高温拉伸检测对送检样品的尺寸和制备有什么具体要求

高温拉伸检测是评估材料在高温环境下力学性能（如抗拉强度、屈服强度、延伸率）的核心手段，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域的关键材料验证。而送检样品的尺寸精度与制备质量，直接决定了检测结果的准确性——微小的尺寸偏差、表面缺陷或热处理不一致，都可能导致数据偏离真实值，影响材料选型与工程应用。因此，明确高温拉伸对样品的具体要求，是保障检测有效性的前提。

样品类型需匹配检测标准与材料特性

高温拉伸样品的类型选择，首要依据是对应的检测标准与材料特性。国内常用GB/T 228.2-2015《金属材料 拉伸试验 第2部分：高温试验方法》，国际有ASTM E21-2021、ISO 6892-2:2019等。金属材料通常用圆棒（如直径10mm、标距40mm的“4d”型）或板状试样（厚度2mm、宽度10mm、标距50mm）；陶瓷、复合材料等脆性材料，因高温易断裂，需用更小尺寸（如直径≤5mm的细圆棒）。

样品类型还需结合检测目的调整：测高温塑性选长标距（如“5d”型圆棒，标距50mm），更易反映变形；测抗拉强度且受原材料限制时，可采用“短标距”试样，但需注明尺寸以保证可比性。

异种材料（如金属-陶瓷涂层复合材料）试样，需保证涂层与基体结合完整——制备时不能破坏涂层连续性，否则高温下涂层剥落会导致应力集中，检测结果失效。

尺寸公差需严格符合标准数值要求

尺寸公差直接影响应力计算（应力=载荷/有效截面积）与变形测量准确性。以GB/T 228.2-2015圆棒试样为例：直径d公差±0.05mm（d=10mm时，9.95-10.05mm）；平行长度Lc（中部均匀直径段）为5d±0.2mm（d=10mm时，50±0.2mm）；标距Lo（测延伸率的关键尺寸）为4d或5d，误差≤1%（Lo=40mm时，≤0.4mm）。

板状试样公差更严：厚度t±0.02mm（t=2mm时，1.98-2.02mm），宽度b±0.1mm（b=10mm时，9.9-10.1mm）；平行长度Lc=Lo+2t（Lo=50mm、t=2mm时，54mm），公差±0.5mm。若厚度偏小0.05mm，有效截面积减少2.5%，抗拉强度结果会偏高约2.5%，影响真实性。

此外，圆棒试样轴线弯曲度≤0.1mm/m，避免拉伸时产生附加弯矩；板状试样两表面平行度≤0.01mm，防止受力不均。

表面质量需满足无缺陷与粗糙度要求

表面缺陷（划痕、裂纹、夹杂、氧化皮）会成为高温下应力集中源，加速失效，导致结果偏低。标准要求：试样表面光洁，无肉眼可见缺陷；机械加工后需去除毛刺与刀痕，避免残留应力。

表面粗糙度是关键指标：圆棒Ra≤0.8μm，板状Ra≤1.6μm。若Ra=3.2μm，表面微观凸起会导致局部应力集中，使试样在低于真实强度时断裂。达到要求需机械打磨+抛光：180#-400#砂纸逐次打磨，再用氧化铝抛光液抛光；禁止砂轮打磨，否则会留深划痕与残余应力，高温下释放改变性能。

边缘需处理：圆棒两端倒圆（R=0.5-1mm），板状四边倒角（45°，宽度0.2-0.5mm）。避免尖锐边缘导致应力集中——若边缘尖锐，拉伸时应力是内部数倍，会在边缘断裂，无法反映真实性能。

热处理状态需与实际使用工况一致

高温拉伸的核心是模拟实际工况性能，因此试样热处理需与实际材料完全一致。例如航空涡轮叶片用高温合金，实际需1150℃固溶2小时空冷+780℃时效16小时，送检试样必须严格遵循——若固溶温度低10℃或时效短2小时，析出相不足，高温强度下降10%-15%，无法反映真实性能。

制备中不能引入额外热处理：机械加工后的试样，若为去应力退火（300℃保温1小时），会改变金相组织（细化晶粒或消应力），导致结果偏离。因此试样加工后需直接送检，不得额外处理。

送检时需标注热处理状态（固溶温度、时效时间、冷却方式），检测机构需核对——若不符合要求，应拒绝检测，避免错误报告。

夹持部位设计需兼顾装夹稳定性与应力均匀

装夹稳定性影响载荷传递均匀性，若设计不合理，会导致试样打滑、转动或局部应力集中。圆棒试样夹持端直径需比平行段大2-3mm（如平行段10mm，夹持端12-13mm），或设计螺纹（M12）、台阶状，配合试验机夹头——若直径相同，摩擦力不足会打滑；若过大，重量增加导致高温下垂，产生弯曲应力。

板状试样夹持端宽度需比平行段宽3-5mm（如平行段10mm，夹持端13-15mm），或冲两个圆孔（Φ5-6mm）用销钉连接——若宽度相同，夹头压力集中在边缘，会导致夹持端断裂，无法测试标距段。

夹持部位表面不能有夹痕、划痕或氧化皮，否则局部应力集中会导致断裂。装夹时避免过度用力，防止压伤表面。

辅助试样的制备需配合高温环境要求

高温引伸计需试样表面标记安装位置：用激光刻线机或金刚石笔做两条平行刻线，宽度≤0.1mm，距离误差≤0.1mm（如标距40mm时，39.9-40.1mm）。禁止用油漆标记，高温下会脱落，无法测量。

抗氧化性差的材料（钛合金、镁合金）需涂抗氧化涂层：材料为Al2O3、SiO2复合材料，厚度0.03-0.05mm（过厚改变尺寸，过薄无法抗氧化）。涂层需均匀覆盖表面，无剥落或气泡，涂后100℃干燥1小时，避免高温开裂。

测高温弹性模量需贴高温应变片：尺寸与标距匹配（如标距40mm，应变片长20mm），用高温胶（硅橡胶）粘贴，确保无气泡或褶皱——否则应变测量误差大，影响模量计算。