2021-03-02 14:28
拉伸试验的主要参数之一拉伸速率，其变化对屈服强度，抗拉强度，断裂伸长率和断面收缩率产生影响。
碳钢金属材料在拉伸试验过程中，随着拉伸速率的升高，其对试验结果的影响通常为屈服强度和抗拉强度相应的升高，其中对屈服强度的影响大于对抗拉强度的影响，理论认为当加载速度大于金属材料塑性传递速度时，晶面向受力方向的转动不充分，滑移的生长和扩展受阻，导致的变形抗力提高。其变化并不是无限改变，即当拉伸速率达到某临界值时，屈服强度和抗拉强度不再增加。
低速率：试验件是由宏观或者微观的不连续扩展而导致失效。包括轧制阶段产生的不均匀及宏观不连续。
高速率：试验件是由化学键破坏而导致失效。塑性变形过程中由于速率增加而导致的变形加快，进而导致塑性变形的时间不够，即位错运动中点阵摩擦阻力，交互作用等产生的阻力导致表现出抗拉强度的增加。
所以速率高的时候，可能导致抗拉强度(断裂所需要的力)上升。同时如果材料韧性好细晶粒的话，所体现出来的变化可能不明显，也就是说相对稳定(不敏感)
以上结论的再现性需要考虑随着试验所用速率的提高，其实验结果的波动可能变大。另外，试样本身的一致性(炉批次，冶金，取样位置，取样方向，金属材料不连续，机加工，等)，以及操作中各要素的影响如人，设备，环境等因素也会导致试验结果出现波动。
结论：
对于低碳钢范畴内的金属，其拉伸实验速率对于抗拉强度的影响大致分为3个部分。
1.不同的速率控制方法中的应变速率和应力速率对于试验结果的影响明显较小。
2.不同的速率值对金属抗拉强度的影响为：随着速率值增加其抗拉强度示数增加，但其变化存在限值。变化的数值在上述材料的范畴内通常有限，但对试验结果处在临界值时，可能会影响判定。
3.随着试验采用拉伸速率的提高，其试验结果的不确定性可能增加。
批注：
不同金属材料对于拉伸速率的敏感度不同，当超出上述材料范畴时，其变化规律未进行讨论;
拉伸实验可以大致的分为屈服阶段和塑性变形阶段。在屈服点之前的变形可以声速级别进行，而目前还未见有达到此速率的试验设备面世及投入使用，因此认为加载速度对其无影响。如标准GBT 228.1 2010, ISO6892-1 2019，ASTM A370 2020中有类似描述：在应力达到规定屈服强度的一半之前，可以采用任意的试验速率。
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