关于金属室温拉伸试验方法A1、A2和B的区别
来源：天氏库力 发布日期
2025-12-19 浏览：
一般来说，按照试验速率的不同，试验方法分为两类，一类是方法A（基于应变速率的试验速率）和方法B（基于应力速率的试验速率）。而方法A根据类型的不同分为方法A1和方法A2。
方法A（基于应变速率的试验速率）
那什么是基于应变速率的试验方法？方法A1和方法A2又有什么区别呢？
简单来讲，方法A就是基于试样的变形速率来测试的方法，也就是说该方法是基于试样在试验过程中的产生的应变（变形，可简单的理解为变形量）来控制试验速率的。
方法A1 - 基于引伸计的应变速率控制 (最高精度)：
控制方式：直接使用接触式引伸计测量并实时控制试样平行长度部分的真实应变速率。
优点：精度最高，能最真实地反映材料在设定应变速率下的性能（如屈服强度ReH/ReL），结果重复性和可比性最佳，符合现代高精度测试要求。
缺点：需要配备高精度引伸计和闭环控制系统，对设备要求最高。引伸计可能需要在屈服点后（超过规定塑性延伸强度Rp或最大力塑性延伸Ag）移除以防损坏。
适用场景：对屈服强度、弹性模量等性能测试精度要求极高的场合；科研；需要符合最新国际标准或高要求产品标准时。
方法A2 - 基于应力速率的应变速率控制 (良好的折中方案)：
控制方式：在弹性变形阶段（直至预期上屈服点）控制应力速率。应力速率是根据弹性模量（E）和目标弹性段应变速率自动计算设定的。一旦检测到材料开始屈服（通常基于应力-应变曲线斜率变化，如达到设定偏移量），系统会自动无缝切换到基于引伸计的应变速率控制（同A1）。
优点：在关键的上屈服点附近控制精度高（应力速率控制），并在塑性变形阶段保持高精度（应变速率控制）。避免了在弹性段使用引伸计可能带来的振动干扰，同时保证了屈服后性能测试的准确性。是对精度和设备要求的一个较好平衡。
缺点：仍需配备引伸计用于塑性阶段控制，设备要求低于A1但高于B。需要设备具备自动切换功能。
适用场景：兼顾精度和操作性的常用选择，尤其适用于需要准确测定上屈服强度ReH的场合；推荐优先选用。、
方法A1闭环，应变速率（Le）是基于引伸计的反馈而得到。也就是说，试验的过程中，拉伸机控制测试速率，而引伸计在检测变形的过程中同时计算应变和应变速率，将应变速率反馈给计算机控制系统，由计算机根据设定判定是否需要修正试验速率，基于这样的计算机+引伸计双向过程形成闭环测试。
方法A2开环，应变速率（Lc）是根据平行长度估计的，即通过控制平行长度与需要的应变速率相乘得到的横梁位移速率来实现。其公式如下：
也就是说，方法A2的应变速率是估计出来的，试样的平行长度越长，测试时横梁位移速度越快，其呈正比关系。
标准中一般提供了测试不同性能所选择的范围，同时也提供了推荐范围，试验过程中根据需要合理选择即可。
测试上屈服强度（ReH）和规定延伸强度（Rp、Rt）时的应变速率：
测定下屈服强度（ReL）和屈服点延伸率（Ae）的应变速率:
测定抗拉强度（Rm）、断后伸长率（A）、最大力下的总延伸率（Agt）、最大力下的塑性延伸率（Ag）和断面收缩率（Z）的应变速率:
一般，如果材料展示出不连续屈服或锯齿状屈服或发生缩颈时，力值能保持名义的恒定，应变速率Le和应变速率Lc大致相等；如果材料显示出均匀变形能力，两种速率之间会存在不同，随着力值的增加，试验机系统的柔度可能会导致实际的应变速率明显低于应变速率的设定值。
方法A旨在减小测定应变速率敏感参数时试验速率的变化和减小试验结果的测量不确定度。由于材料的应变速率敏感性经常未知，最佳使用方法为方法A。
方法B（基于应力速率的试验速率）
习惯上，方法B被称为横梁位移法。标准中方法B的意图并非是保持恒定的应力速率或闭环载荷控制的应力速率控制去测定屈服性能，而只是设定横梁位移速率以实现在弹性区域的目标应力速率。当被测试样开始屈服时，应力速率减小，甚至当试样发生不连续屈服时可能变成负值。企图在屈服过程中保持一个恒定的应力速率需要试验机运行到一个相当高的速率，在大多数情况下是不现实的也是不需要的。
测试不同性能所选择的应力速率或应变速率范围如下：
测试上屈服强度（ReH）试验机横梁位移速率应尽可能保持恒定，并使相应的应力速率在如下规定的范围内。
应力速率
根据材料的弹性模量E确定其应力速率的范围，一般来说，弹性模量小于150 GPa的典型材料包括锰、铝合金、铜和钛。弹性模量大于150 GPa的典型材料包括铁、钢、钨和镍基合金。
测试下屈服强度（ReL）如仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.000 25/s~0.002 5/s之间，平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。如不能直接调节这一应变速率，应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整，在屈服完成之前不再调节试验机的控制。
无论如何，在弹性范围内的应力速率不应超过上表所示的应力速率。
如在同一试验中既测定上屈服强度又测定下屈服强度，则应该以下屈服强度的测定条件进行设定。
测试规定塑性延伸强度（Rp）、规定总延伸强度（Rt）和规定残余延伸强度（Rr）在弹性范围试验机的横梁位移速率应在上表规定的应力速率范围内，并尽可能保持恒定。直至规定强度（规定塑性延伸强度、规定总延伸强度和规定残余延伸强度）此横梁位移速率应保持任何情况下应变速率不应超过0.0025s-1。
测定抗拉强度（Rm）、断后伸长率（A）、最大力总延伸率（Agt）、最大力塑性延伸率（Ag）和断面收缩率（Z）的试验速率测定屈服强度或塑性延伸强度后，试验速率可以增加到不大于0.008s-1的应变速率（或等效的横梁位移速率）。如果仅需要测定材料的抗拉强度，在整个试验过程中可选取不超过0.008s-1的单一试验速率。
横梁位移速率如试验机无能力测量或控制应变速率，应采用等效于表3规定的应力速率的试验机横梁位移速率，直至屈服完成。
传统的方法B是在拉伸试验机还没有反馈控制功能时候形成的，没有反馈功能的拉伸试验机很难精确控制拉伸速率，所以规定的速率范围很宽，上限是下限速率的10倍，这样虽然满足了标准可执行性的要求，但是也造成了采用不同速率的测量结果存在偏差的缺点。
一般来说，弹性段速率不会影响测量结果，屈服段的速率才会影响测量结果。
常用的不同的方法测试不同性能的总结
常用的不同的方法测试不同性能的总结（其中方法B弹性范围的应变速率根据应力速率和使用210 GPa弹性模量计算）
试验条件的表示
为了用简单的形式报告试验控制模式和试验速率，可以使用下列缩写的表示形式： GB/T 228.1 Annn或GB/T 228.1 Bn
这里“A”定义为使用方法A（基于应变速率的控制模式），“B”定义为使用方法B（基于应力速率的控制模式）。方法A中的符号“nnn”是指每个试验阶段所用速率；方法B中的符号“n”是指在弹性阶段所选取的应力速率。
示例1：GB/T 228.1 A224 定义试验为基于应变速率的控制模式，不同阶段的试验速率范围分别为2，2和4。
示例2：GB/T 228.1 B30 定义试验为基于应力速率的控制模式，试验的名义应力速率为30 MPa.s-1。
示例3：GB/T 228.1 B 定义试验为基于应力速率的控制模式，试验的名义应力速率符合表3。
总之，应根据需要合理选择试验方法，以满足测试准确性的要求。
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