GB/T 228《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》是我国金属材料拉伸性能测试的核心标准,规范了从试样制备到结果判定的全流程。实验报告作为测试结果的正式载体,不仅是数据记录,更是实验有效性、准确性的证明,需严格按标准梳理关键内容,确保可追溯性与权威性。
实验报告的基本信息
基本信息是实验报告的基础框架,首要记录委托方完整信息:单位全称需与公章一致,联系人及联系方式(电话、邮箱)确保及时沟通,地址具体到街道门牌号,避免信息模糊。若委托方为企业,可标注统一社会信用代码增强唯一性。
检测机构信息需突出资质:必须标注CMA资质认定标志及证书编号(如CMA(2023)001号),这是国内检测机构法定资质;若通过CNAS认可,需标注CNAS标志及认可范围(如“金属材料拉伸试验”),证明技术能力符合国际标准。机构地址需与资质证书一致。
报告编号设计需逻辑清晰:通常由“机构简称+年份+月份+流水号”组成(如“ABC-2024-05-001”),流水号从1递增,确保每份报告编号唯一,印刷在首页显著位置便于识别。
实验日期与人员信息需精确:实验日期写清年、月、日(如2024年5月10日),跨多天需标注起止日期;编制人需具备检测资格(如金属材料检测上岗证),审核人为技术负责人,批准人为机构负责人,三人签字需手写或符合电子签名法,明确责任。
试样的详细信息
试样来源信息需全面:材料名称准确(如“碳素结构钢”而非“碳钢”),牌号符合国标(如“Q235B”“304不锈钢”),规格包括原始状态(如“热轧钢板厚度8mm”“冷拉圆钢直径12mm”),生产批号与供应商质量证明文件一致,确保试样来自同一批次。
试样类型标注需严格:按GB/T 228-2010规定,比例试样分“短比例”(L₀=5d₀或5.65√A₀)和“长比例”(L₀=10d₀或11.3√A₀),需明确标注(如“短比例圆试样,d₀=10mm,L₀=50mm”);非比例试样标注固定标距(如“L₀=200mm,b₀=25mm板试样”),避免误解。
试样尺寸测量需精准:圆试样直径d₀在标距段两垂直方向各测一次取平均,精度0.01mm(用千分尺);标距L₀用钢直尺或游标卡尺测,精度0.1mm;平行长度Lc需≥L₀+2d₀(圆试样)或L₀+2t(板试样),确保均匀变形。
试样制备细节需透明:切割方法说明冷切(线切割)或热切(气割),热切需标注是否加工去除热影响区;加工工艺记录刀具类型(高速钢车刀)及切削参数(切削速度、进给量),避免加工过热改变性能;表面处理说明是否去除氧化皮、锈蚀,未处理需评估对结果的影响(如氧化皮导致夹持打滑)。
试样标识需持久:用钢印在非标距段打码(如“试样1-20240510”)或耐擦记号笔标注,标识清晰不影响变形;试样数量多需编清单,将标识与原始材料对应,避免混淆。
实验设备的信息
拉伸试验机核心参数需记录:型号(如“WE-1000B”)与铭牌一致,编号(如“EQ-001”)唯一;量程需覆盖试样最大力(如试样最大力约500kN,试验机选0~1000kN,确保力值在量程20%~80%内提高精度);精度等级符合GB/T 16825-2018,1级试验机测力误差≤±1%。
测力系统校准信息需完整:校准证书编号与计量机构证书一致,校准日期在有效期内(通常1年);校准项目包括“测力示值误差”“重复性”“滞后”,确保准确性。若用计算机采集数据,标注软件名称及版本(如“TestMaster V3.0”)。
引伸计信息需精准:型号(如“YYU-50”)与铭牌一致,编号(如“EXT-005”)唯一;量程覆盖试样最大伸长量(如试样断后伸长约25mm,引伸计选0~50mm);精度等级符合GB/T 12160-2019,0.5级示值误差≤±0.5%。校准证书标注校准点(0mm、10mm、20mm)及误差值,证明线性度。
夹持装置选择需合规:圆试样用楔形夹头,角度(如45°)与直径匹配,避免损伤试样;板试样用平夹头,宽度大于试样宽度,确保均匀夹持。记录夹头型号(如“WJ-10”楔形夹头)及状态(夹头表面无磨损、齿纹清晰),避免夹持不当导致打滑或断裂在夹头内。
辅助设备信息需补充:用试样标记笔(如“Sharpie工业记号笔”)需说明无腐蚀;游标卡尺(如“MITUTOYO 500-196”)记录校准证书编号及有效期;恒温箱(如“DHG-9053A”)标注温度控制精度(±1℃),确保环境符合要求。
实验条件的信息
试验速率是关键参数:弹性阶段应力速率控制在2~20MPa/s(如Q235钢E≈200GPa,试样直径10mm,A₀≈78.5mm²,力速率157~1570N/s),记录速率类型(应力速率)及数值(如5MPa/s)。
塑性阶段速率按材料特性选:有明显屈服的材料(低碳钢)用位移速率(如0.002L₀/s,L₀=50mm时0.1mm/s);无明显屈服的材料(不锈钢)用应变速率(如0.0005/s),记录速率类型及数值。
环境温度需符合标准:室温10~35℃,用温度计(精度±0.5℃)测实验室温度,记录试验起止温度(如22℃);温度超出范围(如低于10℃)需说明是否升温(开空调),或评估对结果的影响(低温使屈服强度升高)。
湿度记录需补充:高湿度可能导致试样生锈,记录相对湿度(如50%RH);湿度超80%说明是否用除湿机,避免影响夹持或测量。
其他条件需说明:试验中保持试验机平稳,避免振动或强电磁干扰,记录环境状态(无明显振动);若中断(突然停电),记录中断时间及处理方式(重新试验或更换试样),确保连续性。
实验过程的记录
试验准备需详细:开机预热30分钟(如WE-1000B要求),确保设备稳定;安装引伸计前检查夹具完好、传感器正常(万用表测电阻);夹持试样时对准中心轴线,避免偏心加载(肉眼观察对齐)。
加载过程分阶段记录:弹性阶段缓慢加载,观察力-伸长曲线线性部分;屈服阶段记录屈服力(Fs)及伸长量(ΔLs),连续屈服记录规定非比例延伸力(Fs₀.₂);强化阶段记录最大力(Fm)及伸长量(ΔLm);颈缩阶段记录颈缩位置(标距中间)及程度(颈缩直径8mm)。
断裂过程需及时记录:试样断裂时记录瞬间力值(如400kN)及位置(标距内距右端15mm);断裂后关闭试验机,取下试样观察断裂面形态(杯锥状、韧窝明显),拍照留存需标注图片编号。
异常情况处理需透明:引伸计脱落记录时间(加载至300kN时)及处理(重新安装或更换试样);试样断裂在夹头内(距夹头5mm)说明结果无效,重新测试;试验机力值异常(突然下降)记录现象及原因(传感器接线松动,重新接线恢复)。
人员操作需记录:操作人员全程在场,记录步骤(10:00安装试样,10:10加载,10:25断裂);多人参与需记录职责(张三安装,李四操作,王五记录),明确责任。
数据记录与处理
原始数据需完整:导出试验机力(N)-伸长(mm)曲线,打印或插入报告,标注横纵坐标;记录屈服前最大力(上屈服点)、屈服力(Fs)、规定非比例延伸力(Fs₀.₂)、最大力(Fm)。
伸长量测量需规范:断后伸长率(A)测量断裂后标距(L_u),对齐试样或用胶带拼接;断面收缩率(Z)测量断裂后最小截面积(A_u),圆试样测颈缩直径,板试样测颈缩厚度与宽度。
数据计算需正确:原始截面积A₀,圆试样A₀=πd₀²/4(d₀=10mm时78.54mm²),板试样A₀=b₀t(b₀=25mm、t=8mm时200mm²);屈服强度Rp=Fs/A₀(Fs=24kN时305MPa),抗拉强度Rm=Fm/A₀(Fm=41kN时522MPa?注:此处数值为示例,实际需按试样尺寸调整)。
数据修约需遵守GB/T 8170:屈服强度、抗拉强度修约至1MPa(计算值305.6MPa→306MPa);断后伸长率修约至0.5%(25.3%→25.5%);断面收缩率修约至1%(60.2%→60%),记录修约前原始值与修约后结果。
异常数据需处理:多个试样结果差异大(如某试样Rm低20%),分析原因(夹杂物或裂纹),确认缺陷则剔除并说明;无法确定原因保留数据,标注“离散性大,建议重测”。
实验结果的表述
结果呈现需清晰:按屈服强度(Rp₀.₂)、抗拉强度(Rm)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)排序,每个指标含符号、数值、单位(如Rp₀.₂=305MPa,Rm=410MPa)。
结果说明需准确:有上下屈服点需同时记录(Rp_u=310MPa,Rp_L=305MPa);连续屈服标注“规定非比例延伸强度Rp₀.₂=280MPa”;未断裂记录最大力及伸长量,标注“未断裂”。
结果对比需客观:对比委托方技术要求(如Rp₀.₂≥300MPa),明确“符合”或“不符合”(305MPa≥300MPa,符合);无技术要求对比国家标准(如GB/T 700对Q235B的要求),给参考结论。
多个试样需汇总:测试3个试样分别记录结果(试样1:Rp₀.₂=305MPa,Rm=410MPa;试样2:303MPa,408MPa;试样3:307MPa,412MPa),计算平均值(305MPa,410MPa),去除异常值需说明。
结果备注需详细:异常情况(试样断裂在夹头内)备注“结果无效”;非标准条件(速率30MPa/s)备注“仅供参考”;不确定性(离散性大)备注“建议增加试样”。
实验的溯源性信息
设备溯源性:试验机测力系统追溯至国家力值基准,校准机构具法定资质(中国计量院),证书含“量值溯源至国家基准”声明;引伸计追溯至国家长度基准,校准机构具长度资质,证书标注示值误差符合0.5级。
试样溯源性:生产批号与供应商质量证明文件一致(批号20240301,材质单CM-2024-0301),质量证明文件含化学成分(C:0.18%)、冶炼工艺(转炉)、热处理(热轧),证明材料属性可靠。
方法溯源性:明确标注“依据GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》”,标准编号与名称完整;若用修改版(如XG1-2019),标注修改单编号。
数据溯源性:原始数据保存至少5年(CNAS要求),委托方可索取电子版(Excel)或纸质版;力-伸长曲线保存为PDF,确保未篡改。
参考物质验证:若用标准试样(GBW08701,Rp₀.₂=300MPa),记录定值与测试结果对比(305MPa,偏差1.7%),验证实验准确性。