1，引言
        國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-2002《金屬材料試驗(yàn)機(jī)室溫拉伸試驗(yàn)方法》已于2002年頒布實(shí)施。這一新國家標(biāo)準(zhǔn)是合并修訂國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-1987《金屬拉伸試驗(yàn)機(jī)方法》、GB/T3076-1982《金屬薄板（帶）拉伸試驗(yàn)方法》和GB/T6397-1986《金屬拉伸試驗(yàn)試樣》三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它等效采用了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6892：1998《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)》，也是GB/T228第三次修訂。GB/T228-2002包括的技術(shù)內(nèi)容和要求與原三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有較大的不同，尤其在性能名稱和符號(hào)、抗拉強(qiáng)度定義、試驗(yàn)速率、性能結(jié)果數(shù)值的修約方面變動(dòng)較大。而且，新標(biāo)準(zhǔn)中增加了引用標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)于試驗(yàn)方法準(zhǔn)確度方面闡述的內(nèi)容。為了更好地貫徹實(shí)施GB/T228-2002，將該標(biāo)準(zhǔn)的要點(diǎn)和實(shí)施中需注意之點(diǎn)說明如下。
 
2，GB/T228-2002標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍
       標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬材料試驗(yàn)機(jī)材料（包括黑色和有色金屬材料，但不包括金屬構(gòu)件和零件）室溫拉伸性能的測定，試樣或產(chǎn)品的橫截面尺寸≮0.1mm。對于小橫截面尺寸的金屬產(chǎn)品，例如金屬箔、超細(xì)絲和毛細(xì)管等的拉伸試驗(yàn)機(jī)需要雙方協(xié)議。其原因在于：①橫截面小的產(chǎn)品，按照標(biāo)準(zhǔn)中建議的量具分辨力要求不能滿足附錄A和附錄C規(guī)定橫截面測定準(zhǔn)確度在±1%和±2%以內(nèi)的要求。②試樣標(biāo)距采用常規(guī)的劃細(xì)線、打小沖點(diǎn)等方法進(jìn)行標(biāo)記不可行。③常用的引伸計(jì)不適用于此類型產(chǎn)品試樣的試驗(yàn)。試樣的夾持方法需要特殊夾頭等。
 
3，室溫的溫度范圍
        標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定室溫的溫度范圍為10-35℃，超出這一范圍不屬于室溫。對于材料在這一溫度范圍內(nèi)性能對溫度敏感而采用更嚴(yán)格的溫度范圍試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用23±5℃的控制溫度。上述10-35℃的溫度范圍實(shí)質(zhì)是指容許的試樣溫度范圍，只要試樣的溫度是在這規(guī)定的室溫范圍內(nèi)便符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
 
4，標(biāo)準(zhǔn)中的引用標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)中的第二章引用了6個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，即：
GB/T2975-1998鋼及鋼產(chǎn)品 力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置和試樣制備（eqv ISO377：1997）
GB/T8170-1987數(shù)值修約規(guī)則
GB/T12160-2002單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)的標(biāo)定（idt ISO9513：1999）
GB/T16825-1997拉力試驗(yàn)機(jī)的實(shí)驗(yàn)（idt ISO7500—1：1986）
GB/T17600.1—1998鋼的伸長率換算 第1部分：碳素鋼和低合金鋼（eqv ISO2566—1：1984）
GB/T17600.2—1998鋼的伸長率換算 第2部分：奧氏體鋼（eqv ISO2566—2：1984）
標(biāo)準(zhǔn)中通過注日期引用的這6個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)是構(gòu)成GB/T228—2002標(biāo)準(zhǔn)本身不可缺少的部分，應(yīng)遵照被引用的6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定和要求，其中被引用的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別等同和等效相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。目前，GB/T8170—1987《數(shù)值修約規(guī)則》還沒有相對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。
 
5，性能和術(shù)語定義
5．1性能定義
       為了與國際接軌，性能的定義按照國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。與原GB/T228—1987相比較，屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的定義有明顯差異，其他性能的定義無實(shí)質(zhì)性差異。
新標(biāo)準(zhǔn)將抗拉強(qiáng)度定義為相應(yīng)大力（Fm）的應(yīng)力，而大力（Fm）定義為試樣在屈服階段之后所能抵抗的大力；對于無明顯屈服（連續(xù)屈服）的金屬材料，為試驗(yàn)期間的大力。按照這一定義，如圖1所示的拉伸曲線，大力應(yīng)為曲線上的B點(diǎn)，而不是舊標(biāo)準(zhǔn)中的取其A點(diǎn)的力（上屈服力）計(jì)算抗拉強(qiáng)度。
        新標(biāo)準(zhǔn)中屈服強(qiáng)度這一術(shù)語的含義與舊標(biāo)準(zhǔn)中的屈服點(diǎn)有所不同，前者是泛指上、下屈服強(qiáng)度性能；而后者既是泛指屈服點(diǎn)和上、下屈服點(diǎn)性能，也特指單一屈服狀態(tài)的屈服點(diǎn)性能（σs）。因?yàn)樾聵?biāo)準(zhǔn)已將舊標(biāo)準(zhǔn)中的屈服點(diǎn)性能σs歸入為下屈服強(qiáng)度ReL（見標(biāo)準(zhǔn)中的圖2d）。所以，新標(biāo)準(zhǔn)中不再有與舊標(biāo)準(zhǔn)中的屈服點(diǎn)性能（σs）相對應(yīng)的性能定義。也就是說新標(biāo)準(zhǔn)定義的下屈服強(qiáng)度ReL包含了σs和σsL兩種性能。
 
5．2術(shù)語
        因?yàn)閲H標(biāo)準(zhǔn)采用了延伸（extension）和伸長（elongation）兩個(gè)近義術(shù)語，國標(biāo)中也相應(yīng)地采用了這兩近義術(shù)語。可以理解為拉伸試驗(yàn)時(shí)在引伸計(jì)標(biāo)距（Le）上的伸長稱為延伸，在試樣標(biāo)距（Lo）上的伸長稱為伸長。它們并無本質(zhì)區(qū)別，而且完全可以通過測定延伸方法來測定伸長。
 
6，性能名稱和符號(hào)
6．1名稱
        新標(biāo)準(zhǔn)中定義了12種可測拉伸性能，其中10種性能的名稱與修訂前原標(biāo)準(zhǔn)的名稱有差異。新標(biāo)準(zhǔn)沒有定義與舊標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的屈服點(diǎn)（σs）這一性能，所以不再有相應(yīng)的性能名稱及其符號(hào)相對應(yīng)。
6．2符號(hào)
        對于強(qiáng)度性能的主符號(hào)，新標(biāo)準(zhǔn)用英文字母R代替舊符號(hào)的σ；對于延性性能的主符號(hào)，新標(biāo)準(zhǔn)用字母A代替舊符號(hào)的δ，用字母Z代替舊符號(hào)的ψ，見表1。
應(yīng)特別注意新、舊標(biāo)準(zhǔn)對于斷后伸長率符號(hào)表示的差異：
          GB/T228—2002             GB/T228—1987
              A                 δ5
          A11.3               δ10
        Axmm               δxmm
        符號(hào)A（不標(biāo)注下腳注）表示用比例系數(shù)k=5.65的比例標(biāo)距測定的斷后伸長率；用其他比例系數(shù)的比例標(biāo)距或非比例標(biāo)距測定的斷后伸長率時(shí)，符號(hào)A應(yīng)分別標(biāo)注下腳注說明所使用的比例系數(shù)值和非比例標(biāo)距的長度，例如A11.3和A100mm。
標(biāo)準(zhǔn)中對各強(qiáng)度性能所對應(yīng)的力的符號(hào)未全部具體規(guī)定，但規(guī)定了力的符號(hào)用F表示和規(guī)定了大力符號(hào)Fm。因此，建議在試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)紀(jì)錄中采用下列的力符號(hào)：
FeH（上屈服力）
 
FeL（下屈服力）
Fp（規(guī)定非比延伸力，例如Fp0.2）
Ft（規(guī)定總延伸力，例如Ft0.5）
Fr（規(guī)定殘余延伸力，例如Fr0.2）
GB/T228—2002采用了國際標(biāo)準(zhǔn)的性能符號(hào)，鑒于目前相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還不能同步修訂的狀況，為了避免出現(xiàn)混亂，建議：在過渡期內(nèi)，試驗(yàn)報(bào)告可以在新的性能名稱及其符號(hào)之后的括號(hào)內(nèi)定出舊符號(hào)，例如：
上屈服強(qiáng)度ReH（σsU），下屈服強(qiáng)度ReL（σsL），抗拉強(qiáng)度Rm（σb），規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2（σp0.2），斷后伸長率A（δ5），斷面收縮率Z（Ψ），等。
7，單位
        標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定采用的單位是國際單位制單位（SI單位）。應(yīng)力單位N/mm2和Mpa，都是國際單位制的倍數(shù)單位，兩者都是我國規(guī)定的法定計(jì)量單位，標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)力單位采用了N/mm2，而1N/mm2=1Mpa，如果報(bào)告中使用了應(yīng)力單位Mpa，不認(rèn)為是錯(cuò)誤。但從標(biāo)準(zhǔn)的歸一化意義上來說，應(yīng)力單位應(yīng)采用N/mm2。
 
8，試樣
8．1取樣的部位、方向和數(shù)量
       樣坯的切取部位、方向和數(shù)量應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或GB/T2975—1998或協(xié)議的規(guī)定。對于鋼產(chǎn)品，應(yīng)在外觀及尺寸合格的鋼產(chǎn)品上切取樣坯，取樣時(shí)，應(yīng)對抽樣產(chǎn)品、試料、樣坯及試樣作出標(biāo)記，以保證始終能識(shí)別取樣的位置和方向。切取樣坯時(shí)應(yīng)防止過熱、加工硬化而影響拉伸力學(xué)性能，應(yīng)留有足夠的機(jī)加工余量。取樣方法參見GB/T2975—1998。
8．2機(jī)加工試樣和不經(jīng)機(jī)加工試樣
       應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品的協(xié)議的規(guī)定，采用機(jī)加工試樣或采用不經(jīng)機(jī)加工的試樣。如果未作具體規(guī)定，一般在材料尺寸足夠時(shí)機(jī)加工成帶頭試樣。
機(jī)加工試樣的尺寸公差和形狀公差應(yīng)分別按照標(biāo)準(zhǔn)中附錄A的表A3和附錄B的表B4要求；機(jī)加工表面粗糙度按照標(biāo)準(zhǔn)中圖10、圖11或圖13規(guī)定的要求。
8．3試樣的橫截面形狀和尺寸
       相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議根據(jù)產(chǎn)品的形狀和尺寸，可按標(biāo)準(zhǔn)中附錄A~D所規(guī)定試樣的形狀和尺寸，特殊產(chǎn)品可以規(guī)定其它不同的試樣。試樣橫截面的形狀一般可為圓形、矩形、弧形和環(huán)形，特殊情況可以為其它形狀。標(biāo)準(zhǔn)中的附錄A~D按照產(chǎn)品的形狀規(guī)定了主要的試樣類型：
附錄A：規(guī)定厚度0.1mm~<3mm薄板和薄帶產(chǎn)品用的矩形橫截面試樣；
附錄B：規(guī)定厚度≥3mm板材和扁材以及直徑或厚度≥4mm線材、棒材和型材用的圓形和矩形橫截面試樣；
附錄C：規(guī)定直徑或厚度<4mm線材、棒材和型材用的不經(jīng)機(jī)加工試樣；
附錄D：規(guī)定管材用弧形橫截面和環(huán)形橫截面試樣。
試樣的橫截面形狀和試樣的尺寸都對性能測定有影響，尤其對斷后伸長率和斷面收縮率有明顯影響。
8．4厚度減薄試樣及機(jī)加工圓形橫截面試樣
        厚度<25mm的產(chǎn)品，試驗(yàn)機(jī)能力不足時(shí)，經(jīng)協(xié)議可以機(jī)加工成圓形橫截面試樣，或單邊減薄至厚度25mm矩形橫截面試樣。
8．5試樣原始標(biāo)距（Lo）
        試樣標(biāo)距分為比例標(biāo)距和非比例標(biāo)距兩種，因而有比例試樣和非比例試樣之分。凡試樣標(biāo)距與試樣原始橫截面積有以下關(guān)系的，稱為比例標(biāo)距，試樣稱為比例試樣：
Lo=k（So）1/2   （1）
式中   k——比例系數(shù)
      So——原始橫截面積
非比例標(biāo)距（也稱定標(biāo)距）與試樣原始橫截面積不存在式（1）的關(guān)系。如果采用比例試樣，應(yīng)采用比例系數(shù)k=5.65的值，因?yàn)榇酥禐閲H通用，除非采用此比例系數(shù)時(shí)不滿足小標(biāo)距15mm的要求。在必須采用其他比例系數(shù)的情況下，k=11.3的值為優(yōu)先采用。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議可以規(guī)定采用非比例標(biāo)距。
不同的標(biāo)距對試樣的斷后伸長率的測定影響明顯。
8．6試樣平行長度（Lc）
試樣平行長度應(yīng)大于試樣標(biāo)距，規(guī)定的范圍如下：
帶頭的圓形橫截面試樣：Lc≥Lo=d/2，仲裁試驗(yàn)，Lc=Lo+2d；
不帶頭的圓形橫截面試樣：Lc≥Lo+3d（夾頭間的自由長度）；
 
帶頭的矩形和弧形橫截面試樣：Lc≥Lo+1.5（So）1/2，仲裁試驗(yàn)，Lc=Lo+2（So）1/2。
不帶頭的矩形和弧形橫截面試樣：Lc≥Lo+3b（夾頭間的自由長度）；
薄板用帶頭的矩形橫截面試樣：Lc≥Lo+b/2，仲裁試驗(yàn)，Lc=Lo+2b；
薄板用不帶頭的矩形橫截面試樣：Lc=Lo+3b（夾頭的自由長度）。
8．7試樣過渡半徑（r）
試樣的過渡半徑在附錄A，B和D中規(guī)定如下：
薄板用矩形橫截面試樣：r≥20mm；
圓形橫截面試樣：r≥0.75d；
矩形和弧形橫截面試樣：r≥12mm；
試樣過渡半徑對試樣的斷裂位置有影響，對于延性差，脆性斷裂敏感于應(yīng)力集中的材料，建議過渡半徑取較大的值。
8．8矩形橫截面試樣的寬厚比
試樣的寬厚比影響性能的測定，尤其影響延性性能的測定。標(biāo)準(zhǔn)中附錄B推薦的寬厚比范圍為不超過8：1，但應(yīng)注意，這一寬厚范圍不適用于薄板和薄帶（厚度0.1mm~<3mm）的試樣。
8．9帶頭和不帶頭試樣
雖然機(jī)加工不帶頭試樣可以降低成本，但容易在夾頭端部附近處發(fā)生斷裂，影響性能測定，甚至使試驗(yàn)無效。因此建議：
凡從冶金產(chǎn)品上切取樣坯機(jī)加工的試樣，一般機(jī)加工成帶頭試樣，除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定采用不帶頭試樣或材料不足夠。
具有恒定橫截面的產(chǎn)品，如相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用其產(chǎn)品的部分不經(jīng)機(jī)加工的試樣，應(yīng)遵照其規(guī)定。如果未具體規(guī)定，建議材料尺寸足夠時(shí)機(jī)加工成帶頭試樣。