万能材料试验机延伸率与伸长率区别

在万能材料试验机进行材料拉伸试验时，“延伸率"和“伸长率"是两个密切相关但有重要区别的概念，它们都用于表征材料的塑性变形能力（延展性），但测量方式、代表的意义和应用场景有所不同。以下是它们的主要区别：

1.测量位置和方式：

延伸率：

局部测量：指在试样原始标距内发生的塑性变形量。

使用引伸计：必须使用引伸计这种高精度的变形测量仪器，直接夹持在试样的平行段（标距）上。

反映均匀变形：主要反映材料在颈缩发生之前的均匀塑性变形能力。一旦试样开始发生颈缩（局部变细），引伸计通常会取下或停止记录，以避免测量颈缩区域的局部大变形。

伸长率：

整体测量：指试样断裂后，其原始标距的总增长量（包括均匀变形和颈缩区域的集中变形）。

手工测量：试验后，将断裂的两段试样小心拼合，直接测量断裂后标距的长度，然后计算相对于原始标距的增长百分比。不需要引伸计全程记录变形过程。

反映总变形：包含了均匀塑性变形阶段和颈缩集中变形阶段的总塑性变形能力。

2.所代表的变形阶段：

延伸率：主要代表材料在屈服之后、颈缩发生之前的均匀塑性变形能力。这是材料成形性能的关键指标（例如冲压、深拉时希望材料有大的均匀延伸）。

伸长率：代表材料从开始受力到最终断裂为止的总塑性变形能力。它包含了均匀变形和局部颈缩变形。

3.精度和影响因素：

延伸率：精度高（引伸计精度可达微米级），测量的是真实的材料变形，受试验机刚度、对中性等因素影响较小，排除了夹持端打滑、系统柔度等引入的误差。

伸长率：精度相对较低（手工测量误差），其结果会受到颈缩位置和程度的显著影响。如果颈缩恰好发生在标距标记内部或附近，测量值会很大；如果颈缩发生在标距外或夹持端附近，测量值会很小。因此，伸长率的结果分散性通常比延伸率大。

4.标准中的表示：

延伸率：通常用符号`A`表示，后面常跟下标注明原始标距（如`A₅₀`表示原始标距50mm的延伸率）。也常用`A₉`表示断裂总延伸率（需引伸计记录到断裂瞬间）。

伸长率：通常用符号`A`或`δ`表示（有时也用`Aₜ`），后面跟下标注明原始标距（如`A₅₀ₘₘ`或`δ₅`表示原始标距50mm的伸长率）。标准中有时会区分“断裂伸长率"和“最大力伸长率"。在强调是断裂后测量时，会明确称为“断后伸长率"。

5.应用场景：

延伸率：

材料本构关系（应力-应变曲线）建立的关键参数，尤其是均匀延伸段。

评价材料的均匀塑性变形能力和成形极限（如汽车板、深冲钢）。

质量控制中更精确地监测材料塑性性能。

科学研究中分析变形机理。

伸长率：

作为材料总延展性的一个通用指标，用于材料规格书中比较不同材料的塑性。

工程设计中评估材料在失效前吸收能量的能力（韧性的一部分）。

在引伸计不可用或不要求高精度时，提供一个塑性变形的参考值。是常见、广泛报告的塑性指标。