金屬拉伸材料試驗機(jī)的操作流程需嚴(yán)格遵循安全規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)方法（如 GB/T 228.1、ASTM E8 等），以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和設(shè)備安全。以下是從試樣準(zhǔn)備到結(jié)果分析的全流程詳解：

一、前期準(zhǔn)備：試樣與設(shè)備校準(zhǔn)

1. 試樣制備與標(biāo)識

按標(biāo)準(zhǔn)加工：根據(jù)材料類型（如板材、棒材）加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，常見形狀包括圓形（直徑 d=10mm）、矩形（橫截面 b×t），標(biāo)距段（如 5d 或 10d）需光滑無損傷（表面粗糙度 Ra≤1.6μm）。

標(biāo)記關(guān)鍵參數(shù)：用鉛筆在標(biāo)距段標(biāo)記原始標(biāo)距 L?（如 50mm），記錄試樣尺寸（直徑、厚度）、材質(zhì)編號等信息。

2. 設(shè)備校準(zhǔn)與檢查

傳感器校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)載荷傳感器（每年至少 1 次），誤差需≤±0.5% FS；引伸計需在標(biāo)準(zhǔn)量塊上校準(zhǔn)標(biāo)距（如 50mm±0.05mm）。

機(jī)械檢查：確認(rèn)夾具同軸度（偏差≤1% 試樣直徑），活動橫梁移動順暢，無卡頓；液壓式試驗機(jī)需檢查油位、油路密封性。

二、裝樣與參數(shù)設(shè)置

1. 試樣安裝規(guī)范

夾具選擇：根據(jù)試樣形狀選用匹配夾具（如圓形試樣用 V 型鉗口，板材用平口夾具），確保夾持面與試樣軸線垂直。

裝樣步驟：

將試樣下端裝入下夾具，擰緊固定螺栓（力度均勻，避免偏心）；

移動活動橫梁至合適位置，裝入試樣上端夾具，確保試樣軸線與加載方向同軸（目視偏差≤1°）；

安裝引伸計：接觸式引伸計需對稱夾持在標(biāo)距段，非接觸式（如視頻引伸計）需對準(zhǔn)試樣表面標(biāo)記點。

2. 試驗參數(shù)設(shè)定

加載控制模式：

彈性階段：優(yōu)先采用應(yīng)力控制（如 5MPa/s），確保數(shù)據(jù)線性度；

屈服階段后：切換為應(yīng)變控制（如 0.00025/s）或位移控制（如 2mm/min），避免加載速率波動。

保護(hù)參數(shù)：設(shè)定過載閾值（如量程 110%）、位移上限（防止橫梁超程），啟用急停按鈕測試。

三、啟動測試與實時監(jiān)控

1. 初始化與清零

啟動試驗機(jī)控制系統(tǒng)，清零載荷、位移、引伸計數(shù)據(jù)，確認(rèn)軟件界面顯示 “就緒” 狀態(tài)。

2. 加載過程操作

勻速加載：點擊 “開始” 按鈕，系統(tǒng)按設(shè)定速率施加拉力，實時觀察：

載荷 - 位移曲線：彈性階段應(yīng)呈直線，若出現(xiàn)波動需檢查夾具同軸度；

引伸計數(shù)據(jù)：形變量應(yīng)與位移同步增長，若異常（如突然跳變）需暫停檢查試樣是否打滑。

特殊階段處理：

當(dāng)材料屈服（載荷波動）時，軟件自動記錄屈服強(qiáng)度 σ?.?；

接近斷裂時，降低加載速率（如 1mm/min），避免沖擊損壞引伸計。

3. 斷裂后操作

試樣斷裂后，立即點擊 “停止” 按鈕，記錄最大載荷 Fb 和斷裂位置（距標(biāo)距端點≥10mm 為有效）；

卸載載荷，取下斷裂試樣，保留斷口用于斷面收縮率計算。

四、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

1. 基礎(chǔ)性能計算

應(yīng)力（σ）與應(yīng)變（ε）：

應(yīng)力 σ = F/S?（F 為載荷，S?為原始橫截面積）；

應(yīng)變 ε = ΔL/L?（ΔL 為標(biāo)距內(nèi)伸長量，L?為原始標(biāo)距）。

關(guān)鍵指標(biāo)計算：

彈性模量 E = 應(yīng)力 / 應(yīng)變（彈性階段斜率）；

抗拉強(qiáng)度 σb = Fb/S?；

斷后伸長率 A = (L?-L?)/L?×100%（L?為斷裂后標(biāo)距）；

斷面收縮率 Z = (S?-S?)/S?×100%（S?為斷口橫截面積）。

2. 數(shù)據(jù)有效性驗證

若斷裂位置在標(biāo)距端點 10mm 內(nèi)，需重新測試；

對比同批次試樣數(shù)據(jù)，偏差超過 5% 時需分析原因（如試樣加工缺陷、裝樣偏心）。

五、設(shè)備維護(hù)與安全收尾

1. 日常維護(hù)步驟

清潔夾具：用酒精擦拭鉗口表面，去除金屬碎屑，涂抹防銹油；

引伸計保養(yǎng)：接觸式引伸計需校準(zhǔn)后放入專用盒，避免磕碰；

液壓機(jī)特殊維護(hù)：更換液壓油（每年 1 次），檢查濾芯是否堵塞。

2. 安全注意事項

加載過程中禁止觸碰試樣或夾具，避免飛濺傷人；

大噸位試驗機(jī)（如 100kN 以上）需雙人操作，確保裝樣牢固；

試驗結(jié)束后切斷電源，關(guān)閉控制系統(tǒng)，填寫設(shè)備使用記錄。

六、典型錯誤與規(guī)避措施

總結(jié)

金屬拉伸試驗的操作核心在于 “精準(zhǔn)控制與細(xì)節(jié)把控”，從試樣制備到數(shù)據(jù)解讀的每個環(huán)節(jié)都會影響結(jié)果可靠性。建議操作人員通過 GB/T 228.1 標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)，并定期進(jìn)行設(shè)備期間核查（如每月用標(biāo)準(zhǔn)試樣驗證精度），以確保測試數(shù)據(jù)符合科研或質(zhì)量控制要求。