拉伸試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).ppt

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拉伸試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)述,提綱,金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法原理定義符號(hào)試樣S0的測(cè)定L0的測(cè)定試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)要求斷后延伸率的測(cè)定抗拉強(qiáng)度測(cè)定收縮率測(cè)定測(cè)定數(shù)值的修約性能測(cè)定值的準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果處理試驗(yàn)報(bào)告,,拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的目錄(2000),目前,我國(guó)金屬拉伸試驗(yàn)方面的標(biāo)準(zhǔn)很多,其中ＧＢ/Ｔ228—2002《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》是金屬制品行業(yè)應(yīng)用最廣泛,也是最重要的一個(gè)試驗(yàn)方法。它是合并修訂三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228-1987《金屬拉伸試驗(yàn)方法》GB/T3076-1982《金屬薄板(帶)拉伸試驗(yàn)方法》GB/T6397-1986《金屬拉伸試驗(yàn)試樣》等效采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6892∶1998《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)》.,1金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法介紹,1.1本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬材料(包括黑色和有色金屬材料,但不包括金屬構(gòu)件和零件)室溫拉伸性能的測(cè)定(橫截面尺寸≮0.1ｍｍ)。對(duì)于小橫截面尺寸的金屬產(chǎn)品(如金屬箔、超細(xì)絲和毛細(xì)管等)需雙方協(xié)議。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)原理、定義、符合和說(shuō)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。,1.2可測(cè)量的量:伸長(zhǎng)率:斷后伸長(zhǎng)率(A),斷裂總伸長(zhǎng)率(At),最大力總伸長(zhǎng)率(Agt),最大力非比例伸長(zhǎng)率(Ag),屈服點(diǎn)延伸率(Ae)等的測(cè)定.強(qiáng)度:上屈服強(qiáng)度(ReH),下屈服強(qiáng)度(Rel),規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(Rp),規(guī)定總延伸強(qiáng)度(Rt),抗拉強(qiáng)度(Rm)的測(cè)定.斷面收縮率(Z)的測(cè)定.,1.3原理,試驗(yàn)系用靜拉力對(duì)試樣拉伸,測(cè)量力各相應(yīng)的伸長(zhǎng),一般拉至斷裂,測(cè)定一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能。,,1.4室溫的溫度范圍,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定室溫的溫度范圍為10～35℃,超出這一范圍不屬于室溫。對(duì)于材料在這一溫度范圍內(nèi)性能對(duì)溫度敏感而采用更嚴(yán)格的溫度范圍試驗(yàn)時(shí),應(yīng)采用235℃的控制溫度。上述10～35℃的溫度指容許的試樣溫度范圍.,原始標(biāo)距(L0):施力前的試樣標(biāo)距.引伸計(jì)標(biāo)距(Ｌe):測(cè)量伸長(zhǎng)用的試樣圓柱或棱柱部分的度。斷面收縮率(Z),最大力(Fm),1.5定義,伸長(zhǎng):試驗(yàn)期間任一時(shí)刻原始標(biāo)距(L0)增量{斷后伸長(zhǎng)率(A),斷裂總伸長(zhǎng)率(At),最大力總伸長(zhǎng)率(Agt)和最大力非比例伸長(zhǎng)率(Ag)}.延伸:試驗(yàn)期間任一給定時(shí)刻引伸計(jì)標(biāo)距(Ｌe)的增量{殘余延伸率,非比例延伸率,總延伸率,屈服點(diǎn)延伸率(Ae),最大力延伸率(Agt)等}.,應(yīng)力:試驗(yàn)期間任一時(shí)刻的力除以試樣原始橫截面積(S0)之商{抗拉強(qiáng)度(Ｒｍ),屈服強(qiáng)度{上屈服強(qiáng)度(ＲeH),下屈服強(qiáng)度(ＲeL),規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(Ｒp),規(guī)定總延伸強(qiáng)度(Ｒｔ),規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度(Ｒr)}.]Back,新舊標(biāo)準(zhǔn)性能名稱對(duì)照,新標(biāo)準(zhǔn)不僅在符號(hào)上,而且在內(nèi)含上有很大改變.最大力(Ｆｍ):試樣在屈服階段之后所能抵抗的最大力;對(duì)于無(wú)明顯屈服(連續(xù)屈服)的金屬材料,為試驗(yàn)期間的最大力?？估瓘?qiáng)度(Ｒｍ):相應(yīng)最大力(Ｆｍ)的應(yīng)力。如圖拉伸曲線,Fm應(yīng)為曲線上的Ｂ點(diǎn),而不是舊標(biāo)準(zhǔn)中的取其Ａ點(diǎn)的力(上屈服力)計(jì)算抗拉強(qiáng)度。,1.6試樣,形狀與尺寸試樣的形狀與尺寸取決于被試驗(yàn)的金屬產(chǎn)品的形狀與尺寸。試樣橫截面可以為圓形、矩形、多邊形、環(huán)形,特殊情況下可以為某些其他形狀。比例試樣與非比例試樣:K:5.65或11.3試樣的制備與類型--應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或ＧＢ/Ｔ2975的要求切取樣坯和制備試樣。,1.7原始橫截面積(Ｓ0)的測(cè)定試樣的原始橫截面積測(cè)定的方法和準(zhǔn)確度應(yīng)符合附錄ＡＤ(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)規(guī)定的要求。測(cè)量時(shí)建議按照表3選用量具或測(cè)量裝置。應(yīng)根據(jù)測(cè)量的試樣原始尺寸計(jì)算原始橫截面積,并至少保留4位有效數(shù)字。,1.8原始標(biāo)距(Ｌ0)的標(biāo)記,應(yīng)用小標(biāo)記、細(xì)劃線或細(xì)墨線標(biāo)記原始標(biāo)距,但不得用引起過(guò)早斷裂的缺口作標(biāo)記。對(duì)于比例試樣,應(yīng)將原始標(biāo)距的計(jì)算值修約至最接近5ｍｍ的倍數(shù),中間數(shù)值向較大一方修約。原始標(biāo)距的標(biāo)記應(yīng)準(zhǔn)確到1%。如平行長(zhǎng)度(Ｌｃ)比原始標(biāo)距長(zhǎng)許多,例如不經(jīng)機(jī)加工的試樣,可以標(biāo)記一系列套疊的原始標(biāo)距。有時(shí),可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線,并在此線上標(biāo)記原始標(biāo)距。,1.9對(duì)試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)確度的要求,引伸計(jì)的準(zhǔn)確度級(jí)別應(yīng)符合ＧＢ/Ｔ12160的要求。測(cè)定上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度、屈服點(diǎn)延伸率、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度、規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度,以及規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗(yàn)證試驗(yàn),應(yīng)使用不劣于1級(jí)準(zhǔn)確度的引伸計(jì);測(cè)定其他具有較大延伸率的性能,例如抗拉強(qiáng)度、最大力總延伸率和最大力非比例延伸率、斷裂總伸長(zhǎng)率,以及斷后伸長(zhǎng)率,應(yīng)使用不劣于2級(jí)準(zhǔn)確度的引伸計(jì)。,萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),,電腦伺服控制精密萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),,液壓加荷、油缸下置式主機(jī)結(jié)構(gòu)、油壓傳感器測(cè)力、計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程，鉗口夾持部分分手動(dòng)加緊與液壓加緊兩種，操作簡(jiǎn)便，增加附具可拓展試驗(yàn)范圍，試驗(yàn)力是指準(zhǔn)確度一級(jí)。(濟(jì)南新時(shí)代試金儀器有限公司),雙立柱LR5KPlus萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),,測(cè)試量程：5KN(1100lbf)速度范圍：0.01-1020mm/mi位移分辨率：優(yōu)于0.2%應(yīng)變測(cè)試精度：引伸計(jì)讀數(shù)的0.5%位移分辨率：優(yōu)于0.05μm橫梁行程：1000mm延長(zhǎng)行程：1500mm數(shù)據(jù)獲?。?KHz載荷分辨率：載荷傳感器載荷能力的0.005%測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：符合BSENISO7500-1,ASTME4,DIN51221(英國(guó)Lloydinstruments公司),意大利GALDABINI萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),,最大負(fù)荷:2.5－100KN讀數(shù)精度:1/200000f.s.行程讀數(shù)精度:1微米最大負(fù)荷下速度圍:0.05--500mm／min連結(jié)器銷間最大距離:1000mm,復(fù)合材料和金屬絲拉伸,1.10試驗(yàn)要求,1.10.1試驗(yàn)速率測(cè)定屈服強(qiáng)度和規(guī)定強(qiáng)度的試驗(yàn)速率在彈性范圍和直至ReH,夾頭的分離速率應(yīng)保持恒定并在表4規(guī)定的范圍內(nèi)。若僅測(cè)定ReL,在試樣平行長(zhǎng)度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/ｓ-0.0025/ｓ之間。任何情況下,彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力速率不得超過(guò)表4(下表)規(guī)定的最大速率。在塑性范圍和直至規(guī)定強(qiáng)度(規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度和規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度)應(yīng)變速率不應(yīng)超過(guò)0.0025/ｓ。,測(cè)定抗拉強(qiáng)度(Ｒｍ)的試驗(yàn)速率塑性范圍平行長(zhǎng)度的應(yīng)變速率不應(yīng)超過(guò)0.008/ｓ。彈性范圍如試驗(yàn)不包括屈服強(qiáng)度或規(guī)定強(qiáng)度的測(cè)定,試驗(yàn)機(jī)的速率可以達(dá)到塑性范圍內(nèi)允許的最大速率。1.10.2夾持方法應(yīng)使用例如楔形夾頭、螺紋夾頭、套環(huán)夾頭等合適的夾具夾持試樣。應(yīng)盡最大努力確保夾持的試樣受軸向拉力的作用。當(dāng)試驗(yàn)脆性材料或測(cè)定規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度、規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度時(shí)尤為重要。,1.11斷后伸長(zhǎng)率(Ａ)和斷裂總伸長(zhǎng)率(Ａｔ)的測(cè)定,應(yīng)按照先前的定義測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率應(yīng)將試樣斷裂的部分仔細(xì)地配接在一起使其軸線處于同一直線上，使用分辨力優(yōu)于0.1ｍｍ的量具測(cè)定(Lu),準(zhǔn)確到0.25ｍｍ。原則上只有斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長(zhǎng)率大于或等于規(guī)定值,均為有效。能用引伸計(jì)測(cè)定斷裂延伸的試驗(yàn)機(jī),引伸計(jì)標(biāo)距(Ｌe)應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距(Ｌ0),無(wú)需標(biāo)出試樣原始標(biāo)距的標(biāo)記。以斷裂時(shí)的總延伸作為伸長(zhǎng)測(cè)量時(shí),為了得到斷后伸長(zhǎng)率,應(yīng)從總延伸中扣除彈性延伸部分。原則上,斷裂發(fā)生在引伸計(jì)標(biāo)距以內(nèi)方為有效,但斷后伸長(zhǎng)率等于或大于規(guī)定值,不管斷裂位置處于何處測(cè)量均為有效。,為了避免因發(fā)生在規(guī)定的范圍以外的斷裂而造成試樣報(bào)廢,可以采用附錄Ｆ的移位方法測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率。將測(cè)定的斷裂總延伸除以試樣原始標(biāo)距得到斷裂總伸長(zhǎng)率。,1.12抗拉強(qiáng)度(Ｒｍ)的測(cè)定,按照定義和采用圖解方法或指針?lè)椒y(cè)定抗拉強(qiáng)度。對(duì)有明顯屈服(不連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力-位移圖,或從測(cè)力度盤,讀取過(guò)了屈服階段后的最大力;對(duì)無(wú)明顯屈服(連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力-位移曲線圖或從測(cè)力度盤讀取試驗(yàn)過(guò)程中最大力；Ｒｍ=Fm/Ｓ0,1.13規(guī)定總延伸強(qiáng)度(Ｒｔ)的測(cè)定,在力延伸曲線圖上,劃一條平行于力軸并與該軸的距離等效于規(guī)定總延伸率的平行線,此平行線與曲線的交截點(diǎn)給出相應(yīng)于規(guī)定總延伸強(qiáng)度的力F；此力除以試樣原始橫截面積(Ｓ0)得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度.Ｒｔ=F/Ｓ0,1.14斷面收縮率(Ｚ)的測(cè)定,按照定義4.7測(cè)定斷面收縮率。斷裂后最小橫截面積(Ｓｕ)應(yīng)準(zhǔn)確到2%。圓形橫截面,在縮頸最小處相互垂直方向測(cè)量直徑,取其算術(shù)平均值計(jì)算Ｓｕ;矩形橫截面試樣,測(cè)縮頸處的最大寬度和最小厚度(見(jiàn)下圖),兩者之乘積為斷后Ｓｕ。Z=（Ｓ0-Ｓｕ）/Ｓo。薄板和薄帶試樣、管材全截面試樣、圓管縱向弧形試樣和其他復(fù)雜橫截面及直徑小于3ｍｍ試樣,一般不測(cè)定Z。,1.15性能測(cè)定結(jié)果數(shù)值的修約,測(cè)定的結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修約。如未規(guī)定具體要求,應(yīng)按照下表的要求進(jìn)行。修約的方法按照GB/T8170。Back,1.16性能測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度,性能測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于各種試驗(yàn)參數(shù)。計(jì)量參數(shù):例如試驗(yàn)機(jī)和引伸計(jì)的準(zhǔn)確度級(jí)別,試樣尺寸的測(cè)量準(zhǔn)確度等。材料和試驗(yàn)參數(shù):例如材料的特性,試樣的幾何形狀和制備,試驗(yàn)速率、溫度、數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)等。,1.17試驗(yàn)結(jié)果處理,試驗(yàn)出現(xiàn)下列情況之一其試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效,應(yīng)重做同樣數(shù)量試樣的試驗(yàn)。試樣斷在標(biāo)距外或斷在機(jī)械刻劃的標(biāo)距標(biāo)記上,而且斷后伸長(zhǎng)率小于規(guī)定最小值;試驗(yàn)期間設(shè)備發(fā)生故障,影響了試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)后試樣出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的縮頸以及顯示出肉眼可見(jiàn)的冶金缺陷(例如分層、氣泡、夾渣、縮孔等),應(yīng)在試驗(yàn)記錄和報(bào)告中注明。,1.18試驗(yàn)報(bào)告,試驗(yàn)報(bào)告一般應(yīng)包括下列內(nèi)容:本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào);試樣標(biāo)識(shí);材料名稱、牌號(hào);試樣類型;試樣的取樣方向和位置;所測(cè)性能結(jié)果。,1.19新舊版標(biāo)準(zhǔn)中的幾個(gè)區(qū)別,力學(xué)性能符號(hào)的變更用“Ｒ”取代“σ”表示應(yīng)力和強(qiáng)度的主符號(hào);用“Ａ”取代“δ”表示伸長(zhǎng)率主符號(hào);用“Ｚ”取代“ψ”表示斷面收縮率?！包c(diǎn)”和“應(yīng)力”改為“強(qiáng)度”常用屈服點(diǎn)的“點(diǎn)”及規(guī)定伸長(zhǎng)應(yīng)力的“應(yīng)力”均改為“強(qiáng)度”;規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力改為規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。新版本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“伸長(zhǎng)”和“延伸”作了區(qū)別。原始標(biāo)距(L0)引伸計(jì)標(biāo)距(Le),應(yīng)力速率范圍的變更測(cè)定ＲｅＨ,對(duì)于Ｅ<150GPa的試樣,應(yīng)力速率由原標(biāo)準(zhǔn)的1～10(MPas-1)修改為2～20(MPas-1);對(duì)于Ｅ≥150ＧＰａ的試樣,由3～30(MPas-1)改為6～60(MPas-1)。試樣原始橫截面積Ｓ0的規(guī)定用試樣原始尺寸計(jì)算Ｓ0或根據(jù)測(cè)量試樣長(zhǎng)度、試樣質(zhì)量和材料密度確定其Ｓ0代替公稱橫截面積.新版本標(biāo)準(zhǔn)，附有A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L等12個(gè)附錄。其中A、B、C、D為“標(biāo)準(zhǔn)的附錄”，規(guī)定了不同厚度、直徑的板材、棒材、型材、管材進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)的試樣類型;其余為“提示的附錄”,增加關(guān)于性能測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。試驗(yàn)結(jié)果的修約(符號(hào)與舊標(biāo)準(zhǔn)不同)。,