ASTM D638是确定增强和非增强塑料的拉伸特性的最常见测试标准。随着使用塑料的历史高度，制造商必须能够正确评估其材料的机械强度至关重要。本指南旨在向您介绍ASTM D638塑料拉伸测试的基本元素，包括所需设备，软件和样品的概述。但是，任何计划进行ASTM D638测试的人都不应将本指南视为阅读完整标准的足够替代品。

通过将拉伸力施加到样品样本并测量应力下样品的各种特性来执行ASTM D638。它是在通用测试机（也称为拉伸测试机）上进行的，拉伸速率范围为1至500 mm/min，直到样品失败（产量或断裂）。尽管ASTM D638测量了许多不同的拉伸特性，但最常见的是：
拉伸强度 - 在塑料产生（不可避免地伸展）或断裂之前可以施加到塑料的力量。
拉伸模量 - 材料在屈服之前会响应应力而变形（拉伸）。模量是对材料刚度的测量。
伸长 - 休息后的量规长度除以原始量规长度。更大的伸长表明延展性更高。
Poisson的比例 - 测量材料的拉伸程度与在拉伸过程中获得的薄程度之间的关系。
各种类型的塑料有许多不同的测试方法。 ASTM D638仅适用于厚度1.00 mm至14毫米之间的刚性塑料样品。如果您的样品是厚度小于1.00毫米厚的纸张或胶片，则应将其测试到ASTM D882。尽管它提供了与ISO 527-2相似的结果，但由于样品大小和测试要求的差异，ASTM D638在技术上不相同。尽管一些大型跨国制造商对ASTM D638和ISO 527-2进行了测试，但我们的大多数客户都根据其地理位置表现出对一个标准或另一个标准的偏爱。北美制造商通常对ASTM D638进行测试，而欧洲和亚洲的制造商主要对ISO 527-2进行测试。中国的客户同样对ASTM D638和ISO 527-2进行测试。所有这些测试方法都可以在BlueHill®通用应用模块中找到，这些模块是最流行的ASTM和ISO标准的预配置方法模板。
大多数ASTM D638测试都是在表顶部通用测试机上进行的。 5 kN或10 kN（1125或2250 lbf）系统是最常见的，但是由于强度的增强塑料和复合材料的增加，可能需要更高容量的单元（例如30 kN或50 kN系统）。
重要的是要牢固地将标本固定在拉伸机内。带有锯齿的颚式侧面动作气动握把通常是握住刚性塑料的最佳握把。使用气动抓地力，握持力是通过气压保持的，即使样品厚度在测试过程中显着变化，该气压仍保持恒定。对于10 kN以上的力，通常仅使用加固材料发现，因此首选手动楔形动作夹。
ASTM D638有五种允许的样品类型，其大小不同，具体取决于标本的厚度和可用的材料量。最常用的是I型标本，厚3.2毫米，通常由注射成型产生。 I型样品的总长度为165毫米，宽度为13毫米，仪表长度为50 mm。平坦的样本通常被模制，模切或加工成“ Dogbone”或“ Dumbbell”形状，可确保断裂发生在标本的中心而不是夹紧区域。除了平坦的标本外，ASTM D638还允许测试刚性管和杆，这两个都必须将其加工成dog骨形状。在材料受到限制的情况下，许多实验室将使用IV型或类型V样品。 IV型样品所需的尺寸与ASTM D412模切C所需的尺寸相同，这意味着可以使用相同的模切切割。 V型样品是最小的，量规长的长度仅为0.3英寸。
所有标本必须在根据ASTM D5947进行测试之前测量。大多数典型的微米应该适合执行这些测量值。为了使测试系统显示应力测量值，而不仅仅是力量测量值，因此将要求操作员输入样品的横截面区域（或厚度和宽度），因为应力=力 /横截面区域（这以PSI，PA，PA，PA，KPA，KPA，GPA等单位显示）。
需要单独测量模拟或加工样品，但是使用注射模制样品的操作员只需要从样品批中测量单个样品，从而证明该样品批次的变化被证明小于1％。注射模制样本通常是用截端角来产生的，而不是完全正方形，在测量样品时必须考虑这一点。始终确保在草稿角度的中心进行宽度测量。
Bluehill Universal中的自动标本测量设备功能允许操作员最多将两个微米或测量设备连接到计算机，并将数据直接输入到软件中。这消除了输入错误的机会并提高了效率。
为了正确测试，必须将标本垂直于颌骨垂直，并且不能以一定角度倾斜。标本未对准会导致结果的重大变化，并应采取适当的注意，以确保标本在每个测试中都始终保持对齐。解决未对准的一种方法是使用与样品接近相同宽度的颌面脸，从而使视觉调整对齐相对容易。但是，防止未对准的最简单方法是使用直接安装在握把上的样品对准装置。这是一个简单的栏，提供了一个可调节的停止点，因此操作员可以轻松地确定其标本已正确对齐。
当将握把拧紧到塑料样品上以准备进行测试时，经常使用不需要的压缩力。这些力量虽然很小，但如果无法正确处理，则可以干扰测试结果：在插入样品后它们不会保持平衡很重要，因为这会导致结果的抵消。可以对BlueHill通用软件进行编程，以使跨多个标本的力正常化并删除任何松弛或压缩力，从而确保样本之间的稳定结果。在6800系列的通用测试机上，我们还建议使用样品保护，该保护旨在在定义测试的操作限制之前，旨在防止在测试设置阶段损坏样品或系统。打开时，样品保护会自动调整十字头以使任何不需要的力在一定限制下保持。
弹性的模量 - 标本对拉伸力的伸展或变形多少 - 是由ASTM D638塑料拉伸测试收集的最重要的数据之一。用户需要适当的应变测量设备（延期计）来收集此数据。测量模量的延伸计必须符合ASTM E83 B-2类。
根据实验室的需求，可以使用几种延期计选项。最简单的类型是固定规格长度2630系列夹子延长计。操作员必须在每个测试的开头将其直接夹在标本上，并在样品产量后或试样断裂之前将其删除。如果测试POI0
在提出测试结果时，重要的是要确保正确定义术语，以确保符合标准并促进不同实验室之间的数据比较。数据报告中最常见的错误是使用不正确的源（延伸计而不是十字头）报告应变值，这可能会导致截然不同的结果。
塑料测试标准是指一个名为标称应变的术语，该术语根据使用哪种测试方法的定义不同。对于ASTM D638，将标称应变定义为从交叉头位移测得的应变，而不是从延伸计中测量的应变。这是因为塑料不会均匀分解，而应变通常集中在样品中不成比例的小部分上，该特性称为“颈部”。对于任何颈部或具有屈服点的材料，无法通过延伸计报告伸日术的伸长率百分比，因为颈部可能会出现在延伸计的仪表长度之外。因此，必须使用名义应变来报告产量后任何点的伸长率。仅当应变在整个样品中均匀并且不表现出颈部或产量时，才可以接受延长计作为断裂应变。
表现出不同行为的塑料可能需要使用不同的模量计算来适当捕获测试的弹性部分。大多数现代测试软件都允许自定义模量计算。了解如何计算模量对于确保结果一致性至关重要。
对于不表现出真正的线性部分的材料，通常建议使用割线模量，从而在曲线上的任何用户定义点之间创建模量线。段模量计算形成了指定的起点和终点之间的最佳拟合线，并执行最小二乘拟合。最常见的是，使用了年轻的模量计算，确定了许多区域的斜率，并通过最小二乘拟合来报告最陡峭的斜率。 Bluehill Universal允许用户定义许多区域或使用自动Young的模量计算。
对于具有大批量测试需求的实验室，可以对拉伸机设置进行多次修改，以加快测试过程并增加吞吐量，直至和包括全自动测试系统。完全自动化的系统旨在合并样品测量，标本加载，测试和拆卸，并能够在没有操作员交互的情况下运行数小时。这些系统有助于降低由于人为错误而导致的可变性，并且可以在班次结束后运行，以在运营商回家时继续获得结果。