ASTM E21 – 金属高温拉伸试验

对夹持的试样施加载荷时，ASTM E21标准要求最佳且精确的试验机调准。 试验机和试样夹具在加载经过精确加工的试样时，最大弯曲应变不得超过轴向应变的10%。 应注意的是，实践中无法在高温下验证这些条件，因此可在室温下进行。 在这种情况下，请参考ASTM E1012标准。

选择引伸计时，建议使用ASTM E83标准，以满足灵敏度和精度要求。 要测定规定塑性延伸强度（Rp0.1及以上），需要B-2级引伸计。 值得注意的是，应在高温条件下验证要求合规性。 其中一个试验可以是测定应力-应变曲线的斜率，该斜率应当在被测材料弹性模量（标称值）的10%以内。

对于应变测量，ASTM E21标准明确规定了引伸计测量刀刃和温度传感器的试样标记定位。对于这些规范，如果有偏离标准的需要时必须报告，而且在验收试验时必须提前商定。

ASTM E21标准要求所选引伸计能够测定应变速率。此外，需要注意的是，本标准中不包括弹性模量的测定，也不考虑快速加热或高应变速率下的试验条件。然而，值得注意的是，以英寸和磅为单位表示的特性值符合标准。

测定屈服点和规定塑性延伸强度值时，ASTM E21标准要求在缩小的平行部分内保持0.005 ± 0.002 in./in./min或mm/mm/min（对应于0.000083 ± 0.000033 /sec）的应变速率。

屈服点和规定塑性延伸强度测定完毕后，可将试验速度提高至0.05 ± 0.01 in./in./min或mm/mm/min（对应于0.00083 ± 0.00017 / sec）。 必须记录试验速度（应变速率或横梁速度）。

测定屈服点和规定塑性延伸强度后，并已确认横梁速度稳定在上述容差范围内时，也可通过缩小的平行部分（英寸或mm）乘以0.05计算出横梁速度（以in./min或mm/min为单位）。 这适用于ASTM E8/E8M标准中描述的所有试样形状。

例如： 如果缩小的平行部分（以前也称为试验长度）长4英寸，则横梁速度必须设置为0.2 in./min；而缩小的平行部分长度为100 mm时，横梁速度必须设置为5 mm/min.。

如果要记录完整的应力-应变曲线，则可以在整个拉伸试验过程中保持0.005 ± 0.002 in./in./min.或mm/mm/min.的试验速度。
如果无需测定屈服点和规定塑性延伸强度，也不一定必须要使用引伸计。然后必须设置横梁速度，以便在拉伸试验期间可达到0.05 ± 0.01 in./in./min或mm/mm/min的应变速率。

测定屈服点和规定塑性延伸强度时，为了在应力-应变曲线的初始部分将试验装置的性能考虑在内，可稍微向上修正应变速率的设定值。 ASTM E21标准中提供了具体参考。 超过屈服点和规定塑性延伸强度时，必须再次应用未修正的设定值。

手动断裂应变测量在室温下进行。 测量先前所应用标距标记之间的距离时，应最接近0.01英寸或0.3 mm。

测定断面缩减率的手动测量也在室温下进行。 必须小心地将断裂的圆棒试样端部组合在一起，且最小直径应测量到最接近0.01英寸或0.3 mm。如果断裂横截面不是圆形，则需要进行充分测量才能确定断面缩减率。

试验报告的内容有详细的列举和说明。 试验报告一定要尽可能准确地反映试验和测量条件。 在发生断裂应变的情况下，应明确参考断裂时测量及断裂后测量之后的规范要求。 另外，初始标距长度指的是：对于矩形试样（例如，2英寸或50 mm），特别是对于4倍或5倍直径的圆棒试样。