拉伸试验是金属力学性能试验中较常见的试验，相同的材料通过不同的拉伸试验过程测量结果不一定相同。都有哪些因素在影响拉伸试验呢?

1：取样部位和方法

   材料中因成分、组织、机构、缺陷加工变形等分布不均，使得同一批甚至同一产品不同部位出现差异，因此在切取样品时，应严格按照GB/T-228附录中的规定执行。

拉伸试样三维图

2：试验设备

   试验设备直接影响结果数据的准确性和真实性，因此实验时必须要保证试验机在检定的有效期内。如图，为WDW-50 万能试验机，设备定期进行校验和送检。

微机控制电子万能试验机

3：试验环境的影响

   试验环境主要包括环境温度、夹持器具选择的影响等。

球面支座夹头

4：试验方法的选择

   试验方法主要包括夹持方法、拉伸速率，拉伸横截面积以及式样尺寸的测量方法，在选择测量式样的尺寸时，宜选用外径千分尺、游标卡尺或矩形样用游标卡尺。

   此外，由于主观因素和操作技巧的不同，也会对测量结果带来误差。因此，检验人员应通过严格的培训并按照GB/T 228 标准的方法进行试验。

5：一些基础性问题

   对于大多数金属材料，在弹性变形区域，应力与应变成比例，当继续增加应力或应变时，在某一点上，应变将不再与施加的应力成比例。

   在这一点上，与邻接的初始原子间的键合开始破裂并用一组新的原子进行改造。当这种情况发生时，应力被卸除后材料将不再恢复到原来的状态，即变形是永久的和不可恢复的。这时材料进入塑性变形区（图1）。

图1  塑性变形示意图

   实际上，很难确定材料从弹性区转变为塑性区的确切点。如图2，绘制了应变为0.002的平行线。用该线截断应力-应变曲线，将屈服的应力确定为屈服强度。屈服强度等于发生明显塑性变形的应力。大多数材料并不均匀，也不是完美的理想材料，材料的屈服是一个过程，通常伴随着加工硬化，所以不是一个具体的点。

图2  应力-应变曲线

   对于多数金属材料应力-应变曲线看起来类似于图3所示曲线。当加载开始以后，应力从零开始增加，应变线性增加，直到材料发生屈服以后，曲线开始偏离线性。

   继续增加应力，曲线达到较大值。较大值对应抗拉强度，这是曲线的较大应力值，由图中的M表示。断裂点是材料较终断裂的点，由图中的F表示。

图3  工程应力-应变曲线示意图

   典型的应力-应变测试装置、测试样品几何形状如图4所示。在拉伸试验期间，样品被缓慢拉动，同时记录长度和施加力的变化，记录力-位移曲线，利用样品原始长度、标距长度和截面积等信息可以绘制应力-应变曲线。

图4  应力-应变测试

   对于可以发生拉伸塑性变形的材料，较常用的有两类曲线：工程应力-工程应变曲线和真应力-真应变曲线。它们的区别在于计算应力时采用的面积不同，前者用样品的初始面积，后者用拉伸过程中的实时横截面积。因此，在应力-应变曲线上，真应力一般比工程应力高。

图5 典型的拉伸曲线示意图

图6 多种真实金属材料的真应力真应变曲线

   较常见的拉伸曲线有两种：其一，有明显屈服点的拉伸曲线；其二，无明显屈服点的拉伸曲线。屈服点代表金属对起始塑性变形的抗力。这是工程技术上较为重要的力学性能指标之一。

图7 典型拉伸曲线，带有形变硬化