Page 100 - 理化检验-物理分册2025年第五期

金属拉伸试样横截面积的测定问题

2363—2021和GB/T 7964—2020进一步明确为标距 AMENDMENT1:2023也是修改采用ISO 6892-1:2019，

两端和中间三处位置。但GB/T 34505—2017、GB/T 但其横截面积尺寸测量的规定更明确具体，其在资
7964—2020和HB 5143—1996《金属室温拉伸试验 料性附录JB中还给出了试样平行长度内尺寸仅测量
方法》这几个标准均取三处横截面积中最小者为原始 一处的概念，即对于夹持两端之间的横截面积均匀，
横截面积，与GB/T 228.1—2021和ISO 6892-1:2019 其横截面积变化（最大值-最小值）在0.5%以内的
的要求不一致。 试样，尺寸测量位置为一处是可以接受的。表3~5
由表2可知：ISO 6892:1998并无试样尺寸测量 分别给出了尺寸测量位置为一处的圆棒试样、厚度
位置的具体规定，也未明确是否取平均横截面积， 小于6 mm的矩形横截面试样和厚度不小于6 mm的
ISO 6892-1:2009 和 ISO 6892-1:2019 关于试样尺 矩形横截面试样的尺寸公差（转载JIS Z 2241:2022/
寸测量位置的具体规定则完全一致。GB/T 228— AMENDMENT1:2023表JB.1至表JB.3）。
1987 和GB/T 228—2002 均规定：“原始横截面积 表3 圆棒试样尺寸公差 mm
的测定应在试样标距的两端及中间三处测量，取用 名义直径 尺寸允许差（最大值-最小值）
三处测得的最小横截面积”，GB/T 228.1—2010和
[10,12) ±0.025
GB/T 228.1—2021虽然都修改采用ISO 6892-1，但
[12,16) ±0.03
都与相应的ISO标准有差异，前者测量位置相同，
≥16 ±0.04
但遗漏了具体测量的点数，后者测量位置的规定不
表4 厚度小于6 mm矩形横截面试样尺寸公差 mm
一致。
其实，只要完整准确研读GB/T 228.1—2021 名义厚度 尺寸公差 名义宽度 尺寸允许差
和 ISO 6892-1:2019 标准，问题 可以 迎 刃 而 解。 （最大值-最小值）

[0.6,1.2) ±0.002 [12.5,25) ±0.02
GB/T 228.1—2021 附录G和ISO 6892-1:2019 附录
[1.2,2.5) ±0.004 ≥25 ±0.04
D完全一致，都规定测量尺寸应准确到±0.5%，结合
≥2.5 ±0.01 - -
GB/T 228.1—2021表G.4和ISO 6892-1:2019表D.4
规定的试样形状公差（即沿着试样整个平行长度横 表5 厚度不小于6 mm矩形横截面试样尺寸公差 mm
向尺寸测量值的最大值与最小值之差）可得知，只 尺寸允许差
名义厚度 尺寸公差 名义宽度
要试样满足形状公差要求，无论在平行长度区域何 （最大值-最小值）
处测量，其平均值总是可以保证测量尺寸能准确到 [6,12) ±0.02 [25,40) ±0.05
±0.5%。在平行部分的两端及中间部位3处各测量 [12,20) ±0.04 ≥40 ±0.10
一次尺寸，可同时起到验证形状公差是否满足要求 ≥20 ±0.05 - -
的作用。
问题2：拉伸试样原始横截面积为什么有的标准
GB/T 228.1—2021 表 G.4（或 ISO 6892-1:2019
取平均横截面积（如GB/T 228.1—2021），有的标准
表D.4）还有“如果试样的公差满足要求，原始横截 取最小横截面积（如GB/T 34505—2017）？
面积可以用试样的横向尺寸名义值计算得到，而不
解答：国外标准中拉伸试样原始横截面积取平
必通过实际测量试样的横向尺寸”的表述，这个表
述也是建立在其规定的尺寸公差能保证用试样的 均横截面积的标准有ISO 6892-1:2019 及等同ISO
6892-1:2019的欧盟标准EN ISO 6892-1:2019、欧盟
横向尺寸名义值基本可以满足测量尺寸能准确到
成员国标准（如BS EN ISO 6892-1:2019）、澳大利亚
±0.5%的基础上的，如对直径为d的圆棒试样，当
标准AS 1391:2020等，这些标准均要求试样平行长
10 mm<d≤ 18 mm时，尺寸公差为±0.05 mm，此
时用试样的名义尺寸10 mm和18 mm时，测量尺寸 度区域横截面积均匀，并规定了形状公差（即沿着试
可分别准确到±0.5%和±0.28%。例外情况是对于 样整个平行长度横向尺寸测量值的最大值与最小值
3 mm≤d<4 mm和 18 mm≤d<20 mm的圆棒试 之差），此种情况下取平均值可减小横截面积的测量
样，由于尺寸公差分别为±0.02 mm和±0.10 mm， 不确定度数值。而原始横截面积取最小横截面积的
极限情况下测量尺寸分别只能准确到±0.67%和 标准则都规定试样工作部分的宽度（或直径）从缩减
±0.56%。 部分端部（两平行端）至中心逐渐减小，以此尽可能
补充说明一点，虽然日本工业标准JIS Z 2241:2022/ 保证断裂发生在标距内，如ASTM E8/E8M-24就规
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