试样可以从管子端部切割下来的环上获取，如图14所示。试样的压平可在如A那样截开后进行，也可在如B那样截开前进行。
图14 横向拉伸试样在管材产品切割环的位置
对于管壁厚度＜20mm的大管材，其拉伸试样可以用图8所示的小尺寸试样，也可以用图13所示的试样2；当使用后者时，可以对一个或每个表面进行加工，确保厚度均匀，但是从每个表面去除的厚度不能超过壁厚的15%。
对于管壁厚度≥20mm的大管材，拉伸试样用图8所示的标准试样。用于确定焊接强度的大焊接管的横向拉伸试样，应该位于与焊缝垂直处，且焊缝大约位于整个试样的中间位置。
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6.10 锻件的试样——对于锻件的试样，使用6.4中所述的最大的圆形试样。
如果圆形试样不适用，则使用6.5中所述的最大的试样。
6.10.1 对于锻件，试样的获取应该根据实际的产品标准要求进行，可以从锻件的突出部分或最厚部分、或者从锻件的延长部分、或者从代表锻件性能的单独锻造的试样上获得。如果没有其他特殊规定，试样的轴线应该平行于晶粒流向。
6.11 铸件的试样——在试验铸件时，除非在产品标准中另行说明，否则一律
使用图8中所示的标准试样，或者图15中所示的试样。
尺寸，mm G—平行部分长度 D—直径 R—圆角半径，最小 A—缩断部分长度，最小 L—总长，最小 B—端部长度，大约 C—端部直径，大约 E—肩部长度，最小 F—肩部直径 12.5±0.2 25 32 95 25 20 6 16.0±0.4 试样1 试样2 等于或大于直径D 20±0.4 25 38 100 25 30 6 24.0±0.4 36.0±0.6 50 60 160 45 48 8 36.5±0.4 试样3 图15 铸铁的标准拉伸试样 注——缩断部分和肩部（尺寸A、D、E、F、G）如上所示。但是夹持部分的形状应与试验机的夹具相适合，确保力的轴向传递。通常夹持部分有螺纹，尺寸如B、C所示。
6.11.1 铸件的试样如图16和表1所示。
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挠钢的替代设计
铸锭的侧视图
图16A 铸件的试样（mm）（设计细节见表1）
（a）双铸锭的设计
（b）多铸锭的设计
图16B 铸件的试样（in.）（设计细节见表1）
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表1 铸件的试样的设计细节
注1——大而厚的铸钢的试样：图16A和16B给出的试样用于大而厚的铸钢的试验。然而，标准试样块的任何铸件横截面积和长度可任意增加，此内容不按标准A356/A356M的规定。 注2——挠钢：如果要求挠钢，图16中用虚线给出了另一种设计方案。
材料设计，125mm 1、L（长度） 125mm是最小的长度。这个长度在锻造车间也可根据需要自行增大 1、L（长度） 冒口设计 希望能够基座的冒口长度与腿的顶部长度相同，因此在顶部冒口的长度取决于加在冒口上坡口的数量 2、端部锥体 是否使用锥度和锥度的大小，锻造车间自行选择 3、高度 32mm 2、宽度 在多腿试块底部的冒口宽度应为n（57mm）—16mm，其中n等于试块配备的腿的数量。顶部冒口宽度取决于加在冒口上坡口的数量。 4、宽度（上部） 32mm 5、半径（底部） 13mm 最大 6、腿间距 腿之间使用半径为13mm的圆弧 7、试样的位置 拉伸、弯曲、冲击样从腿的下部取出 8、腿的数量 附属于试样的腿的数量按第6条等距离任意选取 9、R 半径大约从0—2mm 3、T（冒口锥度）试样的使用和任选尺寸 高度 冒口的最小高度应为51mm，最大高度根据以下原因在试样的任意部分选取：（a）许多冒口为浇注口（b）不同的成分对冒口的致密性有不同要求（c）不同的浇注温度对冒口的致密性有不同要求 6.12 可锻铸铁的试样——除非产品标准中另有说明，否则在试验时均使用
图17所示的试样类型。 19
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尺寸，mm D—直径 R—圆弧半径 A—缩断部分长度 L—总长 B—端部长度 C—端部直径 E—圆弧长度 16 8 64 190 64 20 5 图17 可锻铸铁（韧性铸铁）的标准拉伸试样
6.13 模铸件的试样——除非产品标准中另有说明，否则在试验时均使用图
18所示的试样类型。
尺寸，mm G—标距长度 D—直径（见注） R—圆弧半径，最小 A—缩断部分长度，最小 L—总长，最小 B—夹具间的距离，最小 C—端部直径，大约 50±0.1 6.4±0.1 75 60 230 115 10 图18 模铸件的标准拉伸试样
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注——缩断部分从端部到中间有一个递增的锥度，但端部与中心的直径差≤0.1mm。
6.14 粉末冶金材料（P/M）的试样——除非产品标准中另有说明，否则
在试验时可使用图19和图20所示的试样类型。当根据图19加工试样时，可以通过机器夹口在端部压入浅的横向槽或脊，以便使用与槽或脊配合的专门夹具进行夹持。由于形状和其他因素的影响，在热处理条件下的板状未加工的拉伸试样（图19）的极限抗拉强度时具有相同成分和处理过程的加工形成的圆形拉伸试样（图20）的50%—85%。
压力区域=645mm2
尺寸，mm G—标距长度 D—中心的宽度 W—缩断部分的宽度 T—压缩的厚度范围 R—圆弧半径 A—缩断部分一半的长度 B—夹持长度 L—总长 C—夹持部分宽度 F—夹持部分的半宽 E—端部圆弧半径 25.4±0.08 5.72±0.03 5.97±0.03 3.56—6.35 25.4 15.9 80.95±0.03 89.64±0.03 8.71±0.03 4.34±0.03 4.34±0.03 注——规定的尺寸（除G和T外），均为模具的尺寸。
图19 粉末冶金产品的标准板状机加工拉伸试样
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未经机加工压缩前，大致压力区域=752mm2，机加工建议： 1、 将缩断部分粗加工到直径6.35mm。
2、 缩断部分进行精车削，从缩断部分中心到端部，直径在4.75mm—4.85mm，有一定的锥
度。
3、 用00砂布进行磨光。 4、 用细纱布进行磨光。
尺寸，mm G—标距长度 D—缩断中心的直径 H—标距长度端部的直径 R—圆弧半径 A—缩断部分长度 L—总长（模槽长度） B—端部的长度 C—压缩的厚度 W—模槽宽度 E—肩部的长度 F—肩部的直径 J—端部圆弧半径 25.4±0.08 4.75±0.03 4.85±0.03 6.35±0.13 47.63±0.13 75，公称 7.88±0.13 10.03±0.13 10.03±0.08 6.35±0.13 7.88±0.03 1.27±0.13 图20 粉末冶金产品的标准圆形机加工拉伸试样
注1——试样的标距长度和圆角如图所示，图中的端部设计用于提供最小的实用压缩区域。其他端部设计也可以接受，但在某些情况下，需要使用高强度的烧结材料。
注2——建议试样用有缝套头夹紧，并用肩部支撑。套头的边缘半径不得小于试样端部圆弧的半径。
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注3——直径D和H应该是同轴的，误差在0.03mm范围之内，上面没有刮痕和刀痕。
7 步骤
7.1 试验机的准备——在启动时或试验机长时间未使用时，应该先对设备进
行预热，使其运行到正常的操作温度，减少因环境条件变化造成的错误。
7.2 试样尺寸的测量
7.2.1 测量缩断部分中心的横截面尺寸作为试样的横截面积，对于5mm以下的试样的仲裁试验，需测量其最小的横截面的尺寸。测量和记录拉伸试样的横截面的尺寸如下：
（1） 对于尺寸≥5mm的试样，精确到0.02mm。 （2）2.5mm≤尺寸﹤5mm的试样，精确到0.01mm。 （3）0.5mm≤尺寸﹤2.5mm的试样，精确到0.002mm。
（4）尺寸﹤0.5mm的试样，实际测量时至少精确到1%；但无论如何，至少精确到0.002mm。
注9——根据试样的几何形状，准确测量试样的尺寸是拉伸试验最关键的方面之一。参见附件X2附加资料。
注10——由于制造过程中如热轧制、金属涂层等造成的粗糙表面会导致计算的面积不准确，大于实际测量尺寸所对应的面积。因此，粗糙表面的试样的横截面尺寸应该精确到0.02mm。 注11——附件X2.9中给出了镀层金属产品尺寸测量时的注意信息。
7.2.2 测量一个具有均匀但不对称横截面的全尺寸拉伸试样的横截面积时，可以通过测量材料的长度和重量来确定，其中长度≥横截面最大尺寸的20倍。 7.2.2.1 测量重量，精确到0.5%或更小。
7.2.2.2 横断面积=试样重量/（长度×材料密度）。
7.2.3 当使用如图13所示从管材上截取的试样时，横截面积的确定如下： 如果D/W≤6：
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WA42D2WWDWarcsin4D422D2T2W2 （1）
D2TWarcsin2D2T这里： A=横截面积的准确值，mm2 W=缩断部分试样的宽度，mm D=管材的外径，mm
T=试样的壁厚，mm
如果D/W﹥6，可以使用公式（1）或者下面的公式：
AWT （2）
这里：A=横截面积的近似值，mm2
W=缩断部分试样的宽度，mm T=试样的壁厚，mm
注12——附录X2.8中给出了大直径管材试样的测量和计算的注意信息。
7.3 试样的标距标志
7.3.1 确定延伸率的标距长度应该符合试验材料的产品标准。标距标志的打印可以使用打孔器、分规，或者用墨水画在试样上。对于对缺口影响敏感较强的材料和小试样，使用快干墨水有助于断裂后原始标记的定位。
7.3.2 对于规定伸长率≤3%的材料，在试验前测量原始标距偏差应在0.05mm内。
7.4 试验机回零
7.4.1 试验机应处于这种状态：“零力指示” 意味着在试样上所施加的力为零。由试样夹持传递的任何力或预负载（除非预负载在试验前被人为除掉），否则应该由力测量系统进行指示。禁止通过零位调整除皮重、或由软件进行算术排除等人为除掉预负载，因为这些将影响试验结果的精度。
注13——由试样夹持产生的预负载（拉伸或压缩），往往是由于下列原因造成的： —夹具的设计
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—夹持装置失灵 —过大的夹持力 —控制系统的敏感性
注14——操作员有责任核实预负载是否是可以接受的，以保证夹具以平稳方式进行操作。除非另有规定，否则建议由于夹持而产生的瞬时（动态）力不超过材料公称屈服强度的20%，静态预负载不超过材料公称屈服强度的10%。
7.5 试样的夹持
7.5.1 对于带有缩断部分的试样，试样的夹持应只限制在夹持部分，因为若夹持在缩断部分或过度圆弧上会对试样结果有重大影响。
7.6 试验速度
7.6.1 试验速度根据下列条件确定：（a）试样的应变速率；（b）试样的应力速率；（c）十字头速度；（d）完成一部分或整个试验的时间；（e）自由运转十字头速度（没有负载时试验机的十字头移动的速度）。
7.6.2 为速度和方法的选择规定一个合适的范围是产品委员会的责任。应该为材料规定适当的试验速度，因为不同的试验速度将会产生不同的试验结果，从而影响材料的接受与否。在这些情况下，根据材料和所要求的试验结果，以下几节推荐了多种方法，用来确定试验速度。
注15——试验速度能够影响试验结果：因为材料的速率敏感性和温度—时间效应。
7.6.2.1 应变速率——应变速度的允许范围以mm/mm/min规定。一些试验机配有测量应变和控制应变速率的装置，但在没有这些装置情况下，应变的平均速率可以用测量已知应变增量的时间装置进行确定。
7.6.2.2 应力速率——应力速率的允许范围以MPa/s规定。一些试验机配有测量应力和控制应力速率的装置，但在没有这些装置情况下，应力的平均速率可以用测量已知应力增量的时间装置进行确定。
7.6.2.3 十字头速度——在一次试验中，十字头速度的允许范围以mm/min规定。在这种情况下，通过对各种不同类型和尺寸的试样指定不同的限制，可以对十字头速度进一步限定。当使用不同长度的试样时，通常情况下十字头的速度确定为25
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mm/mm/min（mm/每mm缩断部分长度【或对于没有缩断部分的试样，夹具之间的距离】/min）。许多试验机配有在试验期间对十字头速度进行测量和控制的装置，但在没有这些装置情况下，十字头的平均速度可以用恰当的长度和时间测量装置进行确定。
注16——确定试验速度的方法“十字头速度”—之前叫做“试验机头部分离速率）。 注17——对于没有十字头，或者是固定十字头的情况，“十字头速度”意味着夹具分离的速率。
7.6.2.4 时间——时间的允许范围：从施加力开始（或从一些规定的应力），到断裂的瞬间、或最大力、或到一些规定的应力，所用时间的限制以min或s规定。所用时间可以通过时间装置测量。
7.6.2.5 自由运转十字头速度——对试验机不施加力时，试验机的十字头移动速率的允许范围以mm/mm/s规定（mm/每mm缩断部分长度【或对于没有缩断部分的试样，夹具之间的距离】/s）。通过对各种不同类型和尺寸的试样指定不同的限制，可以对十字头速度进一步限定。十字头的平均速度可以用恰当的长度和时间测量装置进行确定。
注18——对于没有十字头，或者是固定十字头的情况，“自由运转十字头速度”意味着夹具分离的自由运转速率。
7.6.3 确定屈服特性的试验速度——除非另有规定，否则在达到规定的屈服强度的一半或抗拉强度的1/4之前（两者取较小值），任何常规试验速度都可以；当高于这点值后，速度必须在规定的限制范围之内。若确定屈服强度、屈服点延伸率、抗拉强度、断面收缩率时要求不同速度范围，需在产品标准中给以阐述。不论在哪种情况下，试验的速度都必须保证试验结果中的应力和应变值能够准确的得以显示。
除非能够充分证明其他方法能否获得相同的试验结果，否则反映产品特性的各种机械性能的测量必须使用同一种控制方法和速率进行试验。若没有特殊限制，以下控制方法可以使用。附件X4给出了控制方法选择的指南。
注19——在之前或之后的图表中，屈服特性包含：屈服强度、屈服点、屈服点延伸率。
7.6.3.1 控制方法A——确定屈服特性的应力的速率方法
在这个方法中，试验机必须保证在线性弹性范围内，应力的速率在1.15MPa/s—
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11.5 MPa/s之间。当试样开始屈服时，为了确保恒定的应力速率，试验机的速度一定不能增加，因此此时不推荐试验机在闭环控制系统下运行（闭环系统指通过检测屈服得到的力学信号反馈到试验机，从而控制试验机的操作），但是在线性弹性区域内可以使用闭环系统。
注20——在确定屈服特性时，在弹性区域内，常常不使用这种闭环系统的控制方法来得到恒定的应力速率，而是通过设置一定的十字头速度来获得应力速率值。当试样开始屈服，应力速率将会降低甚至在试样间断屈服下会成为负值。在整个屈服过程中为了保持应力速率恒定，试验机必须以绝对高的速度运转，在很多情况下，这种方法不但不适用，而且效果也很不理想。在实际情况中，常常采用控制应变速率、十字头速度、自由运转十字头速度来实现在线性弹性区域内的应力速率恒定。例如，使用应变速率（1.15MPa/s—11.5 MPa/s的应力速率除以材料的杨氏模量得到）；再如，在开始屈服前根据经验找一个接近要求的应力的头部分离速率，并把这个速率保持到确定屈服特性的区域；这两个方法都将在屈服开始前提供相似的应力和应变速率，应力和应变速率在确定屈服特性区域往往是不相同。 注21——这种方法多年来一直被作为材料试验的默认方法。
7. 6.3.2 控制方法B——确定屈服特性的应变速率的控制方法
在这个方法中，试验机必须利用引伸计的反馈信号进行闭环控制，应变速率保持在0.015±0.006mm/mm/min。
注22——利用闭环系统控制试验机时，要保持实时监测，因为当控制参数设置不合理、或者没有设置恰当的安全限制，或引伸计移动时，都会导致试验机不理想的头部运动。 注23——用于航天、高温合金和钛设备的材料，一般要求应变速率为0.005 mm/mm/min。当有特殊要求时，要按要求进行。
7.6.3.3 控制方法C——确定屈服特性的十字头速度的控制方法
试验机应该将十字头速度设置在原始缩断部分【或对于没有缩断部分的试样，夹具之间的距离】的0.015±0.003mm/mm/min。
注24——通常情况下，在不连续屈服区域内对十字头速度进行控制。
注25——使用不同的控制方法产生不同的屈服结果，特别是材料的应变速率的影响最为敏感时。为了实现最好的可重复性，以免材料受应变速度的影响，常常采用相同的控制方法。如果想要在其他试验机或者实验室的得到相似的实验结果，对于应变速率敏感的材料，7.6.3.2和7.6.3.3中描述的方法能够得到相似的实验结果，而不能采用7.6.3.1中描述的方法。
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7.6.4 确定抗拉强度的试验机速度——在没有对试验机速度的任何规定限制的情况下，对于预期伸长大于5%的材料应该使用下面总原则：当屈服强度或屈服行为已经被记录后，试验机的速度应该设置在使缩断面缩减尺寸在0.05—0.5mm/mm/min之间，可以利用引伸计和应变速率指示将应变速率设置在0.05—0.5mm/mm/min之间。
注26——对于预期伸长≤5%的材料，试验机的速度在整个试验过程中可以保持在用来确定屈服特性的速度上。
注27——对于许多材料（参见附录X1）抗拉强度和伸长率对试验速度的变化是很敏感的，在某种程度上，上面给出的试验速度范围内的变化能够对结果产生很重要的影响。
7.7 屈服强度的确定——利用7.7.1—7.7.4所述的任何方法确定屈服强度。
在采用引伸计的地方，只能利用那些被确定屈服强度的应变范围核准的方法。（见5.4）
注28——例如，一个被核准的应变范围0.2%—2.0%可以确定许多金属的屈服强度。 注29——对于那些不能使用引伸计（例如细线）的材料，其屈服特性的确定不能使用本标准。
7.7.1 平行位移法——当使用平行位移法确定屈服强度时，需要利用应力—应变图得到数值（图形的或者数值）。在应力—应变图（图21）上画出om等于平行位移的规定值，mn平行于OA，mn与应力—应变曲线相交于点r（注35）。当由这种方法获得屈服强度值时，所用的平行位移的规定值应该在屈服强度后面的括号内注明。如：屈服强度（平行位移=0.2%）=360MPa（52000psi） （3） 使用这个方法时，应该使用B2级或更高级的引伸计（参考惯例E83）
注30——有两种普通类型的引伸计，平均和非平均，根据试验的产品确定使用哪种类型的引伸计。对于大部分加工的试样而言，这两种引伸计并没有很大差别。但是，对于锻造和管材断面，使用这两种引伸计会产生很大的差别，对于这种情况，推荐平均类型的引伸计。
注31——当屈服特性有异议时，推荐使用平行
位移的方法作为仲裁方法来确定屈服强度。 Om=规定的偏置量
图21 利用平行位移法计算屈服强度的应力—应变图
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7.7.2 负载下的延伸法——利用负载下延伸法确定屈服强度的具体做法如下： （1）利用自动或手工装置来确定应力—应变数值，分析这个数值（图形分析或用自动方法）确定在规定的伸长值上的应力值； （2）使用当出现规定伸长值时能够进行指示的装置，以便确定出现的应力（注33）。所有这些装置必须都是自动的。图22显示了这个方法的具体情况。
报告形式如：屈服强度（EUL=0.5%）=52000psi （4）
除了在YPE的简化测量中，可以使用低放大率C级装置外，在应变交叉点处确定伸长值时所使用的引伸计和其他装置必须满足B2级要求（参见惯例E83）。当使用C级装置时，必须在结果报告中说明。
注32——对于引伸计必须规定合理的伸长
量。对于屈服强度＜550MPa的钢，引伸计的合理伸长量应该为标距的0.005mm/mm（0.5%）。对于更高屈服强度的钢，应该使用更大伸长值的引伸计或者采用平行位移法测量。
注33——当没有其他测量伸长的方法时，使用一对分配器或相似的装置来确定试样上两个标
Om=规定的伸长值
图22 利用负载下的延伸法计算屈服强度的应力—应变图
距标志之间的一个可检测伸长的点。标距长度必须为50mm。符合可检测的伸长的瞬间负载应力可作为负载下伸长的近似屈服强度。
7.7.3 自动绘图法（用于显示不连续屈服的材料）——利用自动绘图装置获得应力—应变（力—延伸率）数值或者绘制应力—应变（力—延伸率）图，确定屈服强度的上、下限，如下：
7.7.3.1 在不连续屈服开始时记录与最大力对应的应力，作为屈服强度的上限，如图23和图24所示。
注34——如果在不连续屈服开始时观察到多个峰值，应将第一个视为屈服强度的上限（如图24）。
7.7.3.2 在不连续屈服（忽略瞬时效应）期间记录所观察的最小应力，作为屈服强度的下限（如图24）。
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图 23 显示弯曲顶部对应的屈服强度上限的 应力—应变图
图24 显示屈服点延伸率和屈服强度上下限的 应力—应变图
注35——显示屈服点延伸率的材料的屈服性能与没有屈服点延伸率的同类材料相比往往没有重复性和再现性。偏移或延伸与应力—应变曲线相交的区域（r处）发生力的波动可能极大的影响偏移和EUL。因此，屈服强度的上限或下限（或两者）的测定最好用此类材料，虽然这些性能取决于试验机的稳定性和对中性、试验机的速度等因素（除了所采用的方法之外）。
注36——采用低放大倍数自动绘制记录，对不连续屈服的材料的屈服点的延伸率进行简化测量，C级引伸计就可满足需要。当测定之后而材料没有显示不连续屈服时，可以用自动绘图记录装置测定负载条件下的延伸屈服强度（见负载下的延伸法）。
7.7.4 力暂停法（用于显示不连续屈服的材料）——施加一个不断增大的力确保试样匀速率变形。当力暂停时，记录下对应的应力作为屈服强度的上限。
注37——力暂停法以前叫做点暂停法、悬梁下降法、负载暂停法。
7.8 屈服点的延伸率——根据应力—应变图或数值，通过测定屈服强度上限
（第一次斜率为0的位置）与均匀应变硬化之间的应变差来计算屈服点的延伸率（见屈服点的延伸率定义E6和图24）。
注38——有些材料的应力—应变曲线并没有斜率为0的点（图25），仅是在应变时出现了弯曲。像这样的材料并没有屈服点的延伸率（YPE），但可能显示出弯曲为特点。显示弯曲特点的材料，如同能够测量出屈服点的延伸率的材料一样，可能在某些产品的成型时产生不理想的表面特征。
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图25 有弯曲特性，但没有YPE的应力—应变图
图26 应力—应变图中屈服强度时所记录的最大应力值
7.9 均匀延伸率（如果需要）
7.9.1 均匀延伸率包括塑性延伸率和弹性延伸率。
7.9.2 均匀延伸率通过引伸计结合自动绘图法得到（引伸计的要求参见标准E83）。对于均匀延伸率＜5%的材料，选用B2级或者更高级别的引伸计；对于≤5%均匀延伸率＜50%的材料，选用C级或者更高级别的引伸计；对于均匀延伸率＞50%的材料，选用D级或者更高级别的引伸计。
7.9.3 从整个试验所记录的力—延伸率数据中找出最大力对应的点的延伸率，作为均匀延伸率。
7.9.3.1 有些材料的应力—应变图显示出对应一个相当大延伸量的屈服点（这个屈服点对于整个试验过程中最大的力），这种情况下，均匀延伸率并不是由这点确定，而是在缩颈出现之前最大负载下确定，如图26所示。
7.9.3.2 有些材料的应力—应变图在接近最大力的位置处呈现出一段较长的稳定区域。对于这种材料，依据稳定区域的中点确定均匀延伸率，如图27所示（见下面的注39）。
注39——当以数字形式显示均匀延伸率时，由于噪音影响，在稳定区域会出现许多小的，局部的波峰和波谷。为了解决此类现象，推荐使用下面步骤： ——记录下最大的力（发生不连续屈服后）； ——计算在最大力前后一系列力值；
——定义“稳定区域”为0.5%Fmax—Fmax之间所有的一系列的数值点；
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——根据“稳定区域”的中点位置确定均匀延伸率。
图27 用于确定在最大力处显示稳定区域的钢板材料的均匀延伸率的力—延伸率图
7.9.3.3 讨论——注39中要求选择0.5%Fmax。在实际使用中，这个值的选择必须是最小的但是对稳定区的确定又是具有很大意义的，这就需要这个百分值是噪音所引起的力学波动幅值的5倍，0.1%—1%范围内的百分值被实际证明为合理有效的数值。
7.10 抗拉强度（也加极限抗拉强度）——用抗拉试验中试样的最大力
除以试样的原有断面面积来计算抗拉强度。
注40——如屈服强度上限是所记录的最大应力，应力—应变曲线如图26所示，建议将不连续屈服后的最大应力作为抗拉强度来记录。如果是这样的话，抗拉强度应该由相关方协商确定。
7.11 延伸率
7.11.1 在延伸率的报告中，应给出原始标距长度和增加的百分比。若除了引伸计，有其他任何装置与试样的缩短面相接触，都必须加以注意。 例如：延伸率=30%增加量（50-mm 标距长度）
注41——延伸率对以下变量敏感：（a）试验速度；（b）试样几何尺寸（标距长度、直径、宽度和厚度）；（c）热耗散（通过夹具、引伸计或其他与缩短面接触的其他装置）；（d）缩断面的表面加工质量（特别是毛刺或缺口）；（e）对中性；（f）过渡圆弧和锥度。参与比较或验证试验的相关方应将上述各项标准化，同时建议避免采用可能转移试样热量的辅助装置（如引伸计支架）。这些变量影响作用的附加资料见附件X1。
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7.11.2 当规定的延伸率＞3%时，应将断裂试样的端部仔细配合在一起，并测量标距标记之间的距离。对于标距长度≤50mm时，测量结果应精确到0.25mm；对于标距长度＞50mm时，测量结果至少精确到标距长度的0.5%（刻度为标距长度的0.5%的百分表可以使用）。
7.11.3 当规定的延伸率≤3%时，应使用以下方法计算试样的延伸率；而7.11.2所述的方法只能在所测得的延伸率＞3%时使用。
7.11.3.1 试验之前，应测量试样的原始标距长度，精确到0.05mm； 7.11.3.2 清除影响断裂试样端部配合或最终测量结果的碎片；
7.11.3.3 沿着试样的轴线施加力，将断裂试样的两端表面配合起来。最理想的状态是，当力撤销后，试样仍然能够保持紧密结合。
注42——经证实，对铝合金试样施加一个15MPa的压力能够产生令人满意的结果。
7.11.3.4 测量最终标距长度，精确到0.05mm。给出延伸率的报告，精确到0.2%。 7.11.4 7.11.2 和7.11.3中对延伸率的测量都受标距长度内断裂位置的影响。若断裂位置不在标距长度范围之内，或者离其中一个标记的距离＜整个标距长度的25%，那么通过这对标距标记测得的延伸率值可能异常的低或者不能代表材料的特性。在验收试验中，这样测量延伸率能够满足规定的最低要求，则不要求复验；否则试验报废并对材料进行复验。 7.11.5 断后延伸率
7.11.5.1 断后延伸率包括弹性和塑性延伸率，可以使用自动或人工方法测定，测定时使用应变范围经校验过的引伸计（见5.4）。对于延伸率＜5%的材料，选用B2级或者更高级别的引伸计；对于5%≤延伸率＜50%的材料，选用C级或者更高级别的引伸计；对于延伸率＞50%的材料，选用D级或者更高级别的引伸计。无论什么情况，引伸计的标距长度应是正在试验的试样所要求的名义标距长度。由于断裂的端部配合的精度不够，用上述人工方法测得的断后延伸率可能与引伸计测定的断后延伸率存在差异。
7.11.5.2 可直接用断裂时伸长值计算并求出断后延伸率，代替7.11.2和7.11.3中计算的延伸率。然而，这两个参数不能够互换。断后延伸率通常情况下更能够提供具有复验性的结果。
注43——当对延伸率结果由异议时，需要进行协商，统一测量方法。
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7.12 断面收缩率
7.12.1 用于计算断面收缩率的截面（见7.11.2和7.11.3）应是断裂处的最小截面。 7.12.2 原始横截面为圆形的试样——将断裂试样的断裂部位配合在一起并测量缩断面直径的长度，精度与原始尺寸精度相同。
注44——由于各向异性，圆形断面在抗拉应变试验中往往不能保持圆形，而通常变为椭圆形；因此，面积通过椭圆面积计算公式径。
来计算，其中d1和d2分别代表大、小直
7.12.3 原始横截面为长方形的试样——将断裂试样的断裂部位配合在一起并测量最小断面的厚度和宽度，精度与原始尺寸精度相同。
注45——由于发生在长方形试样角上的变形的约束条件，原表面中心的尺寸小于角上的尺寸，这些表面也变成了抛物面形；因此，有效厚度te=（t1+4t2+t3)/6，t1、t3是两个角处的厚度，t2是中间位置的厚度；有效宽度也按这种方法计算得到。
7.12.4 根据7.11.2和7.11.3计算的尺寸计算缩减后断面面积。原始断面面积与缩减后断面面积的差就是缩减的面积。
7.12.5 若断裂部分发生在标距长度1/4的外侧，或者在缩减部分的打点处或划线处，所得的面积缩减值可能不能代表材料的真实特性。如果这样计算的面积缩减值符合规定的最低要求，就不需要复验。但是，如果延伸率面积的缩减小于最低要求，那么测试结果无效并对材料进行复验。
7.12.6 断面收缩的测量结果应按方法E29和产品技术标准中的方法进行修约。若没有规定的方法，建议采用下面方法，当0＜收缩率＜10%时，结果精确到到0.5%，当收缩率＞10%时，结果精确到1%。
7.13 屈服强度和抗拉强度试验数据的取整——试验数据应按方法
E29和产品技术标准中规定的方法进行取整。若没有规定的方法，建议采用以下所述的方法之一。
7.13.1 当试验数值＜500MPa时，精确到1MPa；当500MPa≤试验数值＜1000MPa时，精确到5MPa；当试验数值≥1000MPa时，精确到10MPa。
注46——对于钢材产品，见试验方法和定义A370。
7.13.2 对于所有的试验数值，取整精确到1MPa。 34
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注47——对于铝镁合金产品，见方法B557。
7.13.3 对所有的试验数值，取整精确到5MPa。
7.14 试样的替换——试样可以作废，在下列情况下，可以从同一批材料中选
择替代试样：
7.14.1 原试样的表面加工质量很差。 7.14.2 原试样的尺寸错误。
7.14.3 试样的性能由于机加工方法不良而改变。 7.14.4 试验方法不正确。 7.14.5 断裂发生在标距之外。
7.14.6 对于延伸率的测定，断裂处位于标距长度的1/4位置之外。 7.14.7 测量设备存在故障。
注48——拉伸试样不适合评价材料的某些缺陷类型。当试验期间显示裂痕时，如裂纹、裂片或穿孔等，可以考虑通过其他方法，超声波、干渗透、射线等方法进行检测。无缺陷是一个验收条件。
8报告
8.1 产品技术标准中没有包含的材料的试验信息应该按照8.2或8.2和8.3报告。
8.2 要报告的试验资料应包含以下内容（若适用）：
8.2.1 所使用的标准，如：E8或E8M。 8.2.2 材料和试样标识。 8.2.3 试样类型（见第6部分）。
8.2.4 屈服强度和用于计算屈服强度的方法（见7.7）。 8.2.5 屈服点延伸率（见7.8）。
8.2.6 抗拉强度（也叫极限抗拉强度）（见7.10）。
8.2.7 延伸率（原始标距长度、增加的百分数、用于确定延伸率的方法；例如：在断裂处或断裂之后）（见7.11）。 8.2.8 均匀延伸率（若需要）（见7.9）。 35
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8.2.9 缩减面积（若需要）（见7.12）。
8.3 要求提供的试验信息应包括：
8.3.1 试样的断面尺寸。
8.3.2 从大直径管状产品截取的长方形试样的截面面积。 8.3.3 速度以及用于控制试验速度的方法（见7.6）。 8.3.4 用于试验结果取整的方法（见7.13）。 8.3.5 试样替代的原因（见7.14）。
9 精度和偏差
9.1 精度——实验室试验纲要给出了下面最常用的抗拉性能参数的变量系数
值：
变量系数%
抗拉强度 屈服强度 偏差=0.02% CV%r CV%R 0.9 1.3 2.7 4.5 屈服强度 偏差=0.2% 1.4 2.3 延伸率标距长度=4*直径 2.8 5.4 2.8 4.6 面积缩减 CV%r：实验室内用百分比表示的变量重复性系数 CV%R：实验室间用百分比表示的变量重复性系数
9.1.1 上面的数值是6种常规试验金属金属的试验平均值，精选出包括以上性能的大部分公称范围。当比较这些材料时，变量系数存在很大的差异；因此，上述数值不能用于判断一个具体材料的重复试验之间的差值是否大于期望值。提供这些数值时为了让使用这种方法的潜在用户能够大体估计材料是否能够满足其用途。
9.2 偏差——用于测量抗拉性能的试验方法E8/E8M没有偏差，因为这些性能
只能以一种试验方法来定义。 36
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