GB/T 228.1-2021標準金屬材料拉伸測試完整解決方案

GB/T 228.1-2021《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》。它涵蓋了絕大多數金屬材料（包括有色金屬細絲）的拉伸測試方法。

基于GB/T 228.1-2021標準的金屬材料拉伸測試方案

測試項目名稱： 金屬材料室溫拉伸性能測試

測試核心目的：

測定金屬材料在室溫、靜態軸向拉伸載荷下的一系列關鍵力學性能指標，包括：屈服強度、規定塑性延伸強度、抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率等。

主要測試設備配置（凱爾測控）：

1. 凱爾測控電子萬能試驗機： 作為測試主機，提供精確的軸向加載。

2. 凱爾測控T系列多功能控制器： 核心控制單元，負責指令下發、數據采集與閉環控制。

3. 高精度應變規式引伸計： 用于精確測量標距內的微小變形，是獲取屈服強度、彈性模量等參數的關鍵。

4. 凱爾測控材料測試軟件： 用于設置測試參數、控制試驗過程、采集數據、自動分析計算并生成報告。

詳細測試內容與步驟

第一階段：試驗前準備

1. 試樣制備：

根據GB/T 228.1-2021標準附錄中的建議，加工制備標準拉伸試樣。對于“有色金屬細絲"，通常采用線材試樣，其原始標距（L?）通常為100mm或200mm。

使用游標卡尺或千分尺精確測量試樣的原始橫截面尺寸（如直徑），用于計算原始橫截面積（S?）。

2. 設備準備與校準：

試驗機初始化： 打開凱爾測控試驗機及軟件，選擇“拉伸測試"模式。確保力傳感器、引伸計均已正確連接并被軟件識別。

力值傳感器校準與選擇： 根據預估的最大試驗力，選擇合適的力傳感器量程，確保最終力值落在傳感器量程的20%-80%之間，以保證最佳測量精度。

引伸計安裝與校準： 小心地將引伸計夾持在試樣的平行標距部分。在軟件中設置好引伸計的量程和標距值。

參數設置： 在凱爾測控測試軟件中輸入試樣信息、尺寸、所需的測試速度等參數。

第二階段：測試執行

3. 試樣裝夾：

將試樣垂直、對中地安裝在試驗機的上下夾具中。確保對中準確是防止產生彎曲應力的關鍵。

對于細絲試樣，夾具應具有足夠的夾緊力且帶有齒面或襯墊以防止打滑，同時要避免過大的夾緊力導致試樣在夾持端被夾傷或提前斷裂。

4. 測試流程：

預加載： 施加一個微小的預載荷（例如標準中推薦的相應預期屈服力的2%~10%），以消除間隙并使系統穩定。

彈性階段： 采用應力速率控制或應變速率控制。根據標準推薦，通常控制應變速率在0.00025/s左右，直至預計的屈服點。

屈服與強化階段： 當材料進入屈服和塑性強化階段后，可以轉換為橫梁位移速度控制。標準推薦的控制速率應使平行長度部分的應變速率不超過0.008/s。

引伸計拆除： 當試樣變形超過引伸計的最大量程或材料進入均勻塑性變形階段后（通常在達到最大力Fm之前），軟件會提示或自動控制拆除引伸計，以防止其被損壞。

持續拉伸至斷裂： 繼續拉伸，直至試樣斷裂。凱爾測控試驗機會自動記錄整個過程的“力-位移"或“應力-應變"曲線。

第三階段：數據分析與報告

5. 數據采集與性能參數計算：

凱爾測控測試軟件將基于采集到的全程數據，自動識別關鍵點并計算以下性能參數：

上屈服強度（ReH）

下屈服強度（ReL）

規定塑性延伸強度（Rp0.2）： 對于無明顯屈服現象的材料尤為重要。

抗拉強度（Rm）： 最大力Fm除以原始橫截面積S?。

斷后伸長率（A）： 將斷裂后的試樣小心對接，測量最終標距（Lu），通過公式 A = [(Lu - L?) / L?] × 100% 計算。

斷面收縮率（Z）： 測量斷裂處的最小橫截面積（Su），通過公式 Z = [(S? - Su) / S?] × 100% 計算。