航空材料拉伸试验标准比较

1.拉伸试验标准简介

国际上比较通用的拉伸试验标准方法有：ISO 6892、EN 2002（欧洲宇航标准）、美国的ASTM E8/E8M以及日本的JIS Z2241等。我国于2010年修订了GB/T 228.1—2010《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》。该标准等效采用了国际标准ISO 6892：2009《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》。将原GB/T 228—1987《金属拉伸试验方法》、GB/T 6397—1986《金属拉伸试验试样》和GB/T 3076—1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》合并，不但技术内容采用国际标准，而且相关术语、性能名称、符号也采用国际标准。国际上其他国家标准与国际标准在技术内容上也有不同程度上的差别，其中，美国材料与试验协会（ASTM）的拉伸试验标准就与国际标准有所不同。

航空工业标准HB 5143—1996《金属室温拉伸试验方法》是我国航空工业的现行行业标准。它依据航空工业产品的要求而制定。

2.航空工业标准、国家标准、ASTM标准比较

GB/T 228.1—2010与ASTM E8/E8M标准的差别主要表现在标准试样的尺寸不同，以及原始标距的计算不同。ASTM A370-07和ASTM E8/E8M-08虽然也采用标准圆形截面比例试样，但试样直径D常取12.5mm、9mm等，而没有我国常用的10mm直径。最值得注意的是，在ASTM A370-07和ASTME8这些寸制标准中，试样原始标距G=4D，即为4倍试样直径，由此会导致断裂后伸长率的结果不同。而在ASTM E8M-08米制标准中G=5D，即为5倍试样直径。HB 5143—1996中规定屈服后的拉伸速率为试样平行长度的40%/min，这是与其他标准的不同之处。航空工业标准、国家标准与ASTM标准中的拉伸速率的对比见表5-1。

表5-1 航空工业标准、国家标准与美国ASTM标准中的拉伸速率(www.xing528.com)

ASTM标准与我国金属拉伸试验标准中的大多数力学性能名称、定义及技术内容基本一致，但有些性能名称的表述方式或翻译有所不同。最大力下，非比例伸长率占总伸长率的比例随材料塑性差异而不同。对结构材料，这个比例一般很小。因最大力下非比例伸长率的应用十分有限，在ASTM拉伸试验标准中并无相应的性能名称和定义。ASTM E8中虽然给大多数拉伸性能名称赋予了符号，但实际应用中，除了YS（屈服强度）外，其他性能的符号很少被人使用。

HB 5143—1996《金属室温拉伸试验方法》中考虑航空工业使用有色金属和敏感材料较多，将室温范围规定为10～30℃，比GB/T 228.1—2010规定的10～35℃要窄。

HB 5143—1996《金属室温拉伸试验方法》中列表规定的试样形状、尺寸比其他试验方法更详细，例如，圆形试样有台肩、螺纹、光滑三种试样头部形状，对于直径小于5mm的试样，其性能有差异，方法中所列直径为3mm的试样仅适用于贵重材料、零件取样、故障分析使用；板形试样头部形状有带销孔和光滑两种，板厚规定为0.2～12mm，长、短试样均为比例试样，板宽规定15mm、20mm、30mm为标准试样。