单向静拉伸试验是工业上利用最宽泛的金属力学机能试验步骤之一
，其中抗拉强度代表金属资料在表力作用下抵抗变形和粉碎的能力
，屈服强度代表金属资料肇始塑性变形抗力
，伸长率考量的是资料断裂前产生塑性变形的能力[1]。

1、试 验

1.1 试样造备

选择 6个批号经退火热处置
，规格为δ8的TA2钛板材
，每个批号分成两组
，一组依照国标 GB/T228.1中表 D.2 矩形横截面比例试样中的 P7加工试样
，试样宽度20mm
，平行段长度 70 mm。另一组依照美标ASTM E8/E8M-16a 加工成宽度为 12.5 mm
，标距为50 mm的试样。

1.2 试验设备

选取美特斯 CMT5205电子拉力试验机
，建设 0.5级 20 kN负荷传感器和 0.5级标距为 50 mm的电子引伸计。

1.3 试验规划

GB/T228.1-2010中步骤 A界说了两种分歧的应变速度节造模式
，基于引伸计反馈得到的应变速度^e_Le 和凭据平行部门估计的应变速度 ^e_Le 。对于不能直接节造应变速度的试验机可通过^e_Le 与平行长度L_c的乘积得到恒定的横梁位移速度。应变速度在试验的分歧阶段有着分歧的要求
，步骤 A中给出了 4种速度领域
，别离合用于试验的各个阶段[3]。本试验选取试样平行长度和应变速度估算横梁位移速度V_c。

V_c=L_c×^e_Le （1）

式中： ^e_Le 为平行长度估算的应变速度； L_c为试样平行长度。

选取国标进行拉伸试验时
，利用公式 1推算屈服前 横梁位移速度可选择领域为 0.235 2~1.26 mm/min
，屈服后为 0.84~33.786 mm/min。凭据美标进行试验时屈服前应变速度推算领域为 0.5~1 mm/min
，屈服后2.5~25 mm/min[4]。

本次试验选用 6个批号的 TA2板材加工成拉伸试样
，每个批号别离加工成一个国标试样和两个美标试样。选取国标拉伸时
，屈服前速度选用 0.3 mm/min。选取美标拉伸试验时
，其中一个试样拉伸试验时屈服前速度选用 0.3 mm/min
，另表一个试样拉伸试验时
，其中三个批号屈服前拉伸速度选用 0.6 mm/min
，另表三个批号屈服前拉伸速度选用 0.9 mm/min
，别离用于国标试验步骤的比对和选取一样步骤时比对拉伸速度对屈服和抗拉强度的影响。试样屈服后应变大于 2%使鬲取引伸计
，屈服后拉伸速度全数选用10 mm/min。

2、试验了局与会商

2.1 试验了局

拉伸试验了局如表1所示。

2.2 国标与美标试验步骤对拉伸了局的影响

由表 1能够看出
，美标试验步骤比国标试验步骤在抗拉强度 R_m和屈服强度 R_P0.2了局中出现出整体偏大景象
，批号分歧
，偏大水平分歧。对国标和美标两种宽度的试样进行梦想化处置
，国标试样宽度为20mm
，宽度和厚度比值较大
，将试样的受力情况简化为只受纵向的应力
，处于平面应力状态。美标的试样宽度为 12.5mm
，宽度和厚度比值变幼
，横截面靠近于正方形
，拉伸试样原来所受的单向应力状态被粉碎
，出现三向应力状态
，在三向应力状态下
，资料的塑性变形比力难题
，为了持续塑性变形
，就必须提高轴向应力
，最终的了局阐发为美标的抗拉强度和屈服强度都比国标的要高[5]。

2.3 拉伸速度对拉伸试验了局的影响

选取美标试验步骤试验时
，屈服前速度为 0.6mm/min 比 0.3 mm/min 屈服强度均匀约莫 7 M Pa。

0.9 mm/min 比 0.3 mm/min 屈服强度均匀约莫 11 MPa
，随着应变速度的增大
，屈服强度随之增大
，且有减缓趋向。其重要原因是随着应变速度的增长
，晶体开动的位错源数量增多
，滑移系增多
，分歧位错源开释出的位错
，导致位错密度增大
，位错之间形成位错锁、位错塞积或缠结等交互作用
，故障位错活动能力加强
，这就必要更大的表力能力持续维吃熹应变[2][3][6]
，这也从肯定水平上诠氏缢屈服强度随应变速度的增大而增大的原因。屈服后
，应变速度一样
，抗拉强度和断后伸长率则不受影响。

3、结论

（1）别离选取国标与美标试验步骤进行TA2钛板材拉伸试验时
，在应变速度一样的情况下
，美标试验步骤比国标试验步骤在抗拉强度 R_m和屈服强度 R_P0.2了局中出现出整体偏大情况
，批号分歧
，偏大水平分歧。断后伸长率国标比美标大 0.5%~1.5%
，屈服强度和抗拉强度的差值根基维持一致。

（2）钛脊合金拥有陆续屈服特点
，选取美标步骤拉伸时
，屈服前
，分歧应变速度对屈服强度的影响较为显著
，0.6 mm/min比 0.3 mm/min进行试验时屈服强度均匀约莫 7 M Pa；0.9 mm/min比 0.3 mm/min屈服强度均匀约莫 11 M Pa
，随着应变速度的增大
，屈服强度随之增大
，且有减缓趋向。屈服后
，应变速度一样
，抗拉强度和断后伸长率则不受影响
，从而也体现出随着屈服前应变速度的提高。

参考文件

[1]束德林.工程资料力学机能[M]. 北京：机械工业出版社
，2017：9-23.

[2]刘智恩.资料科学基础[M]. 陕西：西北工业大学出版社
，2007：212-233.

[3]GB/T228.1-2010 金属资料室温拉伸试验步骤第 1 部门：室温试验步骤[S].

[4]ASTM E8/E8M-16a StandardTestMethodsforTensionTesting ofMetallicMaterials[S].

[5]武延民.钢结构脆性断裂的力学机理及其工程设计步骤钻研[D].清华大学
，2005 .

[6]张前锋
，徐魁龙
，陈庆垒
，孙前进 .应变速度对 TC4合金拉伸试验的影响 [J].热加工工艺
，2014
，43（22）:79 .

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