Главная/ Статьи/ Испытание металлов и сплавов на статическое растяжение по ГОСТ 1497-2023, ISO 6892-1 и ASTM E8/E8M

Испытание металлов и сплавов на статическое растяжение по ГОСТ 1497-2023, ISO 6892-1 и ASTM E8/E8M

Введение в изучение испытания метлов и сплавов на статическое растяжение

Испытание на статическое растяжение — один из важнейших методов механических испытаний металлов и сплавов. Оно позволяет определить ряд основных характеристик прочности и пластичности: предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, сужение и модуль упругости.

На международном уровне метод регламентируется следующими стандартами:

ГОСТ 1497-2023 — «Металлы. Методы испытания на растяжение»,
ISO 6892-1:2019 — «Металлы. Испытание на растяжение. Часть 1. Метод испытания при комнатной температуре»,
ASTM E8/E8M-23 — «Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials».

В статье рассмотрим ключевые положения этих стандартов, сравним методики, типы образцов, параметры проведения испытаний и подходы к оценке результатов.

1. Цель и суть метода

Испытание на растяжение заключается в плавном нагружении образца до разрушения в продольном направлении с регистрацией усилия и деформации. Основные определяемые параметры:

Предел прочности $RmR_m$ ,
Предел текучести $ReR_e$ или условный $Rp0.2R_{p0.2}$ ,
Относительное удлинение $δ\delta$ ,
Относительное сужение $ψ\psi$ ,
Модуль упругости $EE$ (опционально).

Испытания позволяют не только оценить соответствие материала требованиям, но и установить его пригодность к сварке, деформации, эксплуатации в различных условиях.

2. Типы и размеры образцов

ГОСТ 1497-2023:

Основные формы: плоские и круглые образцы;
Размеры:
- Круглый с резьбовыми захватами: Ø5 × 25 мм;
- Плоский: ширина 10 мм, длина 50 мм;
Образцы могут вырезаться из листа, поковки, прутка, сварного шва;
Стандартизированы зоны измерения (рабочая часть) и зоны захвата.

ISO 6892-1:

Образцы типов 1–5: круглые, плоские, короткие;
Указывается номинальный калибр, длина рабочей части и переходные радиусы;
Особое внимание — отношению длины к диаметру рабочей части (L₀/d).

ASTM E8/E8M:

Делит образцы на стандартные и нестандартные (subsize);
Регламентирует отдельные размеры для дюймовой и метрической систем;
Образцы часто имеют галтельный переход от калиброванной части к захватам для равномерного распределения напряжения.

3. Скорость нагружения и контроль деформации

ГОСТ 1497-2023:

Допускает испытания по двум методам:
- с постоянной скоростью перемещения;
- с контролем деформации (при использовании экстензометра);
Скорость деформации в упругой стадии — 0,00025…0,0025 с⁻¹;
На участке текучести — 0,00025…0,005 с⁻¹.

ISO 6892-1:

Чётко регламентирует метод A (по контролю деформации) и метод B (по скорости перемещения);
Метод A является предпочтительным, особенно при использовании современных машин;
Скорость в упругой стадии: 0,00025 с⁻¹ ±20%;
После текучести допускается увеличение скорости до 0,0067 с⁻¹.

ASTM E8:

Указывает скорость нагружения в мм/мин или дюйм/мин;
Признаёт возможное влияние скорости на предел текучести, особенно у термообработанных сталей и сплавов алюминия;
Требует применения экстензометров для точного измерения удлинения.

4. Оценка результатов и расчёты

Результаты испытаний включают:

Показатель	Обозначение	Формула или методика
Предел прочности	$RmR_m$	$FmaxS0\frac{F_{max}}{S_0}$
Предел текучести	$ReR_e$	По перегибу кривой $σ−ε\sigma — \varepsilon$
Условный предел	$Rp0.2R_{p0.2}$	Метод построения параллели на 0,2%
Относительное удлинение	$δ\delta$	$Lu−L0L0×100%\frac{L_u — L_0}{L_0} \times 100\%$
Относительное сужение	$ψ\psi$	$S0−SuS0×100%\frac{S_0 — S_u}{S_0} \times 100\%$

Примечания:

$S0S_0$ — первоначальное поперечное сечение,
$SuS_u$ — сечение в месте разрыва,
$L0L_0$ , $LuL_u$ — начальная и конечная длина рабочей части.

5. Точность и повторяемость

Стандарты требуют:

Погрешность измерений ≤1% для усилия;
Погрешность измерений деформации ≤0,5%;
Калибровка машин по ISO 7500-1 или ASTM E4;
Минимум 3 испытания на серию — результат усредняется или применяется статистическая обработка.

6. Сравнительная таблица требований стандартов

Характеристика	ГОСТ 1497-2023	ISO 6892-1	ASTM E8/E8M
Контроль деформации	Допускается, не обяз.	Обязательно (метод A)	Желательно
Скорость нагружения	Регламентирована	Чётко нормирована	Более гибкие рамки
Форма образца	Круглые, плоские	Круглые, плоские	Дюймовые и метрические
Метод расчёта $Rp0.2R_{p0.2}$	По кривой	По смещённой параллели	Аналогично ISO
Кол-во испытаний	≥3 образцов	≥3 образцов	≥3 образцов

Заключение

Испытание на статическое растяжение — базовая, но критически важная процедура при контроле качества металлов. Современные стандарты ГОСТ, ISO и ASTM в целом унифицированы, однако содержат различия в методологии, скорости деформации и расчётах.

Для международных проектов или аккредитации лабораторий важно точно следовать требованиям выбранного стандарта и обеспечить техническую базу — испытательные машины с возможностью контроля усилия, перемещения и деформации.