鋼板拉伸試驗的影響因素有哪些？

鋼板拉伸試驗，是第三方檢測機構經(jīng)常會進行一種鋼板力學性能的檢測試驗，試驗分為彈性階段、屈服階段、塑性變形以及斷裂分析。進行鋼板拉伸試驗，對于檢測試驗的要求是很高的，同時檢測時機器運轉(zhuǎn)的情況以及實驗人員的操作、環(huán)境等問題，都會對于試驗結果造成一定的影響。

從整個拉伸試驗流程分析，試驗人員的綜合技能在試驗過程中顯得尤為重要。

首先是要能夠準確判斷或識別鋼板的取樣方向，不同方向取的試樣其性能有所差異，橫向取樣、縱向取樣、45°取樣后的試驗結果是不同的。剪切好目標尺寸的樣坯后需用銑床進行加工，要確保去除試樣的剪切影響區(qū)，保證試樣的平行部分長度、標距、寬度符合要求。要對加工后的試樣關鍵尺寸進行人工檢驗，試樣尺寸測量的準確與否直接影響試驗結果。

冷軋鋼板拉伸試驗時，全自動拉伸試驗機要對不同斷后標距的試樣進行檢測，操作人員需要設定相關的試驗程序，并且要根據(jù)試驗要求輸入相關參數(shù)，若輸入有誤則試驗結果肯定出錯。

熱軋鋼板拉伸試驗需要人工測量試樣的斷后標距，最后才能求出其斷后伸長率，在測量過程中游標卡尺若使用不當也將引入誤差。

在GB/T 228.1－2010《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》中有兩種拉伸速率控制方式，即應變速率控制方式(方法A)和應力速率控制方式(方法B)。標準中并沒有規(guī)定必須采用哪種方式，方法是指導性的，具體執(zhí)行還需要試驗人員根據(jù)被檢測材料的特性、試驗機的能力、試驗人員的經(jīng)驗與技術水平來選擇，但這也可能對拉伸試驗結果的準確性帶來影響。

總而言之，人為因素會直接影響到試驗結果的準確度，所以對試驗人員的操作技能要求很高，特別是類似新建鋼廠的試驗人員，更需要抓緊時間進行培訓和考核。

設備的影響

拉伸試驗需要使用到的設備有游標卡尺和拉伸試驗機等，其準確度必須要達到測量的標準要求，所以相關的儀器設備、計量器具必須通過具有資質(zhì)的第三方計量檢測部門計量合格后才可使用。

除了計量檢定外，在試驗室運行中對拉伸試驗機平時的精度管理也非常必要，也就是統(tǒng)計過程控制(SPC)，即每天用性能相對均勻且無時效的試樣用試驗機進行試驗(B管理)，對試樣檢測的數(shù)據(jù)進行趨勢分析，能有效地控制試驗機的精度。當發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有異常時要及時對儀器狀態(tài)進行檢查，快速找出原因并進行分析糾正，確保后續(xù)試驗機檢測數(shù)據(jù)的準確性。同時還要開展對試驗機精度設施的管理管控(A管理)，即每個班次對相同條件的試樣進行檢測，分析數(shù)據(jù)的重復性和再現(xiàn)性。若A、B管理異常，則要及時停止試驗，聯(lián)系技術人員進行原因分析，以便試驗機能夠在保證測試質(zhì)量的前提下投入使用。

物理試驗室選用了幾個不同設備制造廠的拉伸試驗機，不同試驗機的試驗結果也存在一定差異。

另外還要注重對試驗軟件的準確性進行評估。一般情況下，國內(nèi)對拉伸試驗機性能的計量檢定基本上只是對試驗機測力機構和變形測量系統(tǒng)的計量檢定為主，沒有對各個試驗機廠自行編制的試驗軟件的邏輯是否正確可靠進行檢定，由于尺度和標準難以統(tǒng)一，對試驗軟件的評定確實存在許多困難，缺乏有效的判斷手段。

隨著以軟件為主導的控制技術逐漸成為測試技術發(fā)展的主流，我國已經(jīng)頒布了JJF 1103－2003《萬能試驗機計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評定》，建議試驗室結合自身實際開展對試驗軟件的評定工作，通過試驗室之間的比對，來檢驗試驗軟件的準確性和可靠性，以保證測試質(zhì)量，避免發(fā)生低級錯誤。

材料本身的影響

鋼材本身化學成分的不同是導致其拉伸性能出現(xiàn)差異的主要因素。碳含量越高，拉伸強度就越高；反之，則強度越低。鋼板的生產(chǎn)和熱處理工藝也會對鋼板的力學性能產(chǎn)生影響。

在試驗過程中如發(fā)生同爐號鋼板在相鄰位置取樣時其試驗性能存在很大差異的情況，原因要么是試樣在加工和試驗過程中不規(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，試驗室需要重新取樣進行試驗，若數(shù)據(jù)差異不大則說明是加工試驗精度誤差引起的；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)品采用全自動拉伸試驗機進行試驗，其試樣夾持對中相對有保證。熱軋板試驗采用半自動拉伸試驗機，在試驗時試驗人員會采用手動夾持的方法對其進行操作，如果出現(xiàn)夾持試樣操作不當或者試樣夾持位置偏移軸線中心的情況，試驗結果肯定會產(chǎn)生一定的誤差。拉伸試驗時應盡量避免試樣夾持不對中情況的發(fā)生，可以在設備上安裝輔助對中裝置，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，提高斷后伸長率測試的準確性。

冷軋產(chǎn)品試驗雖然使用的是全自動拉伸試驗機，但也要對夾具定時進行維護，確保夾持位置不偏移。

         試驗溫度的影響

         試驗溫度是影響材料力學性能的一個重要因素。一般金屬材料的抗拉強度會隨著溫度的不斷升高而下降。所以在加工試樣時要用乳化液不間斷降溫，加工完畢后還要對試樣進行吹掃降溫。同時，控制拉伸試驗室內(nèi)的溫度也尤為重要，一般要控制在18~35℃，要求高的試驗應在(23±5)℃的環(huán)境下進行。若溫度不在范圍內(nèi)則要停止試驗，然后對試驗環(huán)境進行適當處理。

          對執(zhí)行現(xiàn)行拉伸試驗方法標準可能會產(chǎn)生試驗結果誤差的分析 GB/T 228.1－2010中的附錄F雖然是資料性附錄，但試驗機剛度對試驗結果肯定存在影響。試驗機的剛度與試驗機主機架、負荷、試樣夾具(夾塊齒型、磨損程度、潤滑等)、試樣材料、試樣尺寸等都相關。試驗機的剛度是變量，較為復雜，在實際操作中如何去準確判定和修正確實比較困難。

GB/T 228.1－2010中對拉伸試樣加工沒有標注粗糙度的要求，這對試驗室管理和認證以及不同試驗室的比對試驗會產(chǎn)生許多不確定的影響。

GB/T 228.1－2010中對矩形橫截面試樣斷裂后最小橫截面積的測量位置缺乏規(guī)定，會影響斷面收縮率測量結果的統(tǒng)一性。

對執(zhí)行現(xiàn)行拉伸試驗方法標準可能會產(chǎn)生試驗結果誤差的分析

GB/T 228.1－2010中的附錄F雖然是資料性附錄，但試驗機剛度對試驗結果肯定存在影響。試驗機的剛度與試驗機主機架、負荷、試樣夾具(夾塊齒型、磨損程度、潤滑等)、試樣材料、試樣尺寸等都相關。試驗機的剛度是變量，較為復雜，在實際操作中如何去準確判定和修正確實比較困難。

GB/T 228.1－2010中對拉伸試樣加工沒有標注粗糙度的要求，這對試驗室管理和認證以及不同試驗室的比對試驗會產(chǎn)生許多不確定的影響。

GB/T 228.1－2010中對矩形橫截面試樣斷裂后最小橫截面積的測量位置缺乏規(guī)定，會影響斷面收縮率測量結果的統(tǒng)一性。