《金属材料 薄板和薄带 拉伸应变硬化指数（n值）的测定-编制说明》

一、工作简况

1.任务来源

根据全国钢标准化技术委员会[2024]02号文“关于下达全国钢标准化技术委员会2023

年国家标准体系优化专项计划及相关标准外文版计划的通知”所下达的计划，《金属材料薄

板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）的测定》标准列入国家标准修订计划，计划编号为

20232175-T-6055。该标准由武汉钢铁有限公司牵头，深圳信测标准技术服务股份有限公司、

冶金工业信息标准研究院、广船国际股份有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司等单位负责起草。

计划于2024年完成审定，本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

2.编制和协作单位

编制单位：武钢有限公司

协作单位：深圳信测标准技术服务股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、广船国

际股份有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司

3.主要工作过程

2020年10月调研国内外拉伸应变硬化指数（n值）的测定试验相关标准、文献、技术

资料。

2024年1月收到全国钢标准化技术委员会下发的《关于下达全国钢标准化技术委员会

2023年国家标准体系优化专项计划及相关标准外文版计划的通知》。

2024年3月在武钢有限公司科研项目体系内，立项设立“《金属材料薄板和薄带拉

伸应变硬化指数（n值）的测定》国家标准制定”科研项目，获得公司资金、材料与人力资

源支持。

2024年4月对照国际标准ISO10275:2020，采用重新起草法编制形成标准《征求意见

稿》。

2024年4月-8月向国内企业、高校、科研机构等发送《征求意见稿》与标准编制说明，

收到意见建议条，采纳条，形成标准《送审稿》。

2024年8月召开《金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）的测定》标准审

定会，会上专家代表提出修改建议条，修改完善后形成标准《报批稿》。

4.主要起草人及其所承担的工作简要说明

凃应宏：标准调研并确定主要参考文献与采标标准、技术起草与科研项目负责人，负责

方案的整体设计与草案编写工作。

李荣锋：采标标准翻译，实施和协调标准验证试验、结果统计与数据分析和标准结构整

体设计。

侯慧宁、尚伦、黄佳建、历妍等：提供国内外标准文献的技术支持，组织进行验证试验。

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二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

1、标准化对象简要情况

拉伸应变硬化指数n值与材料的成形性能有着密切的关系，它反映了金属材料进一步

抵抗变形的能力，其大小决定于位错扩展、位错塞积形成应力场的程度，是位错实现交滑移

的难易程度的宏观体现。n值通常作为金属材料力学性能的一部分与其他参数同步测试，这

其中就包括r值，但前者在数据的稳定性方面呈现出很大的优势，而后者却始终未能有效解

决此问题。一般情况下业界将其笼统地归因于n值的数据拟合算法，但在ISO10275：2007

中同样采用了拟合算法的区间r值也未能达到预期效果。借助此次国家标准修订的机会，系

统回顾一下n值测试技术四十多年来的发展历程，分析其涉及的一些技术细节，将有利于全

面、准确的理解标准的核心内容，更好地指导今后的标准修订工作。

2、制修订标准的原则

按照国家有关部门《采用国际标准和国外先进标准管理办法》的要求，“对于国际标准

中通用的基础性标准、试验方法标准应当尽可能等同采用国际标准”。

为了尊重客观事实，避免不必要的歧义或误解，在本次国家标准GB/T5028-202X的修

订过程中，拟修改采用国际标准ISO10275:2020《Metallicmaterials—Sheetandstrip—

Determinationoftensilestrainhardeningexponent》。在新的国家标准中允许“塑性应变”和

“（全）应变”共存，将ISO10275:2020中以“塑性应变”为理论基础的方法定义为方法A，

将传统意义上的“（全）应变”为理论基础的方法定义为方法B，方法B是方法A的近似

替代。

三、采用国际标准和国外先进标准的程度及理由，以及与国际、国外同类标准

水平对比情况，或与测试的国外样品的有关数据对比情况

目前除国际标准ISO10275:2020《Metallicmaterials—Sheetandstrip—Determinationof

tensilestrainhardeningexponent》外，较为重要的文献有ASTME646-16《StandardTestMethod

forTensileStrain-HardeningExponents(n-Values)ofMetallicSheetMaterials》和JIS《Z2253：

2020—Sheetandstrip—Determinationoftensilestrainhardeningexponent》，

ASTME646-16与ISO10275:2020在内容和形式上存在诸多不同，对ISO10275所关注弹性

变形扣除问题在10.2节中用大量篇幅回顾了其具体演变过程，并提出了类似于国标GB/T5028

中方法A和方法B共存的解决方案，同时指出：“两种方法间的差异对一般钢铁材料而言小于

5%，方法B虽然被限定在弹性应变小于总应变10%的情况下使用，但该方法的不确定度较

小”。而JISZ2253：2020与ISO10275:2020在内容和形式上基本保持一致，但在8.4条中还是

增加了用传统方法计算真实（总）应变的公式，并在备注中说明了其目的是为了更好的兼顾

以往大量基于传统算法的测试数据。

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四、标准主要内容（包括牌号、成分、性能指标、型号、各种参数、公式、试

验方法、检验规则等）确定的论据（包括试验、验证、统计数据等），修订标

准时，应列有新旧标准的对比分析。

4.1n值测试技术的发展和相关特点

从力学性能测试的角度看，n值、r值两者均控制着材料的塑性变形行为，n值是对某

段变形区间内真应力-真应变互相影响的一种阶段性概括；而r值反应了某个时刻厚度与宽

度方向真实应变之间的关系，两者的关系必须严格对应，这其实是r值测试的难点所在。n

值测试遵循的理论依据是1944年由Hollomon所提出的经验公式σ=K×εn，式中σ和ε被分别

为定义为材料的真实应力和真实应变，此定义是材料成型理论研究及工业制造等广泛领域内

的基本认知。

目前已知最早的n值测试规范是ASTME646-78，其更早的起源是否像r值测试那样在

卸载情况下由人工对试样变形进行测量目前已无法考证，该项技术发展了十五年之后

ISO10275:1993方才推出。重要的是，第一版ASTME646-78中n值测试是在加载条件下进

行的，此时需要借助引伸计由人工读取5对载荷和应变数据（该应变可转换为Hollomon公

式中的ε），随后由人工将数据代入公式计算出n值结果。虽然该方法测量的是传统意义上的

“总应变”，其中包含了材料的弹性变形，但ASTM标准也指明：“当弹性应变小于总应变

的10%时，无需扣除弹性应变”。四十多年来，该条内容无论在国标、ISO和ASTM标准中

一直都有所体现。此外还需注意：从技术的起源看，n值与r值人工测量法两者的实施步骤

和具体内涵存在着差异，n值的人工测量仅仅涉及人工读数和计算，而r值除此之外还涉及

到试样变形的真实测量，这决定了两者存在的意义和价值有所不同。

上世纪八十年代之后，随着计算机数据采集系统和测试软件的逐步应用，n值测试进入

到第二个阶段即连续加载测量阶段并延续至今。此时试样的变形和载荷由纵向引伸计和载荷

传感器实时采集，由于省去设备停机和人工读数的步骤从而使试验得以持续进行，大大提高

了测试效率，也使n值测量成为材料力学性能测试的一个重要组成部分，为了证明加载方法

的科学性和准确性，在参照ASTME646制定第一版国标GB/T5028-1984时，国内就开展了

相关研究工作。当时组织的25家实验室参与，针对10余种不同材料开展的验证试验表明：

除了高强钛合金外，绝大多数金属材料扣除弹性变形前后测得的n值没有显著差异，该结论

实际上消除了关于弹性变形的一些疑虑，也为标准的顺利实施打下了坚实基础。国标

GB/T5028-1984同样指明“当弹性应变部分小于总应变的10%时，不需将其扣除…”。而钛

合金这类高强度和低弹性模量的材料显然不符合这一点，因此需要在人工计算时扣除弹性变

形。

在加载测量法实施后的数十年时间里，n值的测试结果始终具有很强的一致性和稳定性，

其原因得益于传感器计量性能的稳定以及n值测试所特有的阶段性概括特征。根据ISO10275

4

中n值的定义: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×εn………………（1）

假设在工程应变无偏离的情况下获得了20对工程应力-工程应变数据，每次工程应力测

量数据与理论值均存在一个小的偏离量ηi，将其换算为真应力的偏离量ξi=ηi×（1+e）。则

每次真应力的实测数据可表示为σ1±ξ1、σ2±ξ2、…σ20±ξ20，通常这些数据点受测量误差

的影响在理论曲线附近随机分布（见图1a）。

在n值测试技术发展的初期，传感器的计量性能没有现在稳定，同时测试过程中往往需

要停机和人工读数，应力测量值与理论值之间的偏离较为明显，通过线性回归的方式对这些

离散数据进行处理可以最大程度上反应材料的形变硬化性能，但线性拟合时其相关性往往并

不令人满意。在ISO10275的早期版本中，规定了在计算n值的同时还需计算标准偏差S(n)，

这样做的目的首先是辨识材料的硬化性能与Hollomon公式是否符合，其次也是为了反应实

测数据的离散性，在ASTME646-2016中至今保留了类似规定，但后期在ISO10275:2007将相

关条文删除了。之所以取消该规定，是因为随着电测技术的发展，以及计量检定体系的日臻

完善，电子传感器的线性特征和相对偏差可维持在较好水平。对一个检定合格的测量系统而

言，传感器所采集的数据对真实值的偏离被控制在一个很小的范围。在图1a显示了满足

ISO7500-1《金属材料拉伸试验第一部分力测量系统校验》1级力值传感器计量上限和计量

下限（已转换为真应力-真应变关系）。

图1a真应力-真应变关系图1blnε-lnσ关系

图1应力测量的偏离对n值的影响

应特别注意，图1a中的计量上、下限是针对传感器全量程的，而n值测试却具有明显的

阶段性，无论力值测量还是引伸计测量，n值所使用的仅仅是全量程中的一小段，通常该段

不会超过全量程的20%甚至更低。此外，电子传感器在计量参数上还具有明显的线性变化特

征，除了在下限区域无法明确外，该特征在大部分量程内可以维持。因此在该区段内实测数

据的波动不可能即触及上限又触及下限，反而会受到计量特征的限制被极大的压缩，例如图

5

1中区段内实际的计量上下限将被压缩到原来的1/10。如果这种压缩是对称性质的，那么实

测数据将整体靠近理论曲线，这表示实测数据与理论曲线的基本重合，这种情况发生的概率

其实并不高。实际上的压缩往往是非对称性质的，此时实测数据往往被整体压缩到更靠近计

量上限或下限的位置，具体情况与计量结果的正负性有关。显然，无论是应力测量还是应变

测量，只要传感器遵循正常的计量特性，那么实测数据的收敛将非常明显，此时计算n值的

标准偏差S(n)或相关系数Q逐渐失去了意义。这不仅是材料力学性能测试技术进步的体现，

也是n值由人工测量转换为传感器连续测量的一种必然。

上节的讨论主要围绕传感器的计量特性展开，但n值结果具有稳定性的原因还不仅仅在

于计量特性。只要实测数据与理论值之间呈现出整体性偏离的特点，即ξ1≈ξ2…≈ξ20，此

时20个真应力的实测数据表示为σi+ξ或σi-ξ，这意味真应力-真应变曲线整体上移或下移ξ

个单位，即便ξ小幅度超出传感器的计量上、下限，n值结果也不会受到显著影响。在图1a

中列出了呈现整体性偏离的超限数据例子，假设在回归区间内工程应力R的实测值比理论值

整体偏高η=10MPA，则真应力偏高ξ=η×（1+e），换算后ξ值在10.3～10.4MPa之间波动，

这些数值都一定程度超出了计量上限。但由于ξ值的波动仅为0.1MPa，因此在真应力-真应

变坐标系内，即便不是严格数学意义上的整体上移，做近似处理也不会造成太大的偏差。在

图1b的lnσ-lnε双对数坐标系内显示了后续进行线性回归的情形，由于具备函数整体移动特

征，在lnσ-lnε双对数坐标系内这些超限数据的回归直线除截距有差异外，与理论直线两者基

本平行，其中前者斜率为0.089，而后者斜率为0.091。通过对截距的进一步换算，前者

Hollomon公式中的强度系数C=451.7，后者强度系数C=440.1。

实际上，在所有的材料力学性能测试工作中都存在类似的数据偏离，这些偏离往往不在

计量检定的监督范围内。对应力测量而言，诸如试样尺寸的测量存在偏差，载荷传感器的零

位漂移以及试样在夹具内的滑动等等；对应变测量而言，诸如引伸计标距存在误差，引伸计

打滑，引伸计装夹不正确等等……，这类情况通常发生在n值回归区间之前，都具有幅度不

大、整体性偏离的特点。在进行n值的数据处理时可将前者抽象为曲线的上下移动，而后者

对应左右移动，无论两者是单独发生或同时发生，这种偏离或许在计量限定范围内，或许轻

微超出限定范围，但函数的趋势性变化都未受明显影响，因此不会造成n值测量结果的显著

性差异。同样的偏离在r值测试时也一定会发生，但由于需要遵循体积不变原理，从坐标原

点开始，长度变形量和宽度变形量存在任何的偏离都是对该原理的违背，因此即便在r值计

算中创造性的采用区间回归算法也无法取得预期效果。也就是说，在n值测试中可以忽略的

那些影响因素对r值来说却极端敏感，从这点就可以充分理解两者在测试难度上所存在的巨

大差异。同时也应该注意到，n值测试相对容易的结论仅仅是针对n值这个单一结果，作为

Hollomon公式的一个重要组成部分，强度系数C却被业界长期忽视。如前面的例子，当真应

力-真应变曲线发生轻度偏离时，虽然双对数坐标系内回归直线的斜率变化不明显，但直线

截距所受到的影响是显而易见的。但目前还有众多的国内外试验软件根本没有给用户提供强

度系数C这个参数，这一方面会妨碍对材料形变硬化规律的完整探究，另一方面也不利于对

设备性能的客观评估，因此在本次标准修订中需要增加相关提示，这也有利于修正对n值测

6

试过于乐观的看法。

4.2.n值测试技术中的弹性变形扣除

随着计算机数据采集系统的普及和测试软件的应用，目前n值基本上采用的是自动测试

方式，无论在数据的稳定性、操作的便利性以及测试效率方面，人工法都体现不出存在的价

值。这一点与r值的人工法有所不同，如前文所述，如何看待两个人工法存在的意义需要有

不同的观察视角。实际上无论在ISO标准以及ASTM标准条文中至今仍保留着n值人工方法的

规定，这是因为标准本身要为弹性变形较大的材料保留一个解决方案。

早期n值的的测试对象集中在低强度的汽车板，引伸计测得的总应变中虽然含有弹性形

变，但多数弹性形变的占比并不高。例如对于强度等级400MPa左右的汽车板，如果测定

n10-20，弹性形变的占比通常不超过2%。扣除这2%的差异仅相当于上节所讨论的曲线整体

左移，其幅度在2级引伸计的计量下限附近，因此结果的差异往往在一个数值修约范围内。

但对兼具高强度和低弹性模量特性的材料而言（如某些高强钛合金和铝合金），由于需

要在较低应变水平测定n值，弹性形变的占比往往比汽车板大数倍，这种影响不可忽略。图

1中的示例数据来自于6082T6态铝合金，该有色金属是2020年12月至2021年4月全国

钢标委力学分技术委员会组织开展的新版ISO10113：2020《金属材料薄板和薄带塑性应

变比（r值）的测定》的验证活动中四种材料中的一种，相关技术细节撰写论文《ISO10113：

2020标准中若干技术问题的验证》发表在《理化检验-物理分册》2022年第2期上。从图1

的20组示例数据中提取了5对应力-应变数据，计算了弹性形变的大小（见表1）。

表16082T6态铝合金的弹性应变（E=67.7GPa）

真应变真应变

工程应变工程应力弹性应变弹性占比真应力

扣弹性未扣弹性

eS/Mpaep/εpεσ/Mpa

0.025873307.70.454617.57%0.02110.0255315.7

0.027881308.80.456116.36%0.02310.0275317.4

0.031857311.00.459314.42%0.02690.0314320.9

0.037886314.10.463912.24%0.03270.0372326.0

0.044934317.10.468410.42%0.03950.0440331.3

从表1可以看出，在较低应变水平下，6082T6态铝合金的弹性形变明显比汽车板要大，

均超出10%，并且随着应变的增加弹性部分的占比呈现出由高到低的趋势。在图2a中显示

了扣除该应变后数据的整体变化。这5个点不仅大幅度左移还“整体右倾”。首先这种移动

幅度大大超出了一个正常引伸计的计量范畴，无法将其作为“整体平移”概念进行处理。更

为重要的是，由于弹性变形占比不同，每个应变测量点所扣除的弹性变形并不相同，导致真

应力-真应变曲线有“右倾”的趋势，在图2a中还标记出了弹性占比<5%的示例作为对比。

图2b显示了后续进行线性回归的情形，在lnσ-lnε双对数坐标系内，扣除弹性形变后，

回归直线除的斜率变化较为显著，不扣除n=0.090，扣除后n=0.079。这种差异看起来似乎并

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不明显，但如前所言，n值结果的正常波动不会达到该种程度，这种可辨识的差异应该就是

弹性形变造成的。由于弹性形变在总应变中的占比呈现由高到低的特点，真应力真应变曲线

具有“右倾”的趋势，因此扣除弹性形变后n值往往偏低。

图2a真应力-真应变关系图2blnε-lnσ关系

图2扣除弹性变形对n值的影响

早期的ISO标准并非没有注意到上述情况，但为了确保n值加载测量的顺利实施，就

必须统筹处理好整体与局部之间的关系，既然多数材料无需考虑弹性形变的影响，那么将“总

应变”作为“塑性应变”的近似替代就有了现实基础，因此在标准文本有以下描述：“当弹

性应变部分小于总应变的10%时，不需将其扣除…”。进入新世纪后，ISO10275:2006版的

修订者有了全新的思维，那就是：无论程度如何，弹性形变的影响在每种材料上都客观存在，

在计算n值时将其扣除可以更好的统一评断依据；更为重要的是整体上需对n、r值的基础

理论作出某种修正，将“塑性应变”确立为n值、r值乃至整个成型测试体系的核心。

ISO10275:2006版的推出迄今已过去十多年，新版ISO10275:2020同样延续了上述思想，

该思想对人们长期形成的基本认知难免会造成冲击。由于新标准中n值计算方法与经典

Hollomon公式并不一致，但该公式的应用场景却不限于测试本身，由于在教学、科研、设

计、仿真等领域有着广泛应用，这样的一种解读能否被普遍接受还存在着疑问。此外，目前

材料成型体系中仍存在诸多加载情况下测试的例子如杯突、FLC等，在实操过程中用“塑

性应变”取代“总应变”的具体作用还有待观察，ASTME646-16《StandardTestMethodfor

TensileStrain-HardeningExponents(n-Values)ofMetallicSheetMaterials》即便在理论上承认

“塑性应变”的地位，但算法上允许“塑性应变”与“总应变”共存可能也是基于上述考虑。

尤其在2020年全国钢标委组织组织开展的《金属材料薄板和薄带塑性应变比（r值）的

测定》的验证活动中，采用新算法得出的r值与实际情况存在背离，这也提示我们对“塑性

应变”的应用效果需保持一个审慎的态度。而作为两个关系紧密、同步实施的姊妹标准，在

此类重大的技术问题上往往需要协调一致。

上述观点并非怀疑ISO10275标准的科学性，而是希望结合我国国情，在科学性与实用

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性方面取得较好的平衡，从而稳妥推进该领域测试水平的进步。力学测试技术的发展需要先

进思想的引领，也更需要试验装备能力和软件设计水平的整体提高，这其实也是标准制修订

工作的基本原则。目前国内试验机行业经过多年的发展，虽然技术水平较以往有了很大提高，

但在局部还存在明显差距，这在n、r测试领域表现较为明显。实际上早在ISO标准文本形

成之前，除了是弹性变形扣除外，n值的单点测量，r值的区间算法和宽度尺寸的多线测量

等诸多新思想就在欧洲得到了实际应用，ISO标准持续的推陈出新与ASTM相对保守的理

念也形成了鲜明对比，这些新思想不仅仅依赖于传感器等硬件的升级换代，其中的新理论，

新参数和新公式更与试验软件的设计密切相关，这就需要设计人员对标准的核心思想有着深

刻的领悟能力。但长期以来国内的试验机行业将n、r值测量作为常规拉伸试验的附属，忽

视了两个标准相对独立的属性，致使标准涉及的诸多要素无法在软件中得到体现。现阶段将

n值测试软件的升级简单理解为公式的修改就显得过于肤浅，因为ISO标准的本意不限于此，

因此评价一个n、r值测试软件是否规范的重要依据，不仅在于增加某个全新的算法，还在

参数的定义，符号、说明以及图像表达和数据输出等方面需要完整、规范体现标准的核心思

想。但截止目前为止，能够契合该思路的试验软件还是极个别的，今后国内的试验机厂家需

要投入更大的精力，才能按照ISO标准的要求完成对测试软件的规范升级。

综上所述，标准修订小组认为：在国标GBT5028中继续以某种形式保留传统的n值计

算方法符合我国国情，也是有必要的。因此计划在新标准的8.5节中，在采用“真实塑性应

变”的方法A（ISO10275：2020中的方法）的基础上继续保留传统的利用“真实总应变”

计算r值的方法B。

五、主要试验（或验证）结果的分析、综述报告、技术经济论证，预期的经济

效果等。

5.1作为Hollomon公式的一个重要组成部分，强度系数C被业界长期忽视。目前有众多的试

验软件没有给用户提供强度系数C这个参数，这一方面会妨碍对材料形变硬化规律的完整探

究，另一方面也不利于对设备性能的客观评估。因此在本次标准修订中增加相关提示，这将

有利于修正对n值测试过于乐观的看法。

5.2在采用“真实塑性应变”的方法A（ISO10275：2020中的方法）的基础上继续保留传统

的利用“真实总应变”计算r值的方法B。方法B中仍旧遵循传统计算方法，不扣除弹性应

变，在具体测试工作中需要注意该方法仅在弹性应变小于总应变的10%情况下适用。

5.3修订后的国家标准与GB/T5028-2008相比，除了在符号和说明和试验报告章节做了局部

修改外，在标准范围，规范性引用文件，原理，试验设备，试验程序等方面基本一致。修改

内容主要有如下几个方面。

1）修改了第2章“规范性引用文件”中的内容；

2）增加了第3章“术语和定义”，后续章节的编号依次做了变更；

3）将第4章表一《符号和说明》中真实塑性应变的符号由“ε”修改为“εp”，真实应

9

力的符号由“s”修改为“σ”

4）将原7.5.2节（现8.5.2节）中的注修改为“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”；

5）在第9章试验报告条目g）中增加“必要时需提供强度系数C值”

六、与国家和行业有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系；

本标准的制定符合国家法律、法规，特别是符合《钢铁产业发展政策》中有关“优先发展

高强钢”，以及《汽车产业发展政策》中有关“重点支持钢铁生产企业实现轿车用板材的供应

能力”的论述。

七、重大分歧意见的处理经过和依据，整理出《意见汇总处理表》；

意见建议参见《意见汇总处理表》。

八、强制性标准或推荐性标准的建议，标准水平评定的建议和理由；

由于本标准为金属材料力学性能试验类技术与方法，不涉及到人体健康，人身、财产安全

以及法律及行政法规规定或强制执行的内容，仅由标准各使用方按照对等公平的原则，通过

经济手段或市场调节自愿或自觉采用，故建议为推荐性标准。

本标准修改采用国际标准ISO10275:2020，且其服务对象为先进钢铁材料，该标准对推动

高附加值产品海外贸易与公平竞争具有一定的促进作用，故建议为国际先进水平。

九、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）；

通过标准研讨会，宣贯会的方式开展技术交流，达到标准宣贯的目的。建议制定或修订

乘用车类金属产品国家标准时引用本标准，以获得可靠与可比较的试验数据。

十、废止有关标准的建议；

无。

十一、其它应予说明的事项

无。

10

GB/T5028-202X

《金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）的测定》

（征求意见稿）

编制说明

GB/T5028-202X《金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）

的测定》国家标准修定小组

2024年04月10日

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一、工作简况

1.任务来源

根据全国钢标准化技术委员会[2024]02号文“关于下达全国钢标准化技术委员会2023

年国家标准体系优化专项计划及相关标准外文版计划的通知”所下达的计划，《金属材料薄

板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）的测定》标准列入国家标准修订计划，计划编号为

20232175-T-6055。该标准由武汉钢铁有限公司牵头，深圳信测标准技术服务股份有限公司、

冶金工业信息标准研究院、广船国际股份有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司等单位负责起草。

计划于2024年完成审定，本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

2.编制和协作单位

编制单位：武钢有限公司

协作单位：深圳信测标准技术服务股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、广船国

际股份有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司

3.主要工作过程

2020年10月调研国内外拉伸应变硬化指数（n值）的测定试验相关标准、文献、技术

资料。

2024年1月收到全国钢标准化技术委员会下发的《关于下达全国钢标准化技术委员会

2023年国家标准体系优化专项计划及相关标准外文版计划的通知》。

2024年3月在武钢有限公司科研项目体系内，立项设立“《金属材料薄板和薄带拉

伸应变硬化指数（n值）的测定》国家标准制定”科研项目，获得公司资金、材料与人力资

源支持。

2024年4月对照国际标准ISO10275:2020，采用重新起草法编制形成标准《征求意见

稿》。

2024年4月-8月向国内企业、高校、科研机构等发送《征求意见稿》与标准编制说明，

收到意见建议条，采纳条，形成标准《送审稿》。

2024年8月召开《金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数（n值）的测定》标准审

定会，会上专家代表提出修改建议条，修改完善后形成标准《报批稿》。

4.主要起草人及其所承担的工作简要说明

凃应宏：标准调研并确定主要参考文献与采标标准、技术起草与科研项目负责人，负责

方案的整体设计与草案编写工作。

李荣锋：采标标准翻译，实施和协调标准验证试验、结果统计与数据分析和标准结构整

体设计。

侯慧宁、尚伦、黄佳建、历妍等：提供国内外标准文献的技术支持，组织进行验证试验。

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二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则

1、标准化对象简要情况

拉伸应变硬化指数n值与材料的成形性能有着密切的关系，它反映了金属材料进一步

抵抗变形的能力，其大小决定于位错扩展、位错塞积形成应力场的程度，是位错实现交滑移

的难易程度的宏观体现。n值通常作为金属材料力学性能的一部分与其他参数同步测试，这

其中就包括r值，但前者在数据的稳定性方面呈现出很大的优势，而后者却始终未能有效解

决此问题。一般情况下业界将其笼统地归因于n值的数据拟合算法，但在ISO10275：2007

中同样采用了拟合算法的区间r值也未能达到预期效果。借助此次国家标准修订的机会，系

统回顾一下n值测试技术四十多年来的发展历程，分析其涉及的一些技术细节，将有利于全

面、准确的理解标准的核心内容，更好地指导今后的标准修订工作。

2、制修订标准的原则

按照国家有关部门《采用国际标准和国外先进标准管理办法》的要求，“对于国际标准

中通用的基础性标准、试验方法标准应当尽可能等同采用国际标准”。

为了尊重客观事实，避免不必要的歧义或误解，在本次国家标准GB/T5028-202X的修

订过程中，拟修改采用国际标准ISO10275:2020《Metallicmaterials—Sheetandstrip—

Determinationoftensilestrainhardeningexponent》。在新的国家标准中允许“塑性应变”和

“（全）应变”共存，将ISO10275:2020中以“塑性应变”为理论基础的方法定义为方法A，

将传统意义上的“（全）应变”为理论基础的方法定义为方法B，方法B是方法A的近似

替代。

三、采用国际标准和国外先进标准的程度及理由，以及与国际、国外同类标准

水平对比情况，或与测试的国外样品的有关数据对比情况

目前除国际标准ISO10275:2020《Metallicmaterials—Sheetandstrip—Determinationof

tensilestrainhardeningexponent》外，较为重要的文献有ASTME646-16《StandardTestMethod

forTensileStrain-HardeningExponents(n-Values)ofMetallicSheetMaterials》和JIS《Z2253：

2020—Sheetandstrip—Determinationoftensilestrainhardeningexponent》，

ASTME646-16与ISO10275:2020在内容和形式上存在诸多不同，对ISO10275所关注弹性

变形扣除问题在10.2节中用大量篇幅回顾了其具体演变过程，并提出了类似于国标GB/T5028

中方法A和方法B共存的解决方案，同时指出：“两种方法间的差异对一般钢铁材料而言小于

5%，方法B虽然被限定在弹性应变小于总应变10%的情况下使用，但该方法的不确定度较

小”。而JISZ2253：2020与ISO10275:2020在内容和形式上基本保持一致，但在8.4条中还是

增加了用传统方法计算真实（总）应变的公式，并在备注中说明了其目的是为了更好的兼顾

以往大量基于传统