GB/T 228《金屬材料  拉伸試驗(yàn)》分為以下4個(gè)部分∶第1部分∶室溫試驗(yàn)方法;第2部分高溫試驗(yàn)方法、第3部分∶低溫試驗(yàn)方法;第4部分∶液氦試驗(yàn)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(guī)則起草。


本部分代替GB/T4338-2006《金屬材料高溫拉伸試驗(yàn)方法》,與GB/T4338—2006相比主要技術(shù)內(nèi)容變化如下∶


1. 修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱;


2. 修改和增加了部分術(shù)語和符號(hào),如指示溫度符號(hào)由"0"更改為"T",規(guī)定溫度符號(hào)由"θ,"更改為“T.”,增加了術(shù)語“保溫時(shí)間t,”,“規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度R?!备臑椤耙?guī)定塑性延伸強(qiáng)度R。”;


3. 增加了試驗(yàn)速率的控制方法A應(yīng)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(jì)的裝卡方法;


6. 修改了試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值的修約。


本部分采用重新起草法修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6892-2∶2011《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第2部分∶高溫試驗(yàn)方法》。


本部分的整體結(jié)構(gòu)、層次劃分、編寫方法和技術(shù)內(nèi)容與ISO6892-2∶2011基本一致。


本部分對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)在以下方面進(jìn)行了修改和補(bǔ)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(biāo)識(shí)∶


1. 在規(guī)范性引用文件中,本部分直接引用與國際標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的我國國家標(biāo)準(zhǔn);


2. 將第7章中原始橫截面積三次測(cè)量的最小值改為平均值;


3. 在第11章中增加了對(duì)于上、下屈服強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)”一詞改為“本部分”;


  b. 用小數(shù)點(diǎn)","代替作為小數(shù)點(diǎn)的逗號(hào)",";


  c. 刪除了國際標(biāo)準(zhǔn)前言。本部分由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。


本部分山全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。


本部分起草單位∶鋼鐵研究總院、冶金工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信息研究院、深圳萬測(cè)試驗(yàn)設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的歷次發(fā)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(yàn)速率的控制方法。方法 A為應(yīng)變速率(包括橫梁位移速率),相對(duì)誤差土20%。方法B傳統(tǒng)的應(yīng)變速率范圍。方法A旨在減小測(cè)定應(yīng)變速率敏感參數(shù)時(shí)試驗(yàn)速率的變化和減小試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)量不確定度。


通常,高溫拉伸試驗(yàn)的試驗(yàn)速率對(duì)力學(xué)性能的影響比室溫影響更大。


傳統(tǒng)上,高溫拉伸試驗(yàn)的力學(xué)性能測(cè)試采用比室溫拉伸試驗(yàn)低的應(yīng)變或應(yīng)力速率。本部分除了推薦采用較低的應(yīng)變速率,還允許在特定情況下采用較高的應(yīng)變速率,如與測(cè)試室溫性能相同的應(yīng)變速率。


金屬材料  拉伸試驗(yàn)第2部分∶高溫試驗(yàn)方法



一、范圍


本部分規(guī)定了溫度在高于室溫條件下金屬材料拉伸試驗(yàn)方法的定義、符號(hào)和說明、試樣及其尺寸測(cè)量、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)要求、性能測(cè)定、測(cè)定結(jié)果數(shù)值修約和試驗(yàn)報(bào)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(cè)定。



二、規(guī)范性引用文件


下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(yàn) 第1部分∶室溫試驗(yàn)方法(ISO 6892-1∶2009,MOD)


 GB/T16825.1 靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn) 第1部分∶拉力和(或)壓力試驗(yàn)機(jī)  測(cè)力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)(GB/T 16825.1——2008,ISO7500-1∶2004,IDT)


 GB/T12160  單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)的標(biāo)定(GB/T12160—2002,ISO 9513∶1999,IDT)



三、術(shù)語和定義


GB/T 228.1一2010界定的以及下列術(shù)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(cè)量,引伸計(jì)標(biāo)距(見3.3和10.2.2)有可能例外。注∶除非另有相關(guān)規(guī)范和協(xié)議規(guī)定,一般不測(cè)定下列高溫性能∶


 1. 規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度(Rt);


 2. 殘余伸長(zhǎng)率


 3. 殘余延伸率


 4. 屈服點(diǎn)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(biāo)距  original gauge length L。


室溫下加熱前和施力前的試樣標(biāo)距。


3.2 斷后伸長(zhǎng)率 percentage elongation after fracture A


室溫下,斷后標(biāo)距的殘余伸長(zhǎng)(Lu一Lo)與原始標(biāo)距(Lo)之比的百分率。注∶見GB/T228.1-2010中3.4.2.


3.3 引伸計(jì)標(biāo)距  extensometer gauge length L。


用引伸計(jì)測(cè)量試樣平行部分延伸時(shí)所使用引伸計(jì)起始標(biāo)距長(zhǎng)度。


3.4 延伸  extension


試驗(yàn)期間給定時(shí)刻引伸計(jì)標(biāo)距Le的增量。


3.5 延伸率 percentage extension 


用引伸計(jì)標(biāo)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(cè)定的試樣尺寸計(jì)算得到。


3.7 應(yīng)力 stress R


試驗(yàn)期間任一時(shí)刻的力除以試樣原始橫截面積S。之商。


注∶本部分中的應(yīng)力是工程應(yīng)力,通過室溫下測(cè)定的試樣橫截面積計(jì)算得到。


3.8 保溫時(shí)間  soaking time  ts


 施力前,保持試樣試驗(yàn)溫度穩(wěn)定的時(shí)間。


四、符號(hào)和說明


 GB/T 228.1——2010表1中給出的符號(hào)和相應(yīng)說明適用于本部分。


 本部分使用的符號(hào)和相應(yīng)的說明見表1。


五、原理


 試驗(yàn)系用拉力拉伸試樣,一般拉至斷裂,測(cè)定第3章定義的一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)件能。試驗(yàn)在35℃以上溫度下進(jìn)行,即高于GB/T228.1—2010中規(guī)定的室溫溫度。


六、試樣


相關(guān)試樣要求見GB/T228.1——2010第6章。


注∶附錄A給出試樣實(shí)例。


七、原始橫截面積(S。)的測(cè)定


試樣原始橫截面積相關(guān)的尺寸要求見GB/T228.1——2010第7章。


注∶此參數(shù)是根據(jù)測(cè)量室溫下的試樣尺寸計(jì)算得到的。


八、原始標(biāo)距(L。)的標(biāo)記


標(biāo)記原始標(biāo)距相關(guān)的要求見GB/T228.1——2010第8章。


九、試驗(yàn)設(shè)備


9.1  測(cè)力系統(tǒng)


試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力系統(tǒng)應(yīng)按照GB/I16825.1進(jìn)行校準(zhǔn),其準(zhǔn)確度應(yīng)為1級(jí)或優(yōu)于1級(jí)。


9.2  引伸計(jì)系統(tǒng)


引伸計(jì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度級(jí)別應(yīng)符合GB/T12160的要求。測(cè)定規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度或規(guī)定總延伸強(qiáng)度,應(yīng)使用不劣于1級(jí)準(zhǔn)確度的引伸計(jì)系統(tǒng);測(cè)定其他具有較大延伸率的性能,應(yīng)使用不劣于2級(jí)準(zhǔn)確度的引伸計(jì)系統(tǒng)。


引伸計(jì)標(biāo)距應(yīng)不小于10mm,并置于試樣平行長(zhǎng)度的中心位置。


引仲計(jì)的仲出加熱裝置外部分的設(shè)計(jì)應(yīng)能防止氣流的干擾,以使環(huán)境溫度的變化對(duì)引伸計(jì)的影響減至最小。最好保持試驗(yàn)機(jī)周圍的溫度和空氣流動(dòng)速度適當(dāng)穩(wěn)定。


9.3  加熱裝置


9.3.1 溫度的允許偏差


加熱裝置應(yīng)能使試樣加熱到規(guī)定溫度T。


Ti是指在試樣平行長(zhǎng)度表面上所測(cè)量的溫度,該溫度已進(jìn)行系統(tǒng)誤差修正,但未考慮溫度測(cè)量裝置的不確定度。


測(cè)量溫度Ti和規(guī)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(chǎn)生的沿試樣軸向存在的固定的溫度差值。規(guī)定溫度大于1100℃時(shí),溫度允許偏差和溫度梯度應(yīng)由雙方協(xié)商確定。


9.3.2 溫度的測(cè)量


當(dāng)試樣標(biāo)距小于50mm時(shí),應(yīng)在試樣平行長(zhǎng)度的兩端分別固定一支熱電偶;當(dāng)標(biāo)距大于或等于50mm時(shí),應(yīng)在試樣平行長(zhǎng)度的兩端及中心位置各因定一支熱電偶。


如果根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得知加熱裝置與試樣的相對(duì)位置可確保試樣溫度的變化符合9.3.1的規(guī)定,熱電偶的數(shù)目可以減少。但是,至少在試樣上固定一支熱電偶測(cè)量溫度。


熱電偶測(cè)溫端應(yīng)與試樣表面有良好的熱接觸,并應(yīng)避免加熱體對(duì)熱電偶直接熱輻射。


9.3.3  溫度測(cè)量系統(tǒng)的檢驗(yàn)


| 溫度測(cè)量裝置的最低分辨力為1℃,允許誤差應(yīng)在±0.004T或±2℃內(nèi),取最大值。


  注∶溫度測(cè)量系統(tǒng)包括所有測(cè)量組件鏈(傳感器、導(dǎo)線、顯示裝置、聯(lián)結(jié)點(diǎn))。

|      

 溫度測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)檢驗(yàn)和校準(zhǔn),其檢驗(yàn)方法應(yīng)溯源到國際單位。


十、試驗(yàn)要求


10.1  設(shè)定試驗(yàn)力零點(diǎn)


在試驗(yàn)加載鏈裝配完成后,試樣兩端被夾持之前,應(yīng)設(shè)定力測(cè)量系統(tǒng)的零點(diǎn)。一旦設(shè)定了力值零點(diǎn),在試驗(yàn)期間力測(cè)量系統(tǒng)不能再發(fā)生變化。


注∶上述方法一方面是為了確保夾持系統(tǒng)的重量在測(cè)力時(shí)得到補(bǔ)償,另一方面是為了保證夾持過程中產(chǎn)生的力不影響力值的測(cè)量。


10.2  試樣的夾持方法、引伸計(jì)的裝卡方法和試樣的加熱方法(不必按下列順序進(jìn)行)


10.2.1  試樣的夾持方法


試樣夾持方法的相關(guān)要求見GB/T228.1——2010中10.2。10.2.2  引伸計(jì)的裝卡和設(shè)定標(biāo)距長(zhǎng)度方法


10.2.2.1  總則


試驗(yàn)時(shí)采用不同的設(shè)定引伸計(jì)標(biāo)距方法,將使測(cè)試結(jié)果存在細(xì)微差別。應(yīng)將所采用的方法記錄在測(cè)試報(bào)告中。


10.2.2.2  室溫下的引伸計(jì)標(biāo)距Lc(方法1)


在室溫下將引伸計(jì)按標(biāo)稱標(biāo)距長(zhǎng)度裝卡在試樣上,在試驗(yàn)溫度下測(cè)量延伸,再通過室溫下的引伸計(jì)標(biāo)距計(jì)算延伸率。不考慮試樣的熱延伸。


10.2.2.3  試驗(yàn)溫度下的引伸計(jì)標(biāo)距Lc(方法2)


此Lc包括試樣的熱延伸。


10.2.2.3.1  試驗(yàn)溫度下的引伸計(jì)標(biāo)稱標(biāo)距Lc(方法2a)


施加載荷前,在試驗(yàn)溫度下將引伸計(jì)按標(biāo)稱標(biāo)距長(zhǎng)度裝卡在試樣上。


10.2.2.3.2 室溫下縮減的引伸計(jì)標(biāo)稱標(biāo)距Lc(方法2b)


在室溫下將引伸計(jì)按小于標(biāo)稱標(biāo)距長(zhǎng)度裝卡在試樣上,使試樣平行長(zhǎng)度表面溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度時(shí),引伸計(jì)為標(biāo)稱標(biāo)距長(zhǎng)度。用標(biāo)稱標(biāo)距長(zhǎng)度計(jì)算延伸率。


10.2.2.3.3  試驗(yàn)溫度下修正的引伸計(jì)標(biāo)距Lc(方法2c)


在室溫下將引伸計(jì)按標(biāo)稱標(biāo)距長(zhǎng)度裝卡在試樣上。


用試驗(yàn)溫度下修正的標(biāo)稱標(biāo)距(室溫下的標(biāo)距長(zhǎng)度和熱延伸)計(jì)算延伸率。


10.2.3  試樣的加熱方法


在施加試驗(yàn)力前,將試樣加熱至規(guī)定溫度T,并至少保持10min(保溫時(shí)間)。應(yīng)在引伸計(jì)輸出穩(wěn)定后施加載荷。


注∶通常,使試樣的整個(gè)橫截面都升至試驗(yàn)溫度需要較長(zhǎng)時(shí)間。


加熱過程中,試樣的溫度不應(yīng)超過規(guī)定溫度的偏差上限,除非雙方之間存在特殊協(xié)議。


十一、拉伸試驗(yàn)性能的測(cè)定


拉伸性能按GB/T228.1——2010中第11章~第21章,上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率等進(jìn)行測(cè)定。


十二、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值的修約


試驗(yàn)測(cè)定的性能結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行修約。如未規(guī)定具體要求,應(yīng)按照如下要求進(jìn)行修約


————強(qiáng)度性能值修約至1MPa;


————屈服點(diǎn)延伸率修約至0.1%;


————其他延伸率和斷后伸長(zhǎng)率修約至0.5%;


————斷面收縮率修約至1%。


十三、試驗(yàn)報(bào)告


試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括以下信息,除非雙方另有約定∶


a. 本部分國家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)


b. 注明試驗(yàn)條件信息(如10.6要求);


c. 試樣標(biāo)識(shí);


d. 材料名稱、牌號(hào)、狀態(tài)(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(yīng)注明試驗(yàn)控制模式和試驗(yàn)速率或試驗(yàn)速率范圍。


h. 保溫時(shí)間;


i. 試驗(yàn)溫度


j. 設(shè)定引伸計(jì)標(biāo)距Lc的方法


k. 試驗(yàn)結(jié)果。


十四、測(cè)量不確定度


測(cè)量不確定度的相關(guān)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(yàn) 第2部分:高溫試驗(yàn)方法.pdf




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