鋼板拉伸試驗(yàn)，是第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)經(jīng)常會(huì)進(jìn)行一種鋼板力學(xué)性能的檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)分為彈性階段、屈服階段、塑性變形以及斷裂分析。進(jìn)行鋼板拉伸試驗(yàn)，對(duì)于檢測(cè)試驗(yàn)的要求是很高的，同時(shí)檢測(cè)時(shí)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的情況以及實(shí)驗(yàn)人員的操作、環(huán)境等問題，都會(huì)對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響。
從整個(gè)拉伸試驗(yàn)流程分析，試驗(yàn)人員的綜合技能在試驗(yàn)過程中顯得尤為重要。
首先是要能夠準(zhǔn)確判斷或識(shí)別鋼板的取樣方向，不同方向取的試樣其性能有所差異，橫向取樣、縱向取樣、45°取樣后的試驗(yàn)結(jié)果是不同的。剪切好目標(biāo)尺寸的樣坯后需用銑床進(jìn)行加工，要確保去除試樣的剪切影響區(qū)，保證試樣的平行部分長(zhǎng)度、標(biāo)距、寬度符合要求。要對(duì)加工后的試樣關(guān)鍵尺寸進(jìn)行人工檢驗(yàn)，試樣尺寸測(cè)量的準(zhǔn)確與否直接影響試驗(yàn)結(jié)果。
冷軋鋼板拉伸試驗(yàn)時(shí)，全自動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)要對(duì)不同斷后標(biāo)距的試樣進(jìn)行檢測(cè)，操作人員需要設(shè)定相關(guān)的試驗(yàn)程序，并且要根據(jù)試驗(yàn)要求輸入相關(guān)參數(shù)，若輸入有誤則試驗(yàn)結(jié)果肯定出錯(cuò)。
熱軋鋼板拉伸試驗(yàn)需要人工測(cè)量試樣的斷后標(biāo)距，最后才能求出其斷后伸長(zhǎng)率，在測(cè)量過程中游標(biāo)卡尺若使用不當(dāng)也將引入誤差。
在GB/T 228.1－2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法》中有兩種拉伸速率控制方式，即應(yīng)變速率控制方式(方法A)和應(yīng)力速率控制方式(方法B)。標(biāo)準(zhǔn)中并沒有規(guī)定必須采用哪種方式，方法是指導(dǎo)性的，具體執(zhí)行還需要試驗(yàn)人員根據(jù)被檢測(cè)材料的特性、試驗(yàn)機(jī)的能力、試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)水平來選擇，但這也可能對(duì)拉伸試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來影響。
總而言之，人為因素會(huì)直接影響到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以對(duì)試驗(yàn)人員的操作技能要求很高，特別是類似新建鋼廠的試驗(yàn)人員，更需要抓緊時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)和考核。
設(shè)備的影響
拉伸試驗(yàn)需要使用到的設(shè)備有游標(biāo)卡尺和拉伸試驗(yàn)機(jī)等，其準(zhǔn)確度必須要達(dá)到測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)要求，所以相關(guān)的儀器設(shè)備、計(jì)量器具必須通過具有資質(zhì)的第三方計(jì)量檢測(cè)部門計(jì)量合格后才可使用。
除了計(jì)量檢定外，在試驗(yàn)室運(yùn)行中對(duì)拉伸試驗(yàn)機(jī)平時(shí)的精度管理也非常必要，也就是統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)，即每天用性能相對(duì)均勻且無(wú)時(shí)效的試樣用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)(B管理)，對(duì)試樣檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，能有效地控制試驗(yàn)機(jī)的精度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有異常時(shí)要及時(shí)對(duì)儀器狀態(tài)進(jìn)行檢查，快速找出原因并進(jìn)行分析糾正，確保后續(xù)試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)還要開展對(duì)試驗(yàn)機(jī)精度設(shè)施的管理管控(A管理)，即每個(gè)班次對(duì)相同條件的試樣進(jìn)行檢測(cè)，分析數(shù)據(jù)的重復(fù)性和再現(xiàn)性。若A、B管理異常，則要及時(shí)停止試驗(yàn)，聯(lián)系技術(shù)人員進(jìn)行原因分析，以便試驗(yàn)機(jī)能夠在保證測(cè)試質(zhì)量的前提下投入使用。
物理試驗(yàn)室選用了幾個(gè)不同設(shè)備制造廠的拉伸試驗(yàn)機(jī)，不同試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果也存在一定差異。
另外還要注重對(duì)試驗(yàn)軟件的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)估。一般情況下，國(guó)內(nèi)對(duì)拉伸試驗(yàn)機(jī)性能的計(jì)量檢定基本上只是對(duì)試驗(yàn)機(jī)測(cè)力機(jī)構(gòu)和變形測(cè)量系統(tǒng)的計(jì)量檢定為主，沒有對(duì)各個(gè)試驗(yàn)機(jī)廠自行編制的試驗(yàn)軟件的邏輯是否正確可靠進(jìn)行檢定，由于尺度和標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，對(duì)試驗(yàn)軟件的評(píng)定確實(shí)存在許多困難，缺乏有效的判斷手段。
隨著以軟件為主導(dǎo)的控制技術(shù)逐漸成為測(cè)試技術(shù)發(fā)展的主流，我國(guó)已經(jīng)頒布了JJF 1103－2003《萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評(píng)定》，建議試驗(yàn)室結(jié)合自身實(shí)際開展對(duì)試驗(yàn)軟件的評(píng)定工作，通過試驗(yàn)室之間的比對(duì)，來檢驗(yàn)試驗(yàn)軟件的準(zhǔn)確性和可靠性，以保證測(cè)試質(zhì)量，避免發(fā)生低級(jí)錯(cuò)誤。
材料本身的影響
鋼材本身化學(xué)成分的不同是導(dǎo)致其拉伸性能出現(xiàn)差異的主要因素。碳含量越高，拉伸強(qiáng)度就越高；反之，則強(qiáng)度越低。鋼板的生產(chǎn)和熱處理工藝也會(huì)對(duì)鋼板的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。
在試驗(yàn)過程中如發(fā)生同爐號(hào)鋼板在相鄰位置取樣時(shí)其試驗(yàn)性能存在很大差異的情況，原因要么是試樣在加工和試驗(yàn)過程中不規(guī)范的影響因素多，要么是材料內(nèi)部本身不均勻。如碰到這種情況，試驗(yàn)室需要重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)，若數(shù)據(jù)差異不大則說明是加工試驗(yàn)精度誤差引起的；若數(shù)據(jù)仍然差異很大則說明是鋼板本身性能不穩(wěn)定。
夾持法的影響
冷軋產(chǎn)品采用全自動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，其試樣夾持對(duì)中相對(duì)有保證。熱軋板試驗(yàn)采用半自動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)，在試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)人員會(huì)采用手動(dòng)夾持的方法對(duì)其進(jìn)行操作，如果出現(xiàn)夾持試樣操作不當(dāng)或者試樣夾持位置偏移軸線中心的情況，試驗(yàn)結(jié)果肯定會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。拉伸試驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量避免試樣夾持不對(duì)中情況的發(fā)生，可以在設(shè)備上安裝輔助對(duì)中裝置，一是可以減少偏心力的產(chǎn)生，二是確保有良好的試樣斷裂位置，提高斷后伸長(zhǎng)率測(cè)試的準(zhǔn)確性。
冷軋產(chǎn)品試驗(yàn)雖然使用的是全自動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)，但也要對(duì)夾具定時(shí)進(jìn)行維護(hù)，確保夾持位置不偏移。
試驗(yàn)溫度的影響
試驗(yàn)溫度是影響材料力學(xué)性能的一個(gè)重要因素。一般金屬材料的抗拉強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的不斷升高而下降。所以在加工試樣時(shí)要用乳化液不間斷降溫，加工完畢后還要對(duì)試樣進(jìn)行吹掃降溫。同時(shí)，控制拉伸試驗(yàn)室內(nèi)的溫度也尤為重要，一般要控制在18~35℃，要求高的試驗(yàn)應(yīng)在(23±5)℃的環(huán)境下進(jìn)行。若溫度不在范圍內(nèi)則要停止試驗(yàn)，然后對(duì)試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)處理。
對(duì)執(zhí)行現(xiàn)行拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果誤差的分析 GB/T 228.1－2010中的附錄F雖然是資料性附錄，但試驗(yàn)機(jī)剛度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果肯定存在影響。試驗(yàn)機(jī)的剛度與試驗(yàn)機(jī)主機(jī)架、負(fù)荷、試樣夾具(夾塊齒型、磨損程度、潤(rùn)滑等)、試樣材料、試樣尺寸等都相關(guān)。試驗(yàn)機(jī)的剛度是變量，較為復(fù)雜，在實(shí)際操作中如何去準(zhǔn)確判定和修正確實(shí)比較困難。
GB/T 228.1－2010中對(duì)拉伸試樣加工沒有標(biāo)注粗糙度的要求，這對(duì)試驗(yàn)室管理和認(rèn)證以及不同試驗(yàn)室的比對(duì)試驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生許多不確定的影響。
GB/T 228.1－2010中對(duì)矩形橫截面試樣斷裂后最小橫截面積的測(cè)量位置缺乏規(guī)定，會(huì)影響斷面收縮率測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)一性。
對(duì)執(zhí)行現(xiàn)行拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果誤差的分析
GB/T 228.1－2010中的附錄F雖然是資料性附錄，但試驗(yàn)機(jī)剛度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果肯定存在影響。試驗(yàn)機(jī)的剛度與試驗(yàn)機(jī)主機(jī)架、負(fù)荷、試樣夾具(夾塊齒型、磨損程度、潤(rùn)滑等)、試樣材料、試樣尺寸等都相關(guān)。試驗(yàn)機(jī)的剛度是變量，較為復(fù)雜，在實(shí)際操作中如何去準(zhǔn)確判定和修正確實(shí)比較困難。
GB/T 228.1－2010中對(duì)拉伸試樣加工沒有標(biāo)注粗糙度的要求，這對(duì)試驗(yàn)室管理和認(rèn)證以及不同試驗(yàn)室的比對(duì)試驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生許多不確定的影響。
GB/T 228.1－2010中對(duì)矩形橫截面試樣斷裂后最小橫截面積的測(cè)量位置缺乏規(guī)定，會(huì)影響斷面收縮率測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)一性。
