一、测试前准备
1. 试样制备:标准规定试样类型包括Ⅰ型(哑铃型)和Ⅱ型(长条型),厚度建议2-4mm。试样应在23±2℃、50±10%RH环境下调节16小时以上。
2. 设备要求:使用精度等级不低于1级的电子万能试验机,引伸计分辨率应达到0.001mm。夹具应确保试样不打滑,推荐气动平推夹具。
二、测试流程
1. 装夹试样:标记标距线(通常50mm),确保试样纵轴与受力方向一致。对于脆性材料,建议使用应变控制模式,速率0.5mm/min;韧性材料可采用5mm/min。
2. 数据采集:同步记录载荷-位移曲线,建议采样频率不低于10Hz。特别注意屈服点、断裂点的捕捉。
三、断裂伸长率计算
断裂伸长率ε_t计算公式:
ε_t = (L - L₀)/L₀ ×100%
式中:L₀为原始标距,L为断裂时标距。对于非均匀变形材料,需采用视频引伸计或标记点追踪法。
四、数据处理要点
1. 应力计算:名义应力=载荷/原始截面积
2. 应变计算:工程应变=伸长量/原始标距
3. 结果取值:每组有效试样不少于5个,剔除偏差超过15%的数据,取算术平均值
五、影响因素控制
1. 温度影响:每升高10℃,PE材料模量下降约20%
2. 加载速率:PP材料在100mm/min速率下强度比5mm/min高约15%
3. 边缘效应:试样加工应保证切口光滑,避免应力集中
六、应用案例
某HDPE管材测试显示:拉伸强度23.5MPa,断裂伸长率650%。通过应力-应变曲线分析,其屈服点后出现明显颈缩,属于典型韧性断裂特征。
本标准实施时需注意:2020年发布的修改单增加了数字图像相关技术(DIC)的应用说明。对于各向异性材料,应分别测试纵向和横向性能。测试报告必须包含环境参数、试样尺寸、预处理条件等完整信息。
通过规范化的拉伸测试,可准确评估塑料材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等关键参数,为产品设计、工艺优化提供可靠依据。企业实验室应定期进行设备校准和人员培训,确保测试结果符合GB/T 1040.1-2018要求。