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別再混淆了！讀懂 GB/T 228.1 中的“伸長率”和“延伸率”
“我要測 Rp0.2，可以不用引伸計嗎?”
“斷裂伸長率怎么測？”
“斷后伸長率和斷裂伸長率有什么區別？”
……
在金屬材料拉伸試驗中，用戶往往會產生以上疑問。想要更好地理解這些問題出現的背后原因，首先我們需要理解“伸長率”和“延伸率”這兩個術語的定義。
國家標準 GB/T 228.1-2021《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》對于“伸長率”和“延伸率”的定義：
伸長率：原始標距的伸長與原始標距之比，以 % 表示。
涉及術語：殘余伸長率和斷后伸長率；
延伸率【和應變同在 3.3.1 中出現】：用引伸計標距計算的延伸百分率。
涉及術語：殘余延伸率、屈服點延伸率、最/大力總延伸率、最/大力塑性延伸率、斷裂總延伸率。
在延伸率的定義中明確提出了引伸計標距的概念，也就是說，所有和延伸率相關的結果都需要通過引伸計測量得到。
為了更直觀地理解兩者差異，以下為標準中的圖 1 延伸的定義。圖中包含了常見的幾種伸長率或延伸率要求。
其中，斷后伸長率明確提出可通過引伸計或直接從試樣上測得，也就是標準 20.1 和 20.2 提及的手動劃線拼接測量法和從引伸計測得的總延伸中扣除彈性延伸部分。
圖1 延伸的定義
標引符號說明：
A —— 斷后伸長率(從引伸計的信號測得的或者直接從試樣上測得這一性能)；
Ag —— 最/大力塑性延伸率；
Agt —— 最/大力總延伸率；
At —— 斷裂總延伸率；
e —— 延伸率；
mE —— 應力-延伸率曲線上彈性部分的斜率；
R —— 應力；
Rm—— 抗拉強度；
△e —— 平臺范圍。
理解了伸長率和延伸率之間的差異，我們不僅可以清晰地知道“材料變形”的結果是否需要用引伸計。同時，與其相關的測試結果，諸如 mE 、規定塑性延伸強度 Rp 等，也是基于“延伸”概念的性能，使用引伸計是強制性的。
您可根據測試需求，選擇合適的引伸計。
Instron AVE3 視頻引伸計
Instron 全自動夾持式引伸計
Instron 夾持式引伸計
那么，再次回到最初的三個問題，您知道答案或問題本身存在的概念錯誤了嗎？
通常，理解“伸長率”和“延伸率”的區別后，用戶最關心的問題便是：軟件里該如何設置斷后伸長率？我們以 Instron 的 Bluehill Universal 軟件為例，基于前文中提及的兩種測量方式進行介紹。
需要注意的是：手動拼接法原則上只有斷裂處與zui接近的標距標記的距離不小于原始標距的三分之一情況方為有效，而引伸計測量法原則上斷裂發生在引伸計標距以內方為有效。
在“試樣”界面選擇“屬性”，在“初始標距間距”填入試樣的“原始標距”
在“計算”界面選擇“設定”，左側“可用計算”中選取“斷裂后伸長”至右側“選中計算”
在“工作區”界面選擇“操作員輸入”，并在“試樣屬性”中選取“初始標記間距”和“最終標記間距”
在“工作區”界面選擇“結果 1”，左側“可用結果”中“斷裂后伸長”下選取“斷裂后伸長”至右側“選定結果”
在“測試”界面中，測量好試樣的斷后標距，選中對應試樣，輸入至“最終標記間距”，即可在“結果 1”中看到斷后伸長率結果
在“計算”界面中的“設定”模塊，左側“可用計算”中選取“非比例伸長”至右側“選中計算”
在“工作區”界面的“結果”模塊，左側“可用計算”中選取“非比例伸長”下的“% 斷裂時伸長率”至右側“選中計算”
從 GB/T 228.1-2021 的術語體系中可以看出，“伸長率”與“延伸率”并非同一概念的不同表述，而是基于不同測量狀態的兩個獨立指標。對二者進行準確區分，不僅是術語層面的嚴謹要求，也是保證拉伸試驗數據科學解讀與合理應用的前提。
*本文基于標準進行簡要概述說明，更多概念與操作細節請詳見標準。
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