GB/T 228.1-2021标准金属材料拉伸测试完整解决方案

GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》。它涵盖了绝大多数金属材料（包括有色金属细丝）的拉伸测试方法。

基于GB/T 228.1-2021标准的金属材料拉伸测试方案

测试项目名称： 金属材料室温拉伸性能测试

测试核心目的：

测定金属材料在室温、静态轴向拉伸载荷下的一系列关键力学性能指标，包括：屈服强度、规定塑性延伸强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等。

主要测试设备配置（凯尔测控）：

1. 凯尔测控电子万能试验机： 作为测试主机，提供精确的轴向加载。

2. 凯尔测控T系列多功能控制器： 核心控制单元，负责指令下发、数据采集与闭环控制。

3. 高精度应变规式引伸计： 用于精确测量标距内的微小变形，是获取屈服强度、弹性模量等参数的关键。

4. 凯尔测控材料测试软件： 用于设置测试参数、控制试验过程、采集数据、自动分析计算并生成报告。

详细测试内容与步骤

第一阶段：试验前准备

1. 试样制备：

根据GB/T 228.1-2021标准附录中的建议，加工制备标准拉伸试样。对于“有色金属细丝"，通常采用线材试样，其原始标距（L₀）通常为100mm或200mm。

使用游标卡尺或千分尺精确测量试样的原始横截面尺寸（如直径），用于计算原始横截面积（S₀）。

2. 设备准备与校准：

试验机初始化： 打开凯尔测控试验机及软件，选择“拉伸测试"模式。确保力传感器、引伸计均已正确连接并被软件识别。

力值传感器校准与选择： 根据预估的最大试验力，选择合适的力传感器量程，确保最终力值落在传感器量程的20%-80%之间，以保证最佳测量精度。

引伸计安装与校准： 小心地将引伸计夹持在试样的平行标距部分。在软件中设置好引伸计的量程和标距值。

参数设置： 在凯尔测控测试软件中输入试样信息、尺寸、所需的测试速度等参数。

第二阶段：测试执行

3. 试样装夹：

将试样垂直、对中地安装在试验机的上下夹具中。确保对中准确是防止产生弯曲应力的关键。

对于细丝试样，夹具应具有足够的夹紧力且带有齿面或衬垫以防止打滑，同时要避免过大的夹紧力导致试样在夹持端被夹伤或提前断裂。

4. 测试流程：

预加载： 施加一个微小的预载荷（例如标准中推荐的相应预期屈服力的2%~10%），以消除间隙并使系统稳定。

弹性阶段： 采用应力速率控制或应变速率控制。根据标准推荐，通常控制应变速率在0.00025/s左右，直至预计的屈服点。

屈服与强化阶段： 当材料进入屈服和塑性强化阶段后，可以转换为横梁位移速度控制。标准推荐的控制速率应使平行长度部分的应变速率不超过0.008/s。

引伸计拆除： 当试样变形超过引伸计的最大量程或材料进入均匀塑性变形阶段后（通常在达到最大力Fm之前），软件会提示或自动控制拆除引伸计，以防止其被损坏。

持续拉伸至断裂： 继续拉伸，直至试样断裂。凯尔测控试验机会自动记录整个过程的“力-位移"或“应力-应变"曲线。

第三阶段：数据分析与报告

5. 数据采集与性能参数计算：

凯尔测控测试软件将基于采集到的全程数据，自动识别关键点并计算以下性能参数：

上屈服强度（ReH）

下屈服强度（ReL）

规定塑性延伸强度（Rp0.2）： 对于无明显屈服现象的材料尤为重要。

抗拉强度（Rm）： 最大力Fm除以原始横截面积S₀。

断后伸长率（A）： 将断裂后的试样小心对接，测量最终标距（Lu），通过公式 A = [(Lu - L₀) / L₀] × 100% 计算。

断面收缩率（Z）： 测量断裂处的最小横截面积（Su），通过公式 Z = [(S₀ - Su) / S₀] × 100% 计算。