| 标准编号 | GB/T 5028-2025 (GB/T5028-2025) | | 中文名称 | 金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数（n值）的测定 | | 英文名称 | Metallic materials - Sheet and strip - Determination of tensile strain hardening exponent (n) | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H23 | | 国际标准分类 | 77.040.10 | | 字数估计 | 13,193 | | 发布日期 | 2025-06-30 | | 实施日期 | 2026-01-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 5028-2008 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 5028-2025: 金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数（n值）的测定
ICS 77.040.10
CCSH23
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 5028-2008
金属材料 薄板和薄带
拉伸应变硬化指数(n值)的测定
hardeningexponent(n)
2026-01-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和说明 1
5 原理 2
6 试验设备 3
7 试样 3
8 试验程序 3
9 试验报告 7
参考文献 8
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 5028-2008《金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数(n值)的测定》。与
GB/T 5028-2008相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术内容变化如下:
---更改了真实应力的符号,由“s”更改为“σ”,更改了真实塑性应变的符号,由“e”更改为“εp”(见
第4章,2008年版的第3章);
---增加了“n 值的自动测量可采用两种不同的方法。除非另有约定,采用何种方法由材料生产商
或由其指定的实验室自行决定”(见8.5,2008年版的7.5);
---更改了试验报告,将g)条修改为“试验结果(必要时需提供强度系数C 值)”(见第9章,2008
年版的第8章)。
本文件修改采用ISO 10275:2020《金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数(n值)的测定》。
本文件与ISO 10275:2020的技术差异及其原因如下:
---用规范性引用的GB/T 228.1替换了ISO 6892-1(见6.1、6.3、7.1、8.2、8.3),以符合国情,方便
使用;
---用规范性引用的GB/T 5027替换了ISO 10113(见6.2、7.2),以符合国情,方便使用;
---更改了8.5的内容,为适应不同材料的特性,提示由材料生产商或由其指定的实验室自行决定
在计算n值时是否扣除弹性应变。其中规定了方法A:采用公式(4)计算真实塑性应变。新
增了方法B:采用公式(6)近似计算真实塑性应变,以符合我国国情,便于使用;
---增加引用GB/T 8170进行数值修约(见8.8),以符合我国国情,便于使用;
---将第9章的g)条更改为“试验结果(必要时需提供强度系数C 值)”,以提示强度系数的重
要性。
本文件做了下列编辑性改动:
---删除了ISO 10275:2020中第4章表1中的注1;
---更改了8.5,新增公式(6),国际标准中原有公式(6)和公式(7)的编号依次变更为(7)和(8);
---在8.7中增加注“某些材料的塑性应变比范围无法达到2%”;
---删除了国际标准的资料性附录A“符号对照表”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:武汉钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院、哈尔滨工程大学、本钢板材股份有
限公司、深圳三思纵横科技股份有限公司、国标(北京)检验认证有限公司、深圳万测试验设备有限公司、
深圳市海塞姆科技有限公司、天津泰格瑞祥仪器设备有限公司。
本文件主要起草人:凃应宏、李荣锋、黄佳建、尚伦、侯慧宁、刘宏亮、闻臻、张红菊、黄星、杨新、董强、
董莉、刘冬、王香、关琳、郑豪伟、王晶晶、李长太、刘波、郭碧城。
本文件所代替标准的历次版本发布情况为:
---1985年首次发布为GB/T 5028-1985,1999年第一次修订,2008年第二次修订;
---本次为第三次修订。
引 言
在本文件的以往版本中,如果弹性应变小于总应变的10%,在计算真实应变时不需将其从总应变
中扣除。
在本文件中,真实应变被特指为“真实塑性应变”,在计算时需将弹性应变从总应变中扣除。
金属材料 薄板和薄带
拉伸应变硬化指数(n值)的测定
1 范围
本文件规定了测定金属薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)的原理、试验设备、试样、试验程序和
试验报告。
本方法仅适用于塑性变形范围内应力-应变曲线呈单调连续上升的部分(见8.4)。
如果材料在加工硬化阶段的应力-应变曲线呈锯齿状(如某些 AlMg合金呈现出的Portevin-Le
Chatelier锯齿屈服效应),为使所给出的结果具有一定的重复性,采用自动测量方法(对真实应力-真实
塑性应变的对数进行线性回归,见8.7)。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法(GB/T 228.1-2021,ISO 6892-1:
2019,MOD)
GB/T 5027 金属材料 薄板和薄带 塑性应变比(r值)的测定(GB/T 5027-2025,ISO 10113:
2020,MOD)
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 12160 金属材料 单轴试验用引伸计系统的标定(GB/T 12160-2019,ISO 9513:
2012,IDT)
GB/T 16825.1 金属材料 静力单轴试验机的检验与校准 第1部分:拉力和(或)压力试验机
测力系统的检验与校准 (GB/T 16825.1-2022,ISO 7500-1:2018,IDT)
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 符号和说明
4.1 本文件使用的符号及说明见表1。
表1 符号和说明
符 号 说 明 单 位
Le 引伸计标距 mm
ΔL 引伸计标距部分的瞬时延伸 mm
L 引伸计标距部分的瞬时长度L =Le+ ΔL mm
ep 测定拉伸应变硬化指数的约定(工程)塑性应变水平(用于单应变量测算方法) %
epα-epβ
测定拉伸应变硬化指数的约定(工程)塑性应变范围 (线性回归方式,epα:塑性应变下
限,epβ:塑性应变上限)
So 试样平行长度部分的原始横截面积 mm2
S 真实横截面积 mm2
F 施加于试样上的瞬时力 N
R 应力 MPa
σ 真实应力 MPa
εp 真实塑性应变 -
mE 应力-应变曲线弹性部分的斜率 MPa
n 拉伸应变硬化指数 -
C 强度系数 MPa
N 测定拉伸应变硬化指数时的测量点数目 -
r 塑性应变比 -
Rm 抗拉强度 MPa
Ae 屈服点延伸率 %
Ag 最大力塑性延伸率 %
A,B,x,y 采用人工方法测定n值的几个变量
注:1MPa=1N/mm2。
4.2 拉伸应变硬化指数(n值)定义为:在单轴拉伸应力作用下,真实应力与真实塑性应变数学方程式
中的真实塑性应变指数。此方程可用公式(1)表示:
σ=C×εpn (1)
4.3 公式(1)所示方程可以转变成公式(2)所示的对数方程:
lnσ=lnC+nlnεp (2)
在双对数坐标平面内的直线斜率即为拉伸应变硬化指数。
5 原理
试样在均匀塑性变形范围内以规定的恒定速率轴向拉伸变形。用整个均匀塑性变形范围内的应
力-应变曲线,或用均匀塑性变形范围内的应力-应变曲线的一部分计算拉伸应变硬化指数(n值)。
6 试验设备
6.1 拉力试验机应按照GB/T 1825.1的1级或优于1级准确度进行检定和校准,试样的夹持方式应符
合GB/T 228.1的规定。
6.2 测量标距变化的引伸计,准确度应满足GB/T 12160中的2级或优于2级的要求(如果同时根据
GB/T 5027测定材料的r值时,应采用1级或优于1级的引伸计)。
6.3 尺寸测量装置能测量试样平行长度部分的厚度和宽度,测量误差应符合GB/T 228.1的规定。
7 试样
7.1 应按照相关产品标准要求取样,如果产品标准没有规定,则按照有关各方的协议取样。试样尺寸
公差、形状公差及标记等应符合GB/T 228.1的规定。
7.2 若在测定拉伸应变硬化指数(n 值)的同时还需测定塑性应变比(r 值),则试样还应符合
GB/T 5027的要求。
7.3 除非另有规定,试样厚度应是产品的原始厚度。
7.4 试样表面不应有划伤等缺陷。
8 试验程序
8.1 试验一般在10℃~35℃室温下进行。如要求在控温条件下进行试验,温度应控制在23℃±
5℃。
8.2 试样应装夹到拉力试验机上(见6.1),并应保证试样轴向受力以符合 GB/T 228.1的规定。
8.3 除非另有规定,在塑性变形阶段,试样平行长度部分的应变速率不应超过0.008s-1。在测定拉伸
应变硬化指数(n值)期间,该速率应保持恒定。
若在测定拉伸应变硬化指数(n值)的同时还需测定规定塑性延伸强度、屈服强度等性能时,试验速
率还应满足GB/T 228.1中的相关规定。
8.4 当在整个均匀塑性变形范围内测定n值时,测定n值的应变范围的上限应稍小于最大力所对应的
塑性应变。
当材料呈现单调上升的均匀变形行为(即材料无上、下屈服)时,测定n值的应变范围的下限应稍
大于测定Rm 的试验速率切换点对应的应变量,见图1。
当材料呈现明显屈服(即材料有上、下屈服)时,测定n值的应变范围的下限应稍大于加工硬化起
始点和测定Rm 的试验速率切换点对应的应变量,见图2和图3。
测定n值的应变范围的上、下限应在报告中注明。
标引序号和符号说明:
X ---应变,用%表示;
Y ---应力;
1 ---下限;
2 ---上限。
图1 测定n2-20/Ag或n2-Ag的应变范围
标引序号和符号说明:
X ---应变,用%表示;
Y ---应力;
1 ---下限;
2 ---上限。
图2 测定n4-20/Ag或n4-20的应变范围
标引序号和符号说明:
X ---应变,用%表示;
Y ---应力;
1 ---下限;
2 ---上限。
图3 测定n4-20/Ag或n4-Ag的应变范围
8.5 根据试验力和相应的变形值,采用公式(3)计算真实应力:
σ=
So×
Le+ΔL
Le
(3)
n值的自动测量可采用两种不同的方法计算真实塑性应变。除非另有约定,采用何种方法由材料
生产商或由其指定的实验室自行决定。
---方法A:采用公式(4)计算真实塑性应变:
εp=ln
Le+ΔL
Le -
So×mE
÷ (4)
注1:从严格的物理意义讲,计算真实塑性应变时,公式(4)中的So采用由公式(5)计算获得的真实横截面积S,而
不能采用试样的原始横截面积So,但实践证明采用So 或S 所获得的测量结果不存在明显差异。因此为了
减少计算的复杂性,在公式(4)中采用试样的原始横截面积So。
S=
So×Le
Le+ΔL
(5)
---方法B:采用公式(6)近似计算真实塑性应变:
εp=ln
Le+ΔL
Le
÷ (6)
注2:本方法未将弹性应变从总应变中扣除,仅在弹性应变小于总应变的10%情况下适用。
8.6 如果采用人工测量方法,应在需要考察的应变范围内,至少取以几何级数分布的5个应变数据点
(见图1),再根据公式(2)采用最小二乘法来计算拉伸应变硬化指数。公式(2)也可用公式(7)表示:
y=Ax+B (7)
式中:
y=lnσ
x=lnεp
A=n
B=lnC
据此,可以导出计算拉伸应变硬化指数(n值)的关系式:
n=
N
i=1
xiyi-
i=1
xi
i=1
yi
N
i=1
xi2-
i=1
xi() 2
(8)
8.7 如果采用自动测量方法,可以使用自动拉伸试验机和数据处理程序直接得到拉伸应变硬化指数。
n值通过采用对真实应力的对数和真实塑性应变的对数进行线性回归的方法来获得,回归区间用
塑性应变表示,范围至少为2%。对于同一试验,可测定不同回归区间的n值。
注:某些材料的塑性应变范围无法达到2%。
示例:
n4-6:线性回归lnσ=n×lnεp+lnC,回归区间为4%~6%;
n10-15:线性回归lnσ=n×lnεp+lnC,回归区间为10%~15%;
n10-20/Ag:线性回归lnσ=n×lnεp+lnC,回归区间为10%~20%,如果Ag< 20%,则用n10-Ag表示;
n2-20/Ag:线性回归lnσ=n×lnεp+lnC,回归区间为2%~20%,如果Ag< 20%,则用n2-Ag表示。
如果回归区间的范围已被限定(例如n10-15),而此时Ag低于该区间的上限,则无法给出n值。
对于某些已知的遵循幂乘关系硬化规律[公式(......
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