萬能材料試驗機延伸率與伸長率區別

在萬能材料試驗機進行材料拉伸試驗時，“延伸率"和“伸長率"是兩個密切相關但有重要區別的概念，它們都用于表征材料的塑性變形能力（延展性），但測量方式、代表的意義和應用場景有所不同。以下是它們的主要區別：

1.測量位置和方式：

延伸率：

局部測量：指在試樣原始標距內發生的塑性變形量。

使用引伸計：必須使用引伸計這種高精度的變形測量儀器，直接夾持在試樣的平行段（標距）上。

反映均勻變形：主要反映材料在頸縮發生之前的均勻塑性變形能力。一旦試樣開始發生頸縮（局部變細），引伸計通常會取下或停止記錄，以避免測量頸縮區域的局部大變形。

伸長率：

整體測量：指試樣斷裂后，其原始標距的總增長量（包括均勻變形和頸縮區域的集中變形）。

手工測量：試驗后，將斷裂的兩段試樣小心拼合，直接測量斷裂后標距的長度，然后計算相對于原始標距的增長百分比。不需要引伸計全程記錄變形過程。

反映總變形：包含了均勻塑性變形階段和頸縮集中變形階段的總塑性變形能力。

2.所代表的變形階段：

延伸率：主要代表材料在屈服之后、頸縮發生之前的均勻塑性變形能力。這是材料成形性能的關鍵指標（例如沖壓、深拉時希望材料有大的均勻延伸）。

伸長率：代表材料從開始受力到最終斷裂為止的總塑性變形能力。它包含了均勻變形和局部頸縮變形。

3.精度和影響因素：

延伸率：精度高（引伸計精度可達微米級），測量的是真實的材料變形，受試驗機剛度、對中性等因素影響較小，排除了夾持端打滑、系統柔度等引入的誤差。

伸長率：精度相對較低（手工測量誤差），其結果會受到頸縮位置和程度的顯著影響。如果頸縮恰好發生在標距標記內部或附近，測量值會很大；如果頸縮發生在標距外或夾持端附近，測量值會很小。因此，伸長率的結果分散性通常比延伸率大。

4.標準中的表示：

延伸率：通常用符號`A`表示，后面常跟下標注明原始標距（如`A??`表示原始標距50mm的延伸率）。也常用`A?`表示斷裂總延伸率（需引伸計記錄到斷裂瞬間）。

伸長率：通常用符號`A`或`δ`表示（有時也用`A?`），后面跟下標注明原始標距（如`A????`或`δ?`表示原始標距50mm的伸長率）。標準中有時會區分“斷裂伸長率"和“最大力伸長率"。在強調是斷裂后測量時，會明確稱為“斷后伸長率"。

5.應用場景：

延伸率：

材料本構關系（應力-應變曲線）建立的關鍵參數，尤其是均勻延伸段。

評價材料的均勻塑性變形能力和成形極限（如汽車板、深沖鋼）。

質量控制中更精確地監測材料塑性性能。

科學研究中分析變形機理。

伸長率：

作為材料總延展性的一個通用指標，用于材料規格書中比較不同材料的塑性。

工程設計中評估材料在失效前吸收能量的能力（韌性的一部分）。

在引伸計不可用或不要求高精度時，提供一個塑性變形的參考值。是常見、廣泛報告的塑性指標。