拉伸试验
拉伸试验（Tensile Test）
Section titled “拉伸试验（Tensile Test）”一、测试目的
Section titled “一、测试目的”在恒定拉伸速度下对标准试样施加轴向拉力直至断裂，测定材料的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、屈服强度等基本力学参数。是最基础、使用最广的材料力学性能试验。
二、适用范围
Section titled “二、适用范围”塑料、橡胶、薄膜、纤维、金属、复合材料、胶粘剂、电线电缆绝缘护套等。
三、核心标准
Section titled “三、核心标准”| 标准号 | 标准名称 |
|---|---|
| GB/T 1040.1 | 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则 |
| GB/T 1040.2 | 塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件 |
| GB/T 1040.3 | 塑料 拉伸性能的测定 第3部分：薄膜和薄片的试验条件 |
| GB/T 528 | 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定 |
| GB/T 228.1 | 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 |
| ISO 527-1/-2 | Plastics - Determination of tensile properties |
| ASTM D638 | Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics |
📖 相关标准链接
Section titled “📖 相关标准链接”| 标准号 | 标准解读 | 标准原文 |
|---|---|---|
| GB/T 1040.1 | 解读 → | 原文 → |
| GB/T 228.1 | 解读 → | 原文 → |
四、试样与试验条件
Section titled “四、试样与试验条件”1. 常用试样类型（塑料）
Section titled “1. 常用试样类型（塑料）”| 类型 | 尺寸 | 适用 |
|---|---|---|
| 1 型（哑铃形） | 总长 150 mm，标距 50 mm，厚 4 mm | 注塑标准试样 |
| 1A 型（ISO 哑铃形） | 总长 170 mm，标距 75 mm，厚 4 mm | 国际通用 |
| 2 型 | 标距 75 mm，窄小试样 | 机械加工 |
| 3 型 | 标距 50 mm 薄片 | 薄膜（< 1 mm） |
| 4 型 | 标距 25 mm | 薄膜 |
| 5 型（小试样） | 标距 25 mm | 产品取样 |
2. 试验速度（GB/T 1040.1 规定 7 档）
Section titled “2. 试验速度（GB/T 1040.1 规定 7 档）”| 速度（mm/min） | 适用 |
|---|---|
| 1 | 弹性模量测定（精密） |
| 2 | 弹性模量测定 |
| 5 | 弹性模量测定（刚性塑料） |
| 10 | 常规 |
| 50 | 常规（多数标准试样） |
| 100 | 韧性材料 |
| 500 | 软质材料、薄膜 |
3. 状态调节
Section titled “3. 状态调节”| 材料 | 条件 |
|---|---|
| 通用塑料 | 23 ± 2 ℃，50 ± 10 % RH，≥ 16 h（按 GB/T 2918） |
| 橡胶 | 23 ± 2 ℃，≥ 16 h |
| 金属 | 室温 10 ~ 35 ℃ |
五、试验程序
Section titled “五、试验程序”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ 1. 状态调节：按 GB/T 2918 规定时间与温湿度环境调节 ││ ↓ ││ 2. 测量：用测厚仪/游标卡尺测 3 点取平均，记录原始尺寸 ││ ↓ ││ 3. 装夹：试样轴向与夹具中心线对齐，避免偏心加载 ││ ↓ ││ 4. 引伸计：测模量时需装引伸计，应力 ≤ 0.25 % 时启动 ││ ↓ ││ 5. 加载：按规定速度拉伸至断裂，记录力-位移曲线 ││ ↓ ││ 6. 计算：强度 = 最大力/原始截面积；伸长率 = ΔL/L0×100% │└──────────────────────────────────────────────────────────┘六、主要计算指标
Section titled “六、主要计算指标”| 指标 | 符号 | 计算式 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 拉伸强度 | σM | FM / A0 | A0 为原始横截面积 |
| 断裂拉伸应变 | εB | (LB - L0) / L0 × 100 % | LB 为断裂时标距 |
| 弹性模量 | Et | σ2 - σ1 / (ε2 - ε1) | 应变 0.05 % ~ 0.25 % 区间线性回归 |
| 屈服应力 | σY | — | 曲线上第一个应力不增的拐点 |
| 标称屈服应变 | εY | — | 对应屈服应力的应变 |
七、影响因素与注意事项
Section titled “七、影响因素与注意事项”- 试样制备方式：注塑 vs 机加工，结果差异可达 20 % 以上。注塑试样分子取向更明显。
- 拉伸速度：速度越快，强度读数越高、断裂伸长率越低（粘弹性材料尤其明显）。速度必须与标准一致。
- 偏心与滑移：夹具偏心会引入弯曲应力，导致强度偏低、数据离散大。
- 试样数量：一般取 ≥ 5 个有效试样，剔除断裂在标距外或夹具内的数据。
- 环境控制：温湿度对塑料影响显著，尤其尼龙类吸湿材料，必须在标准环境下调节。
- 引伸计标距：模量计算对引伸计标距极敏感，必须准确输入。
体系归属：材料试验 / 力学性能试验