問(wèn):GB/T 228.1—2021標(biāo)準(zhǔn)第7章指出：“宜在試樣平行長(zhǎng)度區(qū)域以足夠的點(diǎn)數(shù)測(cè)量試樣的相關(guān)尺寸。建議測(cè)量試樣橫截面積時(shí)，在試樣平行長(zhǎng)度區(qū)域最少三個(gè)不同位置進(jìn)行測(cè)量”。這里的三個(gè)不同位置如何確定？是不是在平行部分的兩端及中間部位三處各測(cè)量一次尺寸？

答:關(guān)于試樣橫截面積尺寸測(cè)量位置，國(guó)內(nèi)外不同的現(xiàn)行拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和不同年代版本的國(guó)家和ISO拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不盡一致，分別詳見(jiàn)表1和表2。

由表1可知：現(xiàn)行有效的國(guó)內(nèi)外金屬材料拉伸試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中，GB/T 228.1—2021明確測(cè)量平行長(zhǎng)度區(qū)域最少三個(gè)不同位置，但未明確具體測(cè)量點(diǎn)；ISO 6892-1:2019及等同ISO 6892-1:2019的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 6892-1:2019、歐盟成員國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（如BS EN ISO 6892-1:2019）、澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)AS 1391:2020等都明確在平行長(zhǎng)度中心區(qū)域測(cè)量最少3次；其他標(biāo)準(zhǔn)均明確試樣尺寸測(cè)量的三個(gè)不同位置分別為試樣平行部分的兩端及中間部位，其中JIS Z 2241:2022/AMENDMENT1:2023、HB 5143—1996、DL/T 2363—2021和GB/T 7964—2020進(jìn)一步明確為標(biāo)距兩端和中間三處位置。但GB/T 34505—2017、GB/T 7964—2020 和HB 5143—1996《金屬室溫拉伸試驗(yàn)方法》這幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均取三處橫截面積中最小者為原始橫截面積，與GB/T 228.1—2021 和ISO 6892-1:2019的要求不一致。

由表2可知：ISO 6892:1998并無(wú)試樣尺寸測(cè)量位置的具體規(guī)定，也未明確是否取平均橫截面積，ISO 6892-1:2009 和 ISO 6892-1:2019關(guān)于試樣尺寸測(cè)量位置的具體規(guī)定則完全一致。GB/T 228—1987和 GB/T 228—2002均規(guī)定：“原始橫截面積的測(cè)定應(yīng)在試樣標(biāo)距的兩端及中間三處測(cè)量，取用三處測(cè)得的最小橫截面積”，GB/T 228.1—2010和GB/T 228.1—2021雖然都修改采用ISO 6892-1，但都與相應(yīng)的ISO標(biāo)準(zhǔn)有差異，前者測(cè)量位置相同，但遺漏了具體測(cè)量的點(diǎn)數(shù)，后者測(cè)量位置的規(guī)定不一致。

其實(shí)，只要完整準(zhǔn)確研讀 GB/T 228.1—2021和 ISO 6892-1:2019 標(biāo)準(zhǔn)，問(wèn)題可以迎刃而解。GB/T 228.1—2021附錄G和ISO 6892-1:2019附錄D完全一致，都規(guī)定測(cè)量尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到±0.5%，結(jié)合GB/T 228.1—2021表G.4和ISO 6892-1:2019表D.4規(guī)定的試樣形狀公差（即沿著試樣整個(gè)平行長(zhǎng)度橫向尺寸測(cè)量值的最大值與最小值之差）可得知，只要試樣滿足形狀公差要求，無(wú)論在平行長(zhǎng)度區(qū)域何處測(cè)量，其平均值總是可以保證測(cè)量尺寸能準(zhǔn)確到±0.5%。在平行部分的兩端及中間部位3處各測(cè)量一次尺寸，可同時(shí)起到驗(yàn)證形狀公差是否滿足要求的作用。

GB/T 228.1—2021表 G.4（或 ISO 6892-1:2019表D.4）還有“如果試樣的公差滿足要求，原始橫截面積可以用試樣的橫向尺寸名義值計(jì)算得到，而不必通過(guò)實(shí)際測(cè)量試樣的橫向尺寸”的表述，這個(gè)表述也是建立在其規(guī)定的尺寸公差能保證用試樣的橫向尺寸名義值基本可以滿足測(cè)量尺寸能準(zhǔn)確到±0.5%的基礎(chǔ)上的，如對(duì)直徑為d的圓棒試樣，當(dāng)10mm<d≤18mm 時(shí)，尺寸公差為±0.05mm，此時(shí)用試樣的名義尺寸10mm和18mm時(shí)，測(cè)量尺寸可分別準(zhǔn)確到±0.5%和±0.28%。例外情況是對(duì)于3mm≤ d<4mm和18mm≤d<20mm的圓棒試樣，由于尺寸公差分別為±0.02mm 和±0.10mm，極限情況下測(cè)量尺寸分別只能準(zhǔn)確到±0.67%和±0.56%。

補(bǔ)充說(shuō)明一點(diǎn)，雖然日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z2241:2022/AMENDMENT1:2023也是修改采用ISO 6892-1:2019，但其橫截面積尺寸測(cè)量的規(guī)定更明確具體，其在資料性附錄JB中還給出了試樣平行長(zhǎng)度內(nèi)尺寸僅測(cè)量一處的概念，即對(duì)于夾持兩端之間的橫截面積均勻，其橫截面積變化（最大值-最小值）在0.5%以內(nèi)的試樣，尺寸測(cè)量位置為一處是可以接受的。表3~5分別給出了尺寸測(cè)量位置為一處的圓棒試樣、厚度小于6mm的矩形橫截面試樣和厚度不小于6mm的矩形橫截面試樣的尺寸公差（轉(zhuǎn)載JIS Z 2241:2022/AMENDMENT1:2023表JB.1至表JB.3）。

問(wèn)：拉伸試樣原始橫截面積為什么有的標(biāo)準(zhǔn)取平均橫截面積（如GB/T 228.1—2021），有的標(biāo)準(zhǔn)取最小橫截面積（如GB/T 34505—2017）？

答：國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)中拉伸試樣原始橫截面積取平均橫截面積的標(biāo)準(zhǔn)有ISO 6892-1:2019 及等同ISO 6892-1:2019 的歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 6892-1:2019、歐盟成員國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（如BS EN ISO 6892-1:2019）、澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)AS 1391:2020等，這些標(biāo)準(zhǔn)均要求試樣平行長(zhǎng)度區(qū)域橫截面積均勻，并規(guī)定了形狀公差（即沿著試樣整個(gè)平行長(zhǎng)度橫向尺寸測(cè)量值的最大值與最小值之差），此種情況下取平均值可減小橫截面積的測(cè)量不確定度數(shù)值。而原始橫截面積取最小橫截面積的標(biāo)準(zhǔn)則都規(guī)定試樣工作部分的寬度（或直徑）從縮減部分端部（兩平行端）至中心逐漸減小，以此盡可能保證斷裂發(fā)生在標(biāo)距內(nèi)，如ASTM E8/E8M-24就規(guī)定每個(gè)端部的寬度（或直徑）最大可比中心寬度（或直徑）大1%，故只能取最小橫截面積。

修改采用ISO 6892-1:2019 的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 2241:2022/AMENDMENT1:2023較ISO標(biāo)準(zhǔn)，由于其增加了可以將試樣的平行長(zhǎng)度內(nèi)可加工成向中間逐漸變細(xì)的規(guī)定（見(jiàn)第6.1.2節(jié)），因此在保持ISO 6892-1:2019 取平均橫截面積的同時(shí)，增加了原始橫截面積取最小值情形的規(guī)定（見(jiàn)第7節(jié)中的例3）。

由表2可知：我國(guó)GB/T 228—1987 和GB/T 228—2002 標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定應(yīng)在試樣標(biāo)距的兩端及中間三處測(cè)量，取用三處測(cè)得的最小橫截面。由于拉伸試樣有尺寸公差要求，平行長(zhǎng)度區(qū)域橫截面積變化很小，試驗(yàn)過(guò)程中試樣實(shí)際斷裂處與最小橫截面處并非一一對(duì)應(yīng)，故將GB/T 228.1—2010更改為與ISO 6892-1:2009標(biāo)準(zhǔn)一致，即取平均橫截面積。

GB/T 34505—2017標(biāo)準(zhǔn)5.5.6規(guī)定“為了盡可能保證斷裂發(fā)生在標(biāo)距內(nèi)，試樣工作部分的寬度（或直徑）可以從縮減部分的端部（兩平行端）至中心逐漸減小，但每個(gè)端部的寬度（或直徑）不應(yīng)大于中心寬度（或直徑）的1%”，故原始橫截面積取最小橫截面積。同理，GB/T 7964—2020標(biāo)準(zhǔn)的試樣制備依據(jù)GB/T 7963—2015 或ISO 2740:2009 進(jìn) 行，而GB/T 7963—2015或ISO 2740:2009也是規(guī)定試樣工作部分的寬度（或直徑）從縮減部分端部（兩平行端）至中心逐漸減小，故原始橫截面積取最小橫截面積。

表1中現(xiàn)行有效的HB 5143—1996 取最小橫截面積的規(guī)定估計(jì)是受當(dāng)時(shí)GB/T 228—1987影響，而采用與GB/T 228—1987一致的處理方式。

問(wèn)：ASTM E8/E8M-24規(guī)定試樣縮減部分兩端部至中心可以逐漸減小，但每個(gè)端部的寬度（或直徑）不應(yīng)大于中心寬度（或直徑）的1%，請(qǐng)問(wèn)如何具體實(shí)施？加工端部可以與中心寬度（或直徑）一致嗎？

答：ASTM E8/E8M-24在規(guī)定“試樣縮減部分兩端部至中心可以逐漸減小”時(shí)使用的是“there may be a gradual decrease”而 不 是“there shall be a gradual decrease”，說(shuō)明這個(gè)規(guī)定不是強(qiáng)制執(zhí)行的。但考慮到ASTM E8/E8M-24規(guī)定測(cè)斷后伸長(zhǎng)率時(shí)，斷裂處應(yīng)在標(biāo)距中間一半以內(nèi)，且未規(guī)定可以采用移位法，為了盡可能保證斷裂發(fā)生在標(biāo)距中間，建議對(duì)ASTM E8/E8M-24試樣加工成試樣縮減部分兩端部至中心逐漸減小，且每個(gè)端部的寬度（或直徑）不大于中心寬度（或直徑）的 1%，具體可通過(guò)規(guī)定端部的寬度（或直徑）和中心寬度（或直徑）的尺寸公差實(shí)施，如對(duì)12.5mm的標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，可規(guī)定中心寬度（或直徑）為，端部的寬度（或直徑）為，由此可實(shí)現(xiàn)試樣縮減部分兩端部至中心可以逐漸減小，且每個(gè)端部的寬度（或直徑）不大于中心寬度（或直徑）的 1%。ASTM E8/E8M-24 建議通過(guò)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。