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關(guān)于斷裂伸長(zhǎng)率與斷裂拉伸/標(biāo)稱應(yīng)變的解讀

拉伸性能是塑料最基本的力學(xué)性能之一，是指在規(guī)定的溫度、濕度和試驗(yàn)速度下，在試樣沿縱軸方向施加拉伸載荷使其破壞而表現(xiàn)出來的特性，包括拉伸強(qiáng)度、拉伸應(yīng)變、拉伸模量等，針對(duì)各參數(shù)，GB/T1040標(biāo)準(zhǔn)中給出了明確的定義，現(xiàn)行2006版標(biāo)準(zhǔn)較92版變化最大的是反映材料韌性的指標(biāo)以“斷裂拉伸應(yīng)變”和“斷裂標(biāo)稱應(yīng)變”代替了“斷裂伸長(zhǎng)率”，參數(shù)的定義存在區(qū)別，如果對(duì)這些參數(shù)理解不到位，可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)材料評(píng)價(jià)不準(zhǔn)及結(jié)果不一致的爭(zhēng)論，實(shí)際工作中也經(jīng)常會(huì)碰到由于對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中參數(shù)的定義不清楚而質(zhì)疑數(shù)據(jù)的情況。本文對(duì)三個(gè)參數(shù)的定義、含義及計(jì)算方式進(jìn)行對(duì)比討論。

上圖是塑料的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，從圖上可以更直觀的分析。舊版標(biāo)準(zhǔn)中的斷裂伸長(zhǎng)率是指試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離的增量與初始標(biāo)距之比，用%表示。針對(duì)曲線圖中a、d類拉伸行為，斷裂伸長(zhǎng)率可以簡(jiǎn)單易行的表示材料的韌性。但是針對(duì)b、c類這種有屈服的韌性材料的拉伸行為會(huì)存在評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確的可能性，因?yàn)樵嚇永爝^程中的伸長(zhǎng)不僅僅表現(xiàn)在標(biāo)線間部分。為了更準(zhǔn)確的反映材料拉伸過程的實(shí)際伸長(zhǎng)情況，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于b、c類等存在屈服點(diǎn)的材料，以“斷裂標(biāo)稱應(yīng)變”代替了“斷裂伸長(zhǎng)率”，其計(jì)算方式是兩夾具之間距離(夾具間距)單位原始長(zhǎng)度的增量，即以夾具間距離代替了初始標(biāo)距，采用斷裂標(biāo)稱應(yīng)變可以更加客觀地評(píng)判塑料的韌性。另標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于a、d類材料，以“斷裂拉伸應(yīng)變”代替了“斷裂伸長(zhǎng)率”，其計(jì)算方式與斷裂伸長(zhǎng)率是一樣的，無實(shí)質(zhì)性的改變。

綜上分析，對(duì)于拉伸過程中無屈服的塑料材料，參數(shù)為“斷裂拉伸應(yīng)變”，其數(shù)值與斷裂伸長(zhǎng)率數(shù)值相同；對(duì)于拉伸過程中存在屈服點(diǎn)的塑料材料，參數(shù)為“斷裂標(biāo)稱應(yīng)變”，其數(shù)值與斷裂伸長(zhǎng)率不一致，一般后者大于前者。