Page 34 - 理化检验-物理分册2025年第二期

张宏岭，等：试样尺寸对冷轧板拉伸曲线的影响

图 4 拉伸试验应力 - 时间曲线
图 1 拉伸试验应力 - 应变曲线

图 5 另一台设备下的应力 - 应变曲线及 n 值曲线
2 试样尺寸对试验结果的影响

[1]
图 2 拉伸试验 n 值曲线 王必磊等 发现低碳钢屈服延伸现象的影响
位移控制曲线（见图3黑色曲线）无明显波动，说明 因素包括碳元素含量、晶粒尺寸、合金元素、热处理
速率控制无异常。进一步分析引伸计跟踪速率曲线 工艺参数和应变等。选取带有不同形态明显屈服
（见图3红色曲线），发现在时间约为95，105，115 s 和无明显屈服的 5 个试样，按GB/T 228.1—2021、
处，曲线有明显波动。将曲线转换为应力-时间曲线 EN ISO 6892-1—2019 《金属材料 拉伸试验 第1部
（见图4），发现在时间约为95，105，115 s处，应力出 分：室温试验方法》、JIS Z-2241:2011 《金属材料 拉
现明显波动。 伸试验方法》，GB/T 5028—2008 《金属材料 薄板和
薄带 拉伸应变硬化指数(n值) 的测定》，将5个试样
分别加工成7种尺寸 （见表1），使用同台拉伸试验机，
按GB/T 228.1—2021进行试验，采用控制试样平行

长度应变速率的方式来控制试验速率。结合文献[2]
中瞬时拉伸应变硬化曲线方法进行分析 。
[2]
不同尺寸的试样1（无明显屈服）应力 -应变曲
线及对应n 4-6 （应变为4%~6%时的加工硬化指数平
均值）值曲线如图6所示，试样1的n 4-6 值及屈服点
延伸率的标准差如表2所示。由图6和表2可知：试
图 3 拉伸试验横梁位移 - 时间曲线
样1的应力 -应变曲线及对应n 4-6 值曲线无异常， n 4-6
按同规格尺寸重新加工试样，更换到另外一 值及屈服点延伸率的标准差无明显差异。
台设备上进行测试，结果如图 5 所示。由图 5 可知： 不同尺寸的试样 2（单次明显屈服）应力 - 应变
屈服点延伸率为 8.16%，实际屈服点延伸率约为 曲线及对应 n 4-6 值曲线如图 7 所示，试样 2 的 n 4-6 值
4%，屈服点延伸终止点仍然在曲线均匀塑性变形 及屈服点延伸率的标准差结果如表 3 所示。由图 7
阶段的异常波动最低点上，结果仍然偏高，在异常 和表 3 可知：对于尺寸 1 和尺寸 2 的应力 - 应变曲线
抖动部位对应的 n 值曲线也发生剧烈波动。因此 及对应 n 4-6 值曲线，当应变约为 2% 时，试样完成屈
可以排除设备力值传感器及引伸计等硬件因素的 服到抗拉的速率切换，在均匀塑性变形阶段，应变
影响。 为 5%~7% 处曲线出现异常波动，尺寸 7 的应力 -
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