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屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率 Ey檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-06 17:16:02 更新時(shí)間：2025-08-05 17:16:02

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率 (Ey) 檢測(cè)

屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率 (Ey)，也稱為屈服點(diǎn)延伸率，是材料力學(xué)性能測(cè)試中一個(gè)重要的塑性指標(biāo)，尤其對(duì)于具有明顯屈服現(xiàn)象的材料（如某些低碳鋼）。它特指材料在拉伸試驗(yàn)中，從開始屈服（上屈服點(diǎn)或下屈服點(diǎn)）到開始產(chǎn)生均勻塑性變形（即發(fā)生加工硬化）之前，在近乎恒定的應(yīng)力（屈服平臺(tái)）下所產(chǎn)生的塑性伸長(zhǎng)量。Ey 的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于評(píng)估材料的成形性能（尤其是深沖、脹形等）、預(yù)測(cè)加工過程中可能出現(xiàn)的屈服延伸帶（如呂德斯帶）以及產(chǎn)品質(zhì)量控制具有重要意義，特別是在汽車板、家電板等沖壓用薄鋼板領(lǐng)域。

檢測(cè)項(xiàng)目：屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率 (Ey)

本檢測(cè)項(xiàng)目的核心目標(biāo)是定量測(cè)量材料在屈服平臺(tái)階段的塑性伸長(zhǎng)量。具體檢測(cè)內(nèi)容通常包括：

試樣制備：按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，從待測(cè)材料上截取并加工成規(guī)定形狀（通常為矩形比例試樣）和尺寸的拉伸試樣。
環(huán)境與設(shè)備校準(zhǔn)：確保試驗(yàn)環(huán)境（溫度、濕度）符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并對(duì)試驗(yàn)設(shè)備及引伸計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。
Ey 值測(cè)定：通過拉伸試驗(yàn)，精確記錄試樣從開始屈服（通常取下屈服點(diǎn) ReL）到屈服結(jié)束（開始發(fā)生均勻塑性變形）這一特定階段的伸長(zhǎng)增量。
結(jié)果計(jì)算與報(bào)告：根據(jù)測(cè)量的伸長(zhǎng)增量計(jì)算 Ey 值（通常以原始標(biāo)距 L? 的百分比表示），并出具符合規(guī)范的檢測(cè)報(bào)告。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率檢測(cè)需要以下關(guān)鍵儀器設(shè)備：

電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)： 這是核心設(shè)備，要求具備精確的力值測(cè)量和控制能力（精度等級(jí)通常為1級(jí)或0.5級(jí)），并能提供足夠穩(wěn)定的位移速率控制。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)配備剛性良好的夾持裝置，確保試樣在屈服階段不發(fā)生打滑或偏心加載。
引伸計(jì)： 這是準(zhǔn)確測(cè)量 Ey 的關(guān)鍵傳感器。必須使用能夠夾持在試樣平行段、直接測(cè)量標(biāo)距內(nèi)變形的引伸計(jì)。
- 接觸式引伸計(jì)： 如軸向夾持式引伸計(jì)（如雙刀口引伸計(jì)），需具備足夠的靈敏度和分辨率（通常優(yōu)于1 μm），并能在屈服平臺(tái)階段穩(wěn)定工作。
- 非接觸式引伸計(jì)（可選）： 如視頻引伸計(jì)或激光引伸計(jì)，適用于表面不適宜夾持或需全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量的場(chǎng)合。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： 能夠高速同步采集力值和變形信號(hào)（特別是引伸計(jì)信號(hào)），并能實(shí)時(shí)繪制和記錄精確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

檢測(cè)方法

屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率 Ey 的檢測(cè)主要遵循以下步驟：

試樣準(zhǔn)備與測(cè)量： 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制備試樣，精確測(cè)量試樣的原始橫截面積 (S?) 和原始標(biāo)距 (L?)，并在標(biāo)距兩端做好標(biāo)記。
安裝試樣與引伸計(jì)： 將試樣正確安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾頭中，確保對(duì)中。將引伸計(jì)（通常是接觸式的）小心地夾持在試樣的標(biāo)距范圍內(nèi)。
設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)： 依據(jù)材料標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定合適的試驗(yàn)速度。在屈服階段（應(yīng)力水平在預(yù)期屈服強(qiáng)度附近）應(yīng)采用控制應(yīng)變速率或控制橫梁位移速率的方式，且速率應(yīng)足夠低（通常不大于 0.0025 s?1），以保證能清晰分辨屈服平臺(tái)。
開始試驗(yàn)與數(shù)據(jù)采集： 啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)開始拉伸。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需實(shí)時(shí)記錄載荷 (F) 和由引伸計(jì)測(cè)量的標(biāo)距伸長(zhǎng)量 (ΔL)。
確定屈服開始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)：
- 開始點(diǎn) (A)： 通常取首次下降后的最低應(yīng)力點(diǎn)（下屈服點(diǎn) ReL），此時(shí)材料開始發(fā)生明顯的塑性屈服。
- 結(jié)束點(diǎn) (B)： 屈服平臺(tái)結(jié)束的點(diǎn)，即應(yīng)力-應(yīng)變曲線從水平平臺(tái)結(jié)束并開始持續(xù)上升（發(fā)生加工硬化）的點(diǎn)。有時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為達(dá)到某特定應(yīng)力值（如平臺(tái)結(jié)束點(diǎn)或最大力點(diǎn)）或應(yīng)變值。
計(jì)算 Ey： Ey 等于結(jié)束點(diǎn) B 的伸長(zhǎng)量 (ΔL_B) 減去開始點(diǎn) A 的伸長(zhǎng)量 (ΔL_A)，然后除以原始標(biāo)距 (L?)，并乘以 100%：
Ey = [ (ΔL_B - ΔL_A) / L? ] × 100%
該計(jì)算通常由試驗(yàn)機(jī)軟件根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)自動(dòng)完成。
結(jié)果處理： 試驗(yàn)結(jié)束后，取下引伸計(jì)（通常在屈服平臺(tái)結(jié)束后、達(dá)到規(guī)定應(yīng)變或應(yīng)力之前取下，以避免損壞），繼續(xù)試驗(yàn)直至試樣斷裂（如需測(cè)量其他性能）。記錄 Ey 值，并報(bào)告平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)信息。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)率 Ey 的檢測(cè)必須嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)國(guó)際、國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和公正性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

ISO 10275: 2020 - 《金屬材料薄板和帶材塑性應(yīng)變比的測(cè)定》 (Metallic materials — Sheet and strip — Determination of plastic strain ratio)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了包括屈服點(diǎn)延伸在內(nèi)的塑性應(yīng)變比的測(cè)定方法，是國(guó)際上廣泛采用的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 5027-2016 - 《金屬材料薄板和薄帶塑性應(yīng)變比 (r值) 的測(cè)定》。此為中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，等效采用 ISO 10275，詳細(xì)規(guī)定了 Ey 及其他塑性應(yīng)變參數(shù)的試驗(yàn)方法。
ASTM E646 - 22 - 《金屬薄板材料拉伸應(yīng)變硬化指數(shù) (n值) 的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》 (Standard Test Method for Tensile Strain-Hardening Exponents (n-Values) of Metallic Sheet Materials)。雖然主要針對(duì) n 值，但其方法也包含了確定屈服平臺(tái)和測(cè)量 Ey 的指導(dǎo)。
GB/T 228.1-2021 - 《金屬材料拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》。此基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了拉伸試驗(yàn)的通用要求，包括試樣制備、設(shè)備校準(zhǔn)、試驗(yàn)速率控制等，是進(jìn)行 Ey 檢測(cè)的重要基礎(chǔ)。
JIS Z 2241: 2011 - 《金屬材料拉伸試驗(yàn)方法》。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中也包含了對(duì)屈服點(diǎn)延伸率的測(cè)定規(guī)定。

進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，務(wù)必遵循具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如針對(duì)特定鋼種的汽車板、家電板標(biāo)準(zhǔn)）中對(duì) Ey 測(cè)試的附加要求或特定規(guī)定。