陳偉

摘要：近年來，我國經(jīng)濟水平不斷提升，各行各業(yè)都得到了迅猛的發(fā)展，金屬材料是廣泛運用在各行各業(yè)中的材料之一，因此，檢測評定金屬材料產(chǎn)品性能的金屬拉伸實驗得到了人們越來越多的重視，而在拉伸試驗過程中，難免會存在一些容易影響試驗檢測結(jié)果準確性的因素，基于此背景下，本文針對影響金屬材料拉伸試驗檢測結(jié)果的主要因素做出了討論，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：金屬材料;拉伸試驗;檢測結(jié)果;因素分析;

一、金屬材料拉伸試驗分析

所謂的金屬材料拉伸試驗指的是讓金屬材料在承受軸向拉伸荷載狀況下測定其材料特性的方法，一般來說，通過拉伸試驗可以明確的來確認材料的彈性限度、伸長率、拉伸強度、比例極限以及屈服點等拉伸性能指標[1]。

（一）試驗裝置

其試驗裝置主要是由主機框架、液壓集成設(shè)備、油源、三路傳感設(shè)備以及計算機等重要因素組合而成，在實驗過程中各個組成設(shè)備之間相互配合，液壓油在計算機數(shù)字閥的控制下傳輸?shù)街鳈C框架的油缸內(nèi)，金屬材料的拉伸建立在液壓作用基礎(chǔ)上，同時金屬材料完成拉伸后所產(chǎn)生的各項拉伸數(shù)據(jù)會反饋到計算機中，由此實驗工作人員通過相關(guān)規(guī)則來進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，獲取需要的最終數(shù)據(jù)結(jié)果。

（二）試驗方法

首先選取需要進行實驗的金屬材料的樣品，然后將樣品放進拉伸裝置設(shè)備之中，接著在計算機中設(shè)置實驗相關(guān)的拉伸速率指標，然后在液壓作用下，實驗裝置會對金屬材料進行拉伸直至拉斷即可停止實驗，在這一實驗過程中可以得到重要的強度指標和塑性指標，這兩個具有重要參考意義的力學數(shù)據(jù)可以幫助實驗人員充分了解試驗的金屬材料的性能。

二、金屬材料拉伸試驗注意事項

當前，因為金屬材料拉伸試驗的高效性及實用性，當前這一拉伸試驗檢測方法得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，但在實驗中還需要對各個環(huán)節(jié)進行合理嚴格的把控，以此來實現(xiàn)試驗的順利進行，首先對于試驗過程中會應(yīng)用到的設(shè)備，工作人員需要在試驗開始之前進行全面的整體的檢查與調(diào)整，確保其在實驗過程中可以有效規(guī)范的對金屬材料做出相應(yīng)的實驗操作，從而對拉伸試驗的檢測結(jié)果做出基礎(chǔ)的保障;其次，在進行金屬材料拉伸試驗的過程中，需要根據(jù)實際的金屬屬性以及實際的實驗環(huán)境來明確對金屬材料的拉伸方向、拉伸方法以及拉伸速率，同時，建議拉伸試驗重復進行，用多次所檢測出的數(shù)據(jù)來確保實驗的合理性與所得結(jié)果的科學性與客觀性，除此之外，要嚴格把控實驗過程中的溫度因素，其比較容易對拉伸試驗產(chǎn)生影響，因此要盡最大的可能去規(guī)避這一問題[2]。

三、影響金屬材料拉伸試驗檢測結(jié)果的因素分析

（一）取樣位置因素

在對試驗金屬進行取樣操作時，根據(jù)所選取位置的差異會在試驗過程中體現(xiàn)出不同的力學性能數(shù)據(jù)差異，因此，同樣的一個金屬材料假如每次實驗取樣的位置是不同的，那么實驗結(jié)果也會存在很大差異，其對于實驗結(jié)果的影響是比較嚴重的，所以相關(guān)工作人員要在取樣的時候要根據(jù)嚴格的取樣標準來進行操作，確保實驗結(jié)果的誤差盡可能的減小。

（二）取樣方向因素

同取樣位置類似，金屬材料的取樣方向也是一個容易影響試驗檢測結(jié)果的重要因素，不同的取樣方向會對金屬材料的各種力學性能指標造成影響，其中受影響最大的則是材料斷后伸長率，一般來說，當取樣方向為橫向的時候，很大程度上得到的斷后伸長率是不達標準的，因此，要確保金屬力學性能的準確性，就必須保證取樣方向與金屬軋制得方向所平行[3]。

（三）樣品形狀因素

樣品的形狀與尺寸的選定需要建立的原有試驗金屬得形狀與尺寸基礎(chǔ)上，統(tǒng)一金屬材料條件下，不同形狀的截面對于測試結(jié)果的屈服強度有著較為嚴重的影響，一般來說對上屈服度ReH產(chǎn)生的影響大，對下屈服度ReH產(chǎn)生的影響小，且大小尺寸具有差異的樣品所得的金屬塑性指標也相對存在較大差異，另外，矩形類與圓形類的試樣會因為長度對稱度問題與軸線和夾頭的軸線不同心問題導致實驗過程中產(chǎn)生偏心力，由此影響試驗結(jié)果，因此在相關(guān)標準下，不能夠隨意改變試樣的形狀與尺寸。

（四）實驗設(shè)備因素

引伸計和試驗機是拉伸實驗中常用的兩種設(shè)備，實驗設(shè)備的性能也會對實驗結(jié)果產(chǎn)生大幅度的影響，因此，必須要保證實驗設(shè)備經(jīng)計量檢驗機構(gòu)檢定合格，并且其當前仍處在合格期內(nèi)才能夠投入使用，并在實驗開始之前對設(shè)備進行零點校準，另外，試驗機要達到GB/T228所要求的精準度。關(guān)于實驗相關(guān)的測量儀器的精準度要保證其能夠滿足試驗的要求，因為量具的分辨率對于試驗結(jié)果的影響也是不容忽視的，因此其也必須要經(jīng)過標準計量部門檢定合格之后才能夠使用[4]。

（五）夾持方式因素

想要保證拉伸試驗的順利進行，還必須要保證在實驗過程中要采用合理的夾持方法，夾持方法如果不符合相關(guān)試驗標準，則會對試驗的檢測結(jié)果造成較大的誤差，甚至，因夾持方法不合理而使試樣脫落或晃動會有很大可能導致實驗被迫終止，因此要注意實驗中試驗機的加載軸線與試樣的幾何中心保持一致，并選取適當?shù)睦鞀A具，避免試樣不穩(wěn)定或斷在鉗口的情況出現(xiàn)，總的來說，要嚴格遵循實驗標準來進行實驗中每個環(huán)節(jié)的操作，以此減少實驗的偏心效用，提升實驗結(jié)果的準確性與可靠性。

（六）拉伸速率因素

拉伸速率這一因素是拉伸實驗中最為關(guān)鍵的一個影響因素，其對金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線有著決定性的作用，拉伸速率實際的大小以及所試驗的金屬材料對于拉伸速率的敏感度都會對實驗結(jié)果有著一定程度的影響，因此，在GB/T228的標準指導下，在測定非比例延伸長度以及屈服強度和上屈服強度時，其拉伸速率的設(shè)定要根據(jù)表1來確定。而下屈服強度測定時，其平行長度內(nèi)的應(yīng)變速率要在0.00025-0.0025/S之間最大限度的保持不變，當進行抗拉強度測定時，要設(shè)定塑性范圍平行長度的應(yīng)變速率為≤0.008/S。

（七）環(huán)境溫度因素

金屬材料隨著試驗溫度的變化其強度和塑性也會隨之產(chǎn)生變化，一般來說，在相關(guān)標準要求下，拉伸試驗較為適宜的溫度范圍為10℃-35℃之間，這一區(qū)間的溫度對于金屬材料產(chǎn)生的影響可以忽略不計，而針對一些比較特殊的金屬材料，要結(jié)合實際受溫度影響的程度來決定試驗所處的溫度，基本上，將溫度確定為23℃±5℃左右即可[5]。

（八）其他人為因素

實驗過程中，操作人員在進行拉伸試樣橫截面積的確定時，要嚴格遵循相關(guān)標準的指導，注意不能所有材料都按照名義尺寸去計算橫截面積，有的產(chǎn)品標準會標示出其本身橫截面積的計算規(guī)則，因此其必須按照該規(guī)定進行計算，以此來避免因用統(tǒng)一的名義尺寸進行計算橫截面積而導致的測試結(jié)果偏差的問題;在對金屬材料樣品進行尺寸的測量時，要注意根據(jù)試樣的直徑大小來決定選擇游標卡尺或者是外徑千分尺，并且測量方式必須要準確，盡可能的去減小測量誤差，除此之外，在進行測量數(shù)據(jù)的讀取時，一定要細心，不要發(fā)生千分尺較為常見的錯讀情況，確保讀取結(jié)果的準確性。

結(jié)語：總而言之，在金屬材料的拉伸試驗中會存在很多容易影響最終檢測結(jié)果的因素，因此為了保證試驗的順利進行并保障所測得的結(jié)果的可靠性與合理性，就需要相關(guān)人員做好實驗中每個環(huán)節(jié)的精準把控，將種種影響因素造成的問題盡可能的規(guī)避，為金屬材料的性能指標檢測提供科學的依據(jù)。

參考文獻：

[1]丘先堂，張雪莉，余雷. 研究分析金屬材料拉伸試驗檢測結(jié)果的影響因素[J]. 冶金與材料，2017，37（05）

[2]李軍. 金屬材料拉伸試驗檢測結(jié)果的主要影響因素分析[J]. 冶金與材料，2018，38（01）

[3]崔藝賢. 金屬拉伸試驗的影響因素及預防措施[J]. 黑龍江交通科技，2014，37（01）

[4]張穎. 金屬材料檢測常見問題淺析[J]. 科技視界，2014（20）

[5]王偉，楊震，郭勇，徐婷婷，裴洪磊，延娜. 影響金屬材料拉伸試驗因素的探討[A]. 中國內(nèi)燃機學會、浙江省內(nèi)燃機學會.內(nèi)燃機科技（企業(yè)篇）——中國內(nèi)燃機學會第六屆青年學術(shù)年會論文集[C].中國內(nèi)燃機學會、浙江省內(nèi)燃機學會：，2015