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ASTM E21-2020 金属材料高温拉伸试验标准试验方法 （中文参考资料） 1范围 2引用标准 3术语 4意义和应用 5设备 6取样 7试样与样本 8校准和标准化 9试验步骤 10计算 11报告 12精度和偏差 13关键词 金属材料高温拉伸试验标准试验方法 本标准用固定代号E21发布；紧跟代号后面的数字指示最初采用的年份，或在修订情况下，表示最 新修订版年份。括号里的数字指示最新复审年份。上标的￡指自上次修订或重审以来的编辑变更。 1.范围 1.1本试验方法规定了在高温下测定金属材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率和 断面收缩率的规程和设备。 1.2本试验方法不包括弹性模量和比例极限的测定。 1.3本试验方法不包括快速加热或高应变速率条件下的拉伸试验。 1.4以英寸一镑单位表示的数值认为是标准值。括号以SI单位给出的算术转换值 仅供信息参考，不认为是标准值。 1.5本标准并没有完全列举所有的安全声明，如果有必要，根据实际使用情况进 行斟酌。使用本标准前，使用者有责任制定符合安全和健康要求的条例和规范, 并同时明确该规范的使用范围。 2.引用标准 2.1 ASTM 标准： E4试验机力值检定规程 E6有关力学试验方法的术语 E8/E8M金属材料拉伸试验方法 E29确定试验数据与规范一致性所采用的有效数字的规程 E74用来进行试验机载荷示值校准的力值测量仪检定规程 E83引伸计的检定和分类规程 E177ASTM试验方法中精密度和偏差极限的使用规程 E220用对比技术进行热电偶检定的试验方法 E633在1800°F (1000°C)空气中进行蠕变和持久试验所用的热电偶使用规程 E691内部实验室研究确定一种试验方法的精度的操作规程 术语 3.1在E6中出现的与拉伸试验相关的术语的定义适用于本规范。其中包括同轴 度，轴向应力，弯曲应力，测试长度，伸长率，断后伸长率，引伸计系统，缩 颈，断面收缩率，抗拉强度，屈服强度。此外，也包括以下拉伸试验相关的术 语的定义。 3.1.1出现在术语E6中的与拉伸试验有关的术语定义应适用于本试验方法所用 的术语 3.2定义: 3.2.1指示温度一一满足本规范要求的测温系统，所指示的温度。 3.2.2名义温度一一客户要求并报告给客户的测试温度 3.2.3测温系统一一由适当的指示仪表，扩展导线，基准点或冷端，数据采集 设备所组成的一个或多个测温传感器构成的系统。 3.2.3.1讨论一一测温传感器通常指的是热电偶。 3.2.3.2讨论——测量系统术语的使用符合JCGM中对测量系统的定义。 意义和应用 4.1高温拉伸试验可以用来评估金属承受拉伸应力的能力。采用规定的和常规的 关系，它可以被用来为在其它单向应力，如压缩、剪切等状态下的行为提供某 些指示。塑性值为不同材料无裂纹对局部应变提供了一个可比的度量，以调节 和适应局部应力集中或过应力；但是，拉伸塑性和高温下应力集中的影响之间 的定量关系尚不能普遍成立。在单向应力状态下的拉伸塑性和应变控制低循环 疲劳寿命之间存在着一个相似的相当的关系式。这些拉伸试验的结果只能被看 作为数千个小时服役时间强度和塑性的有疑问的比较上的度量。因此，高温拉 伸试验的基本用途在于保证当其它量值如化学成分和显微组织显示两种材料也 相近时，被试材料和比照材料相近。 5.设备 5.1试验机： 5.1.1试验机的精度应在规程E4规定的允许偏差内。 5.1.2应采取预防措施来确保试样的载荷能尽可能地沿轴向施加。当拉杆和引伸 计穿过炉子末端的填料时，要获得完全地轴向对中是很困难的。但是，当以合 格试验机的零点负荷和最低负荷下（此时试验机是能够量化的）读取的应变度 数为基础计算时，试验机和夹头有足够的装载精度使得试样的弯曲应变不超过 轴向应变的10%o 注1一一该要求是要限制在试验过程中，试验装置对弯曲的最大影响。显而易见，即使 采用合格设备，不同试验也会有截然不同的弯曲应变百分比，这是由于试样夹持松弛装致使 意外转向，特种试样对称性差，来自炉子外壳和热电偶丝的横向力等。现有的不充分证据表 明，弯曲应变对试验结果的影响不大，除非在特殊情况下要求在每一试样上测量这个数。 5.1.2.1脆性材料的试验中，即使是10%的弯曲应变也可能导致比轴向性更好的 试验中本来应有的强度低。在这些情况下，可以特别要求在被测试样上测量弯 曲应变，而其允许范围要被限制的更小。 5.1.2.2通常在高温试验中设备不适用于测定高温最大弯曲应变。可采用高温试 验时使用的试验机、拉杆和夹头在室温测量同轴度来评估试验装置。当要进行 设备轴向性试验时，试样形状应与高温试验时相同，同时试样设计应使得在整 个缩颈段范围内只发生弹性变形。这一要求会采用一种和高温试验时采用材料 不同的材料。试样对中测定推荐方法见规程E1012o 5.1.2