GB/T 228《金屬材料 拉伸試驗》分為以下4個部分∶第1部分∶室溫試驗方法;第2部分高溫試驗方法、第3部分∶低溫試驗方法;第4部分∶液氦試驗方法。本部分為GB/T228的第2部分。
本部分按照GB/T1.1—2009給出的規則起草。
本部分代替GB/T4338-2006《金屬材料高溫拉伸試驗方法》,與GB/T4338—2006相比主要技術內容變化如下∶
1. 修改了標準名稱;
2. 修改和增加了部分術語和符號,如指示溫度符號由"0"更改為"T",規定溫度符號由"θ,"更改為“T.”,增加了術語“保溫時間t,”,“規定非比例延伸強度R。”改為“規定塑性延伸強度R。”;
3. 增加了試驗速率的控制方法A應變速率控制方法;
4. 在第9章表2溫度的允許偏差及溫度梯度表中增加了"1000℃<T≤1100℃"溫度允許偏差及溫度梯度;
5. 在第10章增加了引伸計的裝卡方法;
6. 修改了試驗結果數值的修約。
本部分采用重新起草法修改采用國際標準ISO6892-2∶2011《金屬材料 拉伸試驗 第2部分∶高溫試驗方法》。
本部分的整體結構、層次劃分、編寫方法和技術內容與ISO6892-2∶2011基本一致。
本部分對國際標準在以下方面進行了修改和補充,并在正文中它們所涉及的條款的頁邊空白處用垂直單線標識∶
1. 在規范性引用文件中,本部分直接引用與國際標準相對應的我國國家標準;
2. 將第7章中原始橫截面積三次測量的最小值改為平均值;
3. 在第11章中增加了對于上、下屈服強度位置判定的基本原則。為便于使用,本部分還做了下列編輯性修改∶
a. “本部分國際標準”一詞改為“本部分”;
b. 用小數點","代替作為小數點的逗號",";
c. 刪除了國際標準前言。本部分由中國鋼鐵工業協會提出。
本部分山全國鋼標準化技術委員會(SAC/TC183)歸口。
本部分起草單位∶鋼鐵研究總院、冶金工業標準信息研究院、深圳萬測試驗設備有限公司、首鋼總公司。
本部分主要起草人∶羅靜、高怡斐、趙俊平、董莉、劉正東、安建平、侯捷、王萍。本部分所代替標準的歷次發布情況為∶——GB/T4338——1984、GB/T4338——1995、GB/T4338—2006。
引 言
GB/T 228的本部分提供了兩種試驗速率的控制方法。方法 A為應變速率(包括橫梁位移速率),相對誤差土20%。方法B傳統的應變速率范圍。方法A旨在減小測定應變速率敏感參數時試驗速率的變化和減小試驗結果的測量不確定度。
通常,高溫拉伸試驗的試驗速率對力學性能的影響比室溫影響更大。
傳統上,高溫拉伸試驗的力學性能測試采用比室溫拉伸試驗低的應變或應力速率。本部分除了推薦采用較低的應變速率,還允許在特定情況下采用較高的應變速率,如與測試室溫性能相同的應變速率。
金屬材料 拉伸試驗第2部分∶高溫試驗方法
一、范圍
本部分規定了溫度在高于室溫條件下金屬材料拉伸試驗方法的定義、符號和說明、試樣及其尺寸測量、試驗設備、試驗要求、性能測定、測定結果數值修約和試驗報告。
本部分適用于溫度在高于室溫條件下金屬材料拉伸性能的測定。
二、規范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T228.1—2010 金屬材料 拉伸試驗 第1部分∶室溫試驗方法(ISO 6892-1∶2009,MOD)
GB/T16825.1 靜力單軸試驗機的檢驗 第1部分∶拉力和(或)壓力試驗機 測力系統的檢驗與校準(GB/T 16825.1——2008,ISO7500-1∶2004,IDT)
GB/T12160 單軸試驗用引伸計的標定(GB/T12160—2002,ISO 9513∶1999,IDT)
三、術語和定義
GB/T 228.1一2010界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
通常,所有試樣幾何尺寸均在室溫下測量,引伸計標距(見3.3和10.2.2)有可能例外。注∶除非另有相關規范和協議規定,一般不測定下列高溫性能∶
1. 規定殘余延伸強度(Rt);
2. 殘余伸長率
3. 殘余延伸率
4. 屈服點延伸率(Ac);
5. 最大力總延伸率(Agt);
6. 最大力塑性延伸率(Ag);
7. 斷裂總延仲率(At)。
3.1 原始標距 original gauge length L。
室溫下加熱前和施力前的試樣標距。
3.2 斷后伸長率 percentage elongation after fracture A
室溫下,斷后標距的殘余伸長(Lu一Lo)與原始標距(Lo)之比的百分率。注∶見GB/T228.1-2010中3.4.2.
3.3 引伸計標距 extensometer gauge length L。
用引伸計測量試樣平行部分延伸時所使用引伸計起始標距長度。
3.4 延伸 extension
試驗期間給定時刻引伸計標距Le的增量。
3.5 延伸率 percentage extension
用引伸計標距Le表示的延伸百分率。
3.6 斷面收縮率 percentage reduction of area Z
斷裂后試樣橫截面積的最大縮減量(S。-Su)與原始橫截面積S。之比的百分率,S。、Su通過室溫下測定的試樣尺寸計算得到。
3.7 應力 stress R
試驗期間任一時刻的力除以試樣原始橫截面積S。之商。
注∶本部分中的應力是工程應力,通過室溫下測定的試樣橫截面積計算得到。
3.8 保溫時間 soaking time ts
施力前,保持試樣試驗溫度穩定的時間。
四、符號和說明
GB/T 228.1——2010表1中給出的符號和相應說明適用于本部分。
本部分使用的符號和相應的說明見表1。
五、原理
試驗系用拉力拉伸試樣,一般拉至斷裂,測定第3章定義的一項或幾項力學件能。試驗在35℃以上溫度下進行,即高于GB/T228.1—2010中規定的室溫溫度。
六、試樣
相關試樣要求見GB/T228.1——2010第6章。
注∶附錄A給出試樣實例。
七、原始橫截面積(S。)的測定
試樣原始橫截面積相關的尺寸要求見GB/T228.1——2010第7章。
注∶此參數是根據測量室溫下的試樣尺寸計算得到的。
八、原始標距(L。)的標記
標記原始標距相關的要求見GB/T228.1——2010第8章。
九、試驗設備
9.1 測力系統
試驗機的測力系統應按照GB/I16825.1進行校準,其準確度應為1級或優于1級。
9.2 引伸計系統
引伸計系統的準確度級別應符合GB/T12160的要求。測定規定塑性延伸強度或規定總延伸強度,應使用不劣于1級準確度的引伸計系統;測定其他具有較大延伸率的性能,應使用不劣于2級準確度的引伸計系統。
引伸計標距應不小于10mm,并置于試樣平行長度的中心位置。
引仲計的仲出加熱裝置外部分的設計應能防止氣流的干擾,以使環境溫度的變化對引伸計的影響減至最小。最好保持試驗機周圍的溫度和空氣流動速度適當穩定。
9.3 加熱裝置
9.3.1 溫度的允許偏差
加熱裝置應能使試樣加熱到規定溫度T。
Ti是指在試樣平行長度表面上所測量的溫度,該溫度已進行系統誤差修正,但未考慮溫度測量裝置的不確定度。
測量溫度Ti和規定溫度T的允許偏差及溫度梯度見表2。
注∶溫度梯度是指由加熱裝置等產生的沿試樣軸向存在的固定的溫度差值。規定溫度大于1100℃時,溫度允許偏差和溫度梯度應由雙方協商確定。
9.3.2 溫度的測量
當試樣標距小于50mm時,應在試樣平行長度的兩端分別固定一支熱電偶;當標距大于或等于50mm時,應在試樣平行長度的兩端及中心位置各因定一支熱電偶。
如果根據經驗得知加熱裝置與試樣的相對位置可確保試樣溫度的變化符合9.3.1的規定,熱電偶的數目可以減少。但是,至少在試樣上固定一支熱電偶測量溫度。
熱電偶測溫端應與試樣表面有良好的熱接觸,并應避免加熱體對熱電偶直接熱輻射。
9.3.3 溫度測量系統的檢驗
| 溫度測量裝置的最低分辨力為1℃,允許誤差應在±0.004T或±2℃內,取最大值。
注∶溫度測量系統包括所有測量組件鏈(傳感器、導線、顯示裝置、聯結點)。
|
溫度測量系統應在試驗溫度范圍內檢驗和校準,其檢驗方法應溯源到國際單位。
十、試驗要求
10.1 設定試驗力零點
在試驗加載鏈裝配完成后,試樣兩端被夾持之前,應設定力測量系統的零點。一旦設定了力值零點,在試驗期間力測量系統不能再發生變化。
注∶上述方法一方面是為了確保夾持系統的重量在測力時得到補償,另一方面是為了保證夾持過程中產生的力不影響力值的測量。
10.2 試樣的夾持方法、引伸計的裝卡方法和試樣的加熱方法(不必按下列順序進行)
10.2.1 試樣的夾持方法
試樣夾持方法的相關要求見GB/T228.1——2010中10.2。10.2.2 引伸計的裝卡和設定標距長度方法
10.2.2.1 總則
試驗時采用不同的設定引伸計標距方法,將使測試結果存在細微差別。應將所采用的方法記錄在測試報告中。
10.2.2.2 室溫下的引伸計標距Lc(方法1)
在室溫下將引伸計按標稱標距長度裝卡在試樣上,在試驗溫度下測量延伸,再通過室溫下的引伸計標距計算延伸率。不考慮試樣的熱延伸。
10.2.2.3 試驗溫度下的引伸計標距Lc(方法2)
此Lc包括試樣的熱延伸。
10.2.2.3.1 試驗溫度下的引伸計標稱標距Lc(方法2a)
施加載荷前,在試驗溫度下將引伸計按標稱標距長度裝卡在試樣上。
10.2.2.3.2 室溫下縮減的引伸計標稱標距Lc(方法2b)
在室溫下將引伸計按小于標稱標距長度裝卡在試樣上,使試樣平行長度表面溫度達到試驗溫度時,引伸計為標稱標距長度。用標稱標距長度計算延伸率。
10.2.2.3.3 試驗溫度下修正的引伸計標距Lc(方法2c)
在室溫下將引伸計按標稱標距長度裝卡在試樣上。
用試驗溫度下修正的標稱標距(室溫下的標距長度和熱延伸)計算延伸率。
10.2.3 試樣的加熱方法
在施加試驗力前,將試樣加熱至規定溫度T,并至少保持10min(保溫時間)。應在引伸計輸出穩定后施加載荷。
注∶通常,使試樣的整個橫截面都升至試驗溫度需要較長時間。
加熱過程中,試樣的溫度不應超過規定溫度的偏差上限,除非雙方之間存在特殊協議。
十一、拉伸試驗性能的測定
拉伸性能按GB/T228.1——2010中第11章~第21章,上屈服強度、下屈服強度、規定塑性延伸強度、抗拉強度、斷后伸長率、斷面收縮率等進行測定。
十二、試驗結果數值的修約
試驗測定的性能結果數值應按照相關產品標準的要求進行修約。如未規定具體要求,應按照如下要求進行修約
————強度性能值修約至1MPa;
————屈服點延伸率修約至0.1%;
————其他延伸率和斷后伸長率修約至0.5%;
————斷面收縮率修約至1%。
十三、試驗報告
試驗報告應至少包括以下信息,除非雙方另有約定∶
a. 本部分國家標準編號
b. 注明試驗條件信息(如10.6要求);
c. 試樣標識;
d. 材料名稱、牌號、狀態(如已知);
e. 試樣類型;
f. 試樣的取樣方向和位置(如已知);
g. 如果與10.3和10.4推薦的方法不同,應注明試驗控制模式和試驗速率或試驗速率范圍。
h. 保溫時間;
i. 試驗溫度
j. 設定引伸計標距Lc的方法
k. 試驗結果。
十四、測量不確定度
測量不確定度的相關要求見GB/T228.1—2010第24章和附錄B。
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GBT228.2-2015 金屬材料 拉伸試驗 第2部分:高溫試驗方法.pdf
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