1.我国于2011年正式开始实施GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验第1部分：室温试验方法》，该版本也是目前的最新版，修改采用了国际标准ISO 6892-1:2009，相对于上一版（2002）而言，GB/T228.1-2010中最明显的修订内容是增加了拉伸速率控制方法A，即应变速率（包括横梁位移速率）控制方法，然而，对于原应力速率控制方法B也进行了保留，但是，标准引言中明确指出应变速率控制方法是推荐采用。

       研究表明，金属材料单轴拉伸试验过程中，拉伸速率对于样品的屈服强度、抗拉强度与延伸率均有着重要影响，一般而言，随着拉伸速率的提高，材料的屈服强度和抗拉强度均有所增加，而断后伸长率与断面收缩率均降低，尤其对于屈服强度的影响最为严重。原因在于：金属材料在进入塑形变形时将会发生位错滑移，而如果变形速率过快，将导致位错的滑移开动较为困难，塑形变形难以充分进行，从而表现为屈服强度升高了。

       因此，为了得到更加稳定可靠的测试结果，为了实现不同实验室的测试结果具有可比性，采用统一的应变速率进行拉伸测试具有重要意义。

       2.标准中两种拉伸试验速率介绍

       在GB/T 228.1-2010测试标准中，规定了两种拉伸速率控制方法，分别是应变速率与应力速率控制方法，其中应变速率控制方法又包括通过引伸计控制的闭环应变速率控制方法A1与横梁控制的开环应变速率控制方法A2

 

       方法A1是基于引伸计的信号反馈，实时通过控制器对横梁移动速度进行调控，保证样品标距段内的变形速率恒定，属于纯应变控制。该方法可不用考虑试验机柔度、夹具的滑移及试验机部件间隙等因素的影响，可以得到可靠的测试结果，而该方法适用于均匀变形材料或处于均匀变形阶段的应变速率控制，是试样变形快慢最本质，最直接的控制模式，使得不同设备及不同实验室测试结果具有可比性。方法A2是基于应变速率与试样平行长度相乘计算得到的横梁移动速率，而在拉伸试验过程中，整个系统（包括设备机架、加载机构、夹持系统等）均产生变形，因此横梁移动速率只有一部分施加到样品上，采用这种控制方式时，必须考虑系统柔度对实验速率的影响，否则会导致试样真实应变速率低于设定值，修正方法可参考标准中附录F。

 

       3如何选择合适的拉伸速率控制方式

       对于连续屈服材料，在测定规定塑形延伸强度（Rp），规定总延伸强度（Rt）和规定参与延伸强度（Rr）时，推荐采用A1方法，可消除试验机柔度的影响，试验速率控制的准确性更高。当需要测定抗拉强度（Rm），断后伸长率（A），最大力总延伸率（Agt）和断面收缩率（Z）时，应采用A2方法，不能采用A1方法，原因在于：避免试样颈缩发生在引伸计标距之外造成拉伸试验机失控，同时避免试验断裂产生的震动对引伸计刀口的损坏。此外，该阶段并未考虑试验系统柔度的影响，因为这一阶段的试验结果对试验系统的柔度影响并不敏感。

       对于非连续屈服材料，标准中规定上屈服强度的测定需采用引伸计控制方式，但由于屈服阶段的应力-应变曲线存在抖动，导致很难实现A1方法。如果采用A2方法，由于试样在弹性阶段和屈服阶段横梁位移速率相差过大，在应力-应变曲线上引入不连续性，造成曲线失真影响下屈服强度的判定。因此，这对于试验机的控制精度与稳定性提出了更高的要求，通常需要考虑以下几个方面：

       机架的刚度与驱动系统的稳定性；

       引伸计的精度与引伸臂移动的稳定顺畅；

       夹持过程中避免滑移；

       软件控制的同步性；

       外部测试环境的稳定，无振动影响。

 

       4总结

       GB/T 228.1-2010中的方法A是最符合拉伸试验原理的控制方法，反应了金属材料最本征的拉伸性能，也是拉伸试验未来发展的方向，应以此拉伸速率为最终溯源量，并作为力学性能测试仲裁的基本速率，但该方法对人员与设备提出了更高的要求。实验室应根据试验设备的能力和材料的特性，选择合适的拉伸试验速率控制方式。