ASTM E8 | ASTM E8M金屬材料拉伸測試的標準測試方法

包含有關試樣製備的重要資訊，以確保加工的過程和後續的試樣製備作業不會影響到材料，因為這會影響拉伸測試的結果。

拉伸試樣的形狀範圍相當廣。 ASTM E8/ASTM E8M 列出了金屬板材和金屬薄板、管狀產品、特殊試樣夾具的標準扁平試樣，以及其他金屬產品的標準圓形試樣，並指定了所有應變值所參考的相應初始標距。 除少數例外，標品製備所需的所有尺寸均已被規定，或已經表明了最小尺寸。

試樣形狀及試樣的加工過程在ASTM E8中都有定義。試樣的製備必須確保材料性能不受影響。所有在試樣加工過程中因為切割或沖壓成形而導致應變硬化的區域，如果會影響到試樣的性質，都必須依照要求進行處理。

有固定橫截面（輪廓、棒材、線材等）的產品及鑄造的試樣（例如鑄鐵、非鐵合金），在測試前不需進行處理。 根據ASTM E8的要求，最理想的試樣形狀是平的（末端內縮）試樣及圓形試樣。

特別關注的是測試速度。 ASTM E8和ASTM E8M支持五種不同指定的測試速度方法。 它們被指定為

• (a) 試樣應變增加速度，
• (b) 試樣應力增加速度，
• (c) 橫樑速度.
• (d) 完成部分測試或全部測試所需的時間，或
• (e) 自由運行橫樑速度（橫樑在無負載下的移動速度）。

為了測定所謂的降伏特性，即 降伏強度、降伏點伸長率和偏位降伏，一般來說，與材料行為從彈性到塑性的變化相關的所有特徵值，定義合適的控制測試速度是相當重要的。 因為在金屬材料的情況下，這些特徵值可能在很大程度上取決於實際測試速度，因此測試速度必須保持在指定的公差範圍內。 ASTM E8 和 ASTM E8M 透過三種不同的控制方法將這一點考慮進去。 它們被指定為方法 A、B 和 C。

除非產品標準或特殊應用的標準規定了其他值，否則將使用三種方法中的所有數字。

如果降伏強度和偏位降伏的測定已經完成（或無須測定）並且預計試樣伸長率超過 5%，則測試速度可以增加到 0.05 至 0.5 in./in./分鐘（或毫米/毫米/分鐘*））。 該規範指的是測量延伸計的初始標距長度或試樣的初始平行長度。 因此，該測試速度被表示為應變率。 在此測試速度下，然後根據 ASTM E8/ASTM E8M 測定拉伸測試的所有其他特徵值。

方法 A 基於加載過程中拉伸應力的增加。

• 在拉伸測試的線性彈性部分，即在測試的最開始，施加應力的速率必須在 1.15 和 11.5 MPa/sec 之間（這對應於 10000 和 100000 psi/min）。
• 然而，在ASTM E8和ASTM E8M中，明確指出了這些規範和方法並不意味著應力增加應保持恆定直至達到塑性行為點，或者力增加的閉環控制可應用於線性彈性範圍之外。

方法 B是基於在加載過程中，控制應變速度或應變率（應變率控制 ）。

• 試驗機透過使用延伸計保持恆定的閉環應變率，以連續提供用於計算精確應變率的應變值。
• 該標準規定的 應變率為 0.015 ± 0.006 in./in./min 或 mm/mm/min，這對應於設置應變率時的 40% 公差。