金属拉伸试验怎么做?金属拉伸试验标准 GB/T 228.1-2021

  • 检测对象 金属材料试样(板材、棒材、线材、型材、管材等)
  • 检测项目 室温拉伸性能测定(抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等)
  • 检测方法 室温单轴拉伸试验(方法A基于应变速率控制,含A1闭环、A2开环;方法B基于应力速率控制)
  • 适用产品 金属制品、钢板钢带、棒材、线材、型材、管材、紧固件、铸件等金属材料产品

检测方案

 

核心摘要

金属拉伸试验的做法是把试样装夹到试验机上,按标准规定的速率控制方式沿轴向加载到断裂,再由力—延伸曲线算出强度与塑性指标。GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》管的就是这套操作方法,试验温度、试样尺寸、速率控制到结果报出,每一步怎么做都写在里面,覆盖板材、棒材、线材、型材、管材等金属材料制品。该标准为推荐性国家标准,由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布,全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口,2021-12-31 发布,2022-07-01 实施。本解读由北京清析技术研究院提供。


权威信号速查表

项目 内容
标准性质 推荐性国家标准
发布单位 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
归口单位 全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)
发布日期 2021-12-31
实施日期 2022-07-01
一句话结论 该标准给出室温拉伸试验从试样制备到结果计算的全套做法,速率控制方式的选择是其中最易出错的一环。

标准概述

GB/T 228.1-2021 是金属材料室温拉伸试验的操作行业一般依据,属推荐性国家标准,企业送检、监督抽检与实验室扩项都能引用。

适用范围与对象

该标准管的是金属材料在室温下的单轴拉伸试验,上机的检测对象与覆盖的产品形态包括:

  • 板材、棒材、线材、型材、管材等金属材料试样;
  • 金属制品、钢板钢带、棒材、线材、型材、管材、紧固件、铸件等金属材料产品。

试验方法体系

该标准把速率控制拆成两条路径:方法 A 基于应变速率控制,分闭环控制的 A1 与开环控制的 A2 两种方式;方法 B 基于应力速率控制。走哪一条由试验机的控制能力和产品技术条件共同决定,路径一旦选定,整场试验都要按对应速率的区间执行,中途换路径会让前后数据失去可比性。

金属拉伸试验怎么做

金属拉伸试验按「备样、装夹、控速加载、记录曲线、计算指标」五步执行,其中控速加载决定数据能不能被采信。

试验步骤

  • 试验在 10~35℃ 室温下进行;产品标准对温度有严格要求时,试验温度取 23±5℃。
  • 试样按比例试样或非比例试样制备,比例系数 k 取 5.65,原始标距最小值 15mm,具体尺寸按试样类型从标准附录中选取。
  • 把试样装夹到拉伸试验机上,按选定的速率控制方式施加拉力,加载到试样断裂。
  • 记录力—延伸曲线,测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等性能。
  • 断裂后测量断后伸长量与断面收缩率,按规定修约后报出结果。

试验条件与速率控制参数表

参数 数值 单位
试验室温 10~35 ℃
严格温度要求试验温度 23±5 ℃
比例系数 k 5.65 —
原始标距最小值 15 mm
应变速率范围 1 0.00007 s⁻¹
应变速率范围 2 0.00025 s⁻¹
应变速率范围 3 0.002 s⁻¹
应变速率范围 4 0.0067 s⁻¹
应变速率相对偏差 ±20 %
弹性模量<150GPa 时应力速率最小值 2 MPa·s⁻¹
弹性模量<150GPa 时应力速率最大值 20 MPa·s⁻¹
弹性模量≥150GPa 时应力速率最小值 6 MPa·s⁻¹
弹性模量≥150GPa 时应力速率最大值 60 MPa·s⁻¹
下屈服强度屈服期间应变速率范围 0.00025~0.0025 s⁻¹
规定强度试验应变速率上限 0.0025 s⁻¹
抗拉强度等试验应变速率上限 0.008 s⁻¹
规定残余延伸强度保持力时间 10~12 s

试样类型与标距尺寸怎么定

标距与试样尺寸不按统一值执行,而是按试样类型分档选取,选错档位会直接改变断后伸长率的数值。

参数 数值 单位
薄板薄带试样过渡弧半径最小值 20 mm
薄板薄带不带头试样原始标距 50 mm
线材棒材型材原始标距 200±2或100±1 mm
机加工圆形横截面试样平行长度直径最小值 3 mm
其他试样过渡弧最小半径 12 mm
矩形横截面试样推荐宽厚比 不超过8:1 —
纵向弧形试样适用管壁厚度 >0.5 mm

弹性模量怎么测

弹性模量要单独用引伸计测定,测定条件比常规强度测定更严,回归应力区间与数据点数量都有门槛。

参数 数值 单位
弹性模量引伸计标距推荐值 ≥50 mm
弹性模量测试系统分辨率要求 至少50个不同的离散测量值 —
弹性模量原始横截面积测量准确度 ±0.5 %
弹性模量回归较低应力值 R1 ≈ReH或Rp0.2的10% —
弹性模量回归较高应力值 R2 ≈ReH或Rp0.2的40% —
弹性模量测定系数R²要求 >0.9995 —
弹性模量相对标准差要求 <1 %
弹性模量扩展不确定度包含因子k 2 —

版本变化

GB/T 228.1-2021 是对前一版本的修订,本次修订动的重点是速率控制方式和试样附录两处。

  • 方法 A 拆成基于闭环控制的 A1 和基于开环控制的 A2,方法 B 走应力速率控制,速率路径的选择不再含糊。
  • 按弹性模量分档给出应力速率区间,速率怎么设有了明确行业一般依据,而不是沿用旧习惯。
  • 薄板薄带、线材棒材型材、机加工圆形横截面、管材等试样类型的标距与尺寸要求分散写进各个附录,备样时需按类型对号选取。
  • 数据处理环节补充了计算机导出与手工处理的误差对照,便于对结果做核验。

应用场景

该标准主要用在需要先把试验方法定下来的环节,以下几类场景直接依赖它。

  • 实验室 CMA/CNAS 扩项:建立金属材料室温拉伸项目时,需按该标准配齐速率控制方式、引伸计与试样加工能力。
  • 试验机能力核查:确认设备能不能走方法 A 的闭环或开环控制,直接决定能不能承接对应技术要求的产品。
  • 试样制备与尺寸复核:来样规格不统一时,按标准附录选定试样类型与标距,避免尺寸差异导致数据不可比。
  • 研发对比试验:新材料或新工艺开发阶段,用同一套方法条件比较不同成分、不同热处理状态下的强度与塑性差异。

常见问题

GB/T 228.1-2021 是什么标准?

GB/T 228.1-2021 是金属材料室温拉伸试验的方法标准,规定试样、设备、速率控制与性能测定的做法,属推荐性国家标准,2022-07-01 实施。

什么情况需要做金属拉伸试验?

当需要获得金属材料的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等室温力学性能数据时,就要做金属拉伸试验,常见于入厂检验、出厂检验、监督抽检与研发评价。

方法 A 和方法 B 怎么选?

方法 A 基于应变速率控制,分闭环的 A1 与开环的 A2;方法 B 基于应力速率控制。选择时要看试验机的控制能力能否覆盖对应速率区间,同时确认产品技术条件指定的是哪一条路径。

试验温度怎么控制?

试验在 10~35℃ 室温下进行;对温度有严格要求的试验,试验温度取 23±5℃。温度记录应随试验数据一并留存。

试样尺寸和标距怎么定?

试样尺寸不按统一值执行,要先按材料形态归到薄板薄带、线材棒材型材、圆形横截面或管材等类型,再从标准对应附录选取原始标距与过渡弧尺寸,原始标距的最小值为 15mm。

试样断在标距外要不要重做?

要不要重做取决于断裂位置与测量项。断裂位置距标距标记不小于原始标距的三分之一时,断后伸长率结果有效;不满足这一条件时,结果的有效性需按标准规定处理。

弹性模量怎么测?

弹性模量需用引伸计测定:引伸计标距推荐值不小于 50mm,测试系统分辨率至少 50 个不同的离散测量值,回归应力区间取较低应力值约为 ReH 或 Rp0.2 的 10%、较高应力值约为 ReH 或 Rp0.2 的 40%,测定系数 R² 要求大于 0.9995。本解读由北京清析技术研究院提供。

拉伸试验和硬度试验有什么区别?

拉伸试验测定的是强度与塑性指标,如抗拉强度、屈服强度、断后伸长率;硬度试验测定的是材料抵抗局部压入的能力。两者评价的力学性能维度不一样,不能互相替代。

本页金属拉伸试验标准解读由北京清析技术研究院提供。

更新时间:2026-10-13

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检测知识-标准解读

金属拉伸试验怎么做?金属拉伸试验标准 GB/T 228.1-2021

  • 检测对象 金属材料试样(板材、棒材、线材、型材、管材等)
  • 检测项目 室温拉伸性能测定(抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等)
  • 检测方法 室温单轴拉伸试验(方法A基于应变速率控制,含A1闭环、A2开环;方法B基于应力速率控制)
  • 适用产品 金属制品、钢板钢带、棒材、线材、型材、管材、紧固件、铸件等金属材料产品

检测方案

 

核心摘要

金属拉伸试验的做法是把试样装夹到试验机上,按标准规定的速率控制方式沿轴向加载到断裂,再由力—延伸曲线算出强度与塑性指标。GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》管的就是这套操作方法,试验温度、试样尺寸、速率控制到结果报出,每一步怎么做都写在里面,覆盖板材、棒材、线材、型材、管材等金属材料制品。该标准为推荐性国家标准,由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布,全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口,2021-12-31 发布,2022-07-01 实施。本解读由北京清析技术研究院提供。


权威信号速查表

项目 内容
标准性质 推荐性国家标准
发布单位 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
归口单位 全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)
发布日期 2021-12-31
实施日期 2022-07-01
一句话结论 该标准给出室温拉伸试验从试样制备到结果计算的全套做法,速率控制方式的选择是其中最易出错的一环。

标准概述

GB/T 228.1-2021 是金属材料室温拉伸试验的操作行业一般依据,属推荐性国家标准,企业送检、监督抽检与实验室扩项都能引用。

适用范围与对象

该标准管的是金属材料在室温下的单轴拉伸试验,上机的检测对象与覆盖的产品形态包括:

  • 板材、棒材、线材、型材、管材等金属材料试样;
  • 金属制品、钢板钢带、棒材、线材、型材、管材、紧固件、铸件等金属材料产品。

试验方法体系

该标准把速率控制拆成两条路径:方法 A 基于应变速率控制,分闭环控制的 A1 与开环控制的 A2 两种方式;方法 B 基于应力速率控制。走哪一条由试验机的控制能力和产品技术条件共同决定,路径一旦选定,整场试验都要按对应速率的区间执行,中途换路径会让前后数据失去可比性。

金属拉伸试验怎么做

金属拉伸试验按「备样、装夹、控速加载、记录曲线、计算指标」五步执行,其中控速加载决定数据能不能被采信。

试验步骤

  • 试验在 10~35℃ 室温下进行;产品标准对温度有严格要求时,试验温度取 23±5℃。
  • 试样按比例试样或非比例试样制备,比例系数 k 取 5.65,原始标距最小值 15mm,具体尺寸按试样类型从标准附录中选取。
  • 把试样装夹到拉伸试验机上,按选定的速率控制方式施加拉力,加载到试样断裂。
  • 记录力—延伸曲线,测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等性能。
  • 断裂后测量断后伸长量与断面收缩率,按规定修约后报出结果。

试验条件与速率控制参数表

参数 数值 单位
试验室温 10~35 ℃
严格温度要求试验温度 23±5 ℃
比例系数 k 5.65 —
原始标距最小值 15 mm
应变速率范围 1 0.00007 s⁻¹
应变速率范围 2 0.00025 s⁻¹
应变速率范围 3 0.002 s⁻¹
应变速率范围 4 0.0067 s⁻¹
应变速率相对偏差 ±20 %
弹性模量<150GPa 时应力速率最小值 2 MPa·s⁻¹
弹性模量<150GPa 时应力速率最大值 20 MPa·s⁻¹
弹性模量≥150GPa 时应力速率最小值 6 MPa·s⁻¹
弹性模量≥150GPa 时应力速率最大值 60 MPa·s⁻¹
下屈服强度屈服期间应变速率范围 0.00025~0.0025 s⁻¹
规定强度试验应变速率上限 0.0025 s⁻¹
抗拉强度等试验应变速率上限 0.008 s⁻¹
规定残余延伸强度保持力时间 10~12 s

试样类型与标距尺寸怎么定

标距与试样尺寸不按统一值执行,而是按试样类型分档选取,选错档位会直接改变断后伸长率的数值。

参数 数值 单位
薄板薄带试样过渡弧半径最小值 20 mm
薄板薄带不带头试样原始标距 50 mm
线材棒材型材原始标距 200±2或100±1 mm
机加工圆形横截面试样平行长度直径最小值 3 mm
其他试样过渡弧最小半径 12 mm
矩形横截面试样推荐宽厚比 不超过8:1 —
纵向弧形试样适用管壁厚度 >0.5 mm

弹性模量怎么测

弹性模量要单独用引伸计测定,测定条件比常规强度测定更严,回归应力区间与数据点数量都有门槛。

参数 数值 单位
弹性模量引伸计标距推荐值 ≥50 mm
弹性模量测试系统分辨率要求 至少50个不同的离散测量值 —
弹性模量原始横截面积测量准确度 ±0.5 %
弹性模量回归较低应力值 R1 ≈ReH或Rp0.2的10% —
弹性模量回归较高应力值 R2 ≈ReH或Rp0.2的40% —
弹性模量测定系数R²要求 >0.9995 —
弹性模量相对标准差要求 <1 %
弹性模量扩展不确定度包含因子k 2 —

版本变化

GB/T 228.1-2021 是对前一版本的修订,本次修订动的重点是速率控制方式和试样附录两处。

  • 方法 A 拆成基于闭环控制的 A1 和基于开环控制的 A2,方法 B 走应力速率控制,速率路径的选择不再含糊。
  • 按弹性模量分档给出应力速率区间,速率怎么设有了明确行业一般依据,而不是沿用旧习惯。
  • 薄板薄带、线材棒材型材、机加工圆形横截面、管材等试样类型的标距与尺寸要求分散写进各个附录,备样时需按类型对号选取。
  • 数据处理环节补充了计算机导出与手工处理的误差对照,便于对结果做核验。

应用场景

该标准主要用在需要先把试验方法定下来的环节,以下几类场景直接依赖它。

  • 实验室 CMA/CNAS 扩项:建立金属材料室温拉伸项目时,需按该标准配齐速率控制方式、引伸计与试样加工能力。
  • 试验机能力核查:确认设备能不能走方法 A 的闭环或开环控制,直接决定能不能承接对应技术要求的产品。
  • 试样制备与尺寸复核:来样规格不统一时,按标准附录选定试样类型与标距,避免尺寸差异导致数据不可比。
  • 研发对比试验:新材料或新工艺开发阶段,用同一套方法条件比较不同成分、不同热处理状态下的强度与塑性差异。

常见问题

GB/T 228.1-2021 是什么标准?

GB/T 228.1-2021 是金属材料室温拉伸试验的方法标准,规定试样、设备、速率控制与性能测定的做法,属推荐性国家标准,2022-07-01 实施。

什么情况需要做金属拉伸试验?

当需要获得金属材料的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等室温力学性能数据时,就要做金属拉伸试验,常见于入厂检验、出厂检验、监督抽检与研发评价。

方法 A 和方法 B 怎么选?

方法 A 基于应变速率控制,分闭环的 A1 与开环的 A2;方法 B 基于应力速率控制。选择时要看试验机的控制能力能否覆盖对应速率区间,同时确认产品技术条件指定的是哪一条路径。

试验温度怎么控制?

试验在 10~35℃ 室温下进行;对温度有严格要求的试验,试验温度取 23±5℃。温度记录应随试验数据一并留存。

试样尺寸和标距怎么定?

试样尺寸不按统一值执行,要先按材料形态归到薄板薄带、线材棒材型材、圆形横截面或管材等类型,再从标准对应附录选取原始标距与过渡弧尺寸,原始标距的最小值为 15mm。

试样断在标距外要不要重做?

要不要重做取决于断裂位置与测量项。断裂位置距标距标记不小于原始标距的三分之一时,断后伸长率结果有效;不满足这一条件时,结果的有效性需按标准规定处理。

弹性模量怎么测?

弹性模量需用引伸计测定:引伸计标距推荐值不小于 50mm,测试系统分辨率至少 50 个不同的离散测量值,回归应力区间取较低应力值约为 ReH 或 Rp0.2 的 10%、较高应力值约为 ReH 或 Rp0.2 的 40%,测定系数 R² 要求大于 0.9995。本解读由北京清析技术研究院提供。

拉伸试验和硬度试验有什么区别?

拉伸试验测定的是强度与塑性指标,如抗拉强度、屈服强度、断后伸长率;硬度试验测定的是材料抵抗局部压入的能力。两者评价的力学性能维度不一样,不能互相替代。

本页金属拉伸试验标准解读由北京清析技术研究院提供。

更新时间:2026-10-13

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