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屈服點伸長率 Ey檢測

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

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

屈服點伸長率 (Ey) 檢測

屈服點伸長率 (Ey)，也稱為屈服點延伸率，是材料力學性能測試中一個重要的塑性指標，尤其對于具有明顯屈服現(xiàn)象的材料（如某些低碳鋼）。它特指材料在拉伸試驗中，從開始屈服（上屈服點或下屈服點）到開始產(chǎn)生均勻塑性變形（即發(fā)生加工硬化）之前，在近乎恒定的應力（屈服平臺）下所產(chǎn)生的塑性伸長量。Ey 的準確測定對于評估材料的成形性能（尤其是深沖、脹形等）、預測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域。

檢測項目：屈服點伸長率 (Ey)

本檢測項目的核心目標是定量測量材料在屈服平臺階段的塑性伸長量。具體檢測內容通常包括：

試樣制備：按相關標準要求，從待測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)境與設備校準：確保試驗環(huán)境（溫度、濕度）符合標準要求，并對試驗設備及引伸計進行校準。
Ey 值測定：通過拉伸試驗，精確記錄試樣從開始屈服（通常取下屈服點 ReL）到屈服結束（開始發(fā)生均勻塑性變形）這一特定階段的伸長增量。
結果計算與報告：根據(jù)測量的伸長增量計算 Ey 值（通常以原始標距 L? 的百分比表示），并出具符合規(guī)范的檢測報告。

檢測儀器

進行屈服點伸長率檢測需要以下關鍵儀器設備：

電子萬能材料試驗機： 這是核心設備，要求具備精確的力值測量和控制能力（精度等級通常為1級或0.5級），并能提供足夠穩(wěn)定的位移速率控制。試驗機應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： 這是準確測量 Ey 的關鍵傳感器。必須使用能夠夾持在試樣平行段、直接測量標距內變形的引伸計。
- 接觸式引伸計： 如軸向夾持式引伸計（如雙刀口引伸計），需具備足夠的靈敏度和分辨率（通常優(yōu)于1 μm），并能在屈服平臺階段穩(wěn)定工作。
- 非接觸式引伸計（可選）： 如視頻引伸計或激光引伸計，適用于表面不適宜夾持或需全場應變測量的場合。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： 能夠高速同步采集力值和變形信號（特別是引伸計信號），并能實時繪制和記錄精確的應力-應變曲線。

檢測方法

屈服點伸長率 Ey 的檢測主要遵循以下步驟：

試樣準備與測量： 按標準規(guī)定制備試樣，精確測量試樣的原始橫截面積 (S?) 和原始標距 (L?)，并在標距兩端做好標記。
安裝試樣與引伸計： 將試樣正確安裝在試驗機的夾頭中，確保對中。將引伸計（通常是接觸式的）小心地夾持在試樣的標距范圍內。
設定試驗參數(shù)： 依據(jù)材料標準設定合適的試驗速度。在屈服階段（應力水平在預期屈服強度附近）應采用控制應變速率或控制橫梁位移速率的方式，且速率應足夠低（通常不大于 0.0025 s?1），以保證能清晰分辨屈服平臺。
開始試驗與數(shù)據(jù)采集： 啟動試驗機開始拉伸。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需實時記錄載荷 (F) 和由引伸計測量的標距伸長量 (ΔL)。
確定屈服開始點與結束點：
- 開始點 (A)： 通常取首次下降后的最低應力點（下屈服點 ReL），此時材料開始發(fā)生明顯的塑性屈服。
- 結束點 (B)： 屈服平臺結束的點，即應力-應變曲線從水平平臺結束并開始持續(xù)上升（發(fā)生加工硬化）的點。有時標準規(guī)定為達到某特定應力值（如平臺結束點或最大力點）或應變值。
計算 Ey： Ey 等于結束點 B 的伸長量 (ΔL_B) 減去開始點 A 的伸長量 (ΔL_A)，然后除以原始標距 (L?)，并乘以 100%：
Ey = [ (ΔL_B - ΔL_A) / L? ] × 100%
該計算通常由試驗機軟件根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)自動完成。
結果處理： 試驗結束后，取下引伸計（通常在屈服平臺結束后、達到規(guī)定應變或應力之前取下，以避免損壞），繼續(xù)試驗直至試樣斷裂（如需測量其他性能）。記錄 Ey 值，并報告平均值、標準差等統(tǒng)計信息。

檢測標準

屈服點伸長率 Ey 的檢測必須嚴格依據(jù)相關國際、國家或行業(yè)標準進行，以確保測試結果的準確性、可比性和公正性。主要標準包括：

ISO 10275: 2020 - 《金屬材料薄板和帶材塑性應變比的測定》 (Metallic materials — Sheet and strip — Determination of plastic strain ratio)。該標準規(guī)定了包括屈服點延伸在內的塑性應變比的測定方法，是國際上廣泛采用的權威標準。
GB/T 5027-2016 - 《金屬材料薄板和薄帶塑性應變比 (r值) 的測定》。此為中國國家標準，等效采用 ISO 10275，詳細規(guī)定了 Ey 及其他塑性應變參數(shù)的試驗方法。
ASTM E646 - 22 - 《金屬薄板材料拉伸應變硬化指數(shù) (n值) 的標準試驗方法》 (Standard Test Method for Tensile Strain-Hardening Exponents (n-Values) of Metallic Sheet Materials)。雖然主要針對 n 值，但其方法也包含了確定屈服平臺和測量 Ey 的指導。
GB/T 228.1-2021 - 《金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法》。此基礎標準規(guī)定了拉伸試驗的通用要求，包括試樣制備、設備校準、試驗速率控制等，是進行 Ey 檢測的重要基礎。
JIS Z 2241: 2011 - 《金屬材料拉伸試驗方法》。日本工業(yè)標準，其中也包含了對屈服點延伸率的測定規(guī)定。

進行檢測時，務必遵循具體產(chǎn)品標準（如針對特定鋼種的汽車板、家電板標準）中對 Ey 測試的附加要求或特定規(guī)定。