拉伸試驗國家標準.ppt

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拉伸試驗國家標準簡述,提綱,金屬材料室溫拉伸試驗方法原理定義符號試樣S0的測定L0的測定試驗設(shè)備試驗要求斷后延伸率的測定抗拉強度測定收縮率測定測定數(shù)值的修約性能測定值的準確度試驗結(jié)果處理試驗報告,,拉伸試驗標準的目錄(2000),目前,我國金屬拉伸試驗方面的標準很多,其中ＧＢ/Ｔ228—2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》是金屬制品行業(yè)應(yīng)用最廣泛,也是最重要的一個試驗方法。它是合并修訂三個標準國家標準GB/T228-1987《金屬拉伸試驗方法》GB/T3076-1982《金屬薄板(帶)拉伸試驗方法》GB/T6397-1986《金屬拉伸試驗試樣》等效采用了國際標準ISO6892∶1998《金屬材料室溫拉伸試驗》.,1金屬材料室溫拉伸試驗方法介紹,1.1本標準適用范圍標準適用于金屬材料(包括黑色和有色金屬材料,但不包括金屬構(gòu)件和零件)室溫拉伸性能的測定(橫截面尺寸≮0.1ｍｍ)。對于小橫截面尺寸的金屬產(chǎn)品(如金屬箔、超細絲和毛細管等)需雙方協(xié)議。本標準規(guī)定了試驗原理、定義、符合和說明、試樣及其尺寸測量、試驗設(shè)備、試驗要求、性能測定、測定結(jié)果數(shù)值修約和試驗報告。,1.2可測量的量:伸長率:斷后伸長率(A),斷裂總伸長率(At),最大力總伸長率(Agt),最大力非比例伸長率(Ag),屈服點延伸率(Ae)等的測定.強度:上屈服強度(ReH),下屈服強度(Rel),規(guī)定非比例延伸強度(Rp),規(guī)定總延伸強度(Rt),抗拉強度(Rm)的測定.斷面收縮率(Z)的測定.,1.3原理,試驗系用靜拉力對試樣拉伸,測量力各相應(yīng)的伸長,一般拉至斷裂,測定一項或幾項力學(xué)性能。,,1.4室溫的溫度范圍,標準中規(guī)定室溫的溫度范圍為10～35℃,超出這一范圍不屬于室溫。對于材料在這一溫度范圍內(nèi)性能對溫度敏感而采用更嚴格的溫度范圍試驗時,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.,原始標距(L0):施力前的試樣標距.引伸計標距(Ｌe):測量伸長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:試驗期間任一時刻原始標距(L0)增量{斷后伸長率(A),斷裂總伸長率(At),最大力總伸長率(Agt)和最大力非比例伸長率(Ag)}.延伸:試驗期間任一給定時刻引伸計標距(Ｌe)的增量{殘余延伸率,非比例延伸率,總延伸率,屈服點延伸率(Ae),最大力延伸率(Agt)等}.,應(yīng)力:試驗期間任一時刻的力除以試樣原始橫截面積(S0)之商{抗拉強度(Ｒｍ),屈服強度{上屈服強度(ＲeH),下屈服強度(ＲeL),規(guī)定非比例延伸強度(Ｒp),規(guī)定總延伸強度(Ｒｔ),規(guī)定殘余延伸強度(Ｒr)}.]Back,新舊標準性能名稱對照,新標準不僅在符號上,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;對于無明顯屈服(連續(xù)屈服)的金屬材料,為試驗期間的最大力。抗拉強度(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,而不是舊標準中的取其Ａ點的力(上屈服力)計算抗拉強度。,1.6試樣,形狀與尺寸試樣的形狀與尺寸取決于被試驗的金屬產(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)品標準或ＧＢ/Ｔ2975的要求切取樣坯和制備試樣。,1.7原始橫截面積(Ｓ0)的測定試樣的原始橫截面積測定的方法和準確度應(yīng)符合附錄ＡＤ(標準的附錄)規(guī)定的要求。測量時建議按照表3選用量具或測量裝置。應(yīng)根據(jù)測量的試樣原始尺寸計算原始橫截面積,并至少保留4位有效數(shù)字。,1.8原始標距(Ｌ0)的標記,應(yīng)用小標記、細劃線或細墨線標記原始標距,但不得用引起過早斷裂的缺口作標記。對于比例試樣,應(yīng)將原始標距的計算值修約至最接近5ｍｍ的倍數(shù),中間數(shù)值向較大一方修約。原始標距的標記應(yīng)準確到1%。如平行長度(Ｌｃ)比原始標距長許多,例如不經(jīng)機加工的試樣,可以標記一系列套疊的原始標距。有時,可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線,并在此線上標記原始標距。,1.9對試驗設(shè)備準確度的要求,引伸計的準確度級別應(yīng)符合ＧＢ/Ｔ12160的要求。測定上屈服強度、下屈服強度、屈服點延伸率、規(guī)定非比例延伸強度、規(guī)定總延伸強度、規(guī)定殘余延伸強度,以及規(guī)定殘余延伸強度的驗證試驗,應(yīng)使用不劣于1級準確度的引伸計;測定其他具有較大延伸率的性能,例如抗拉強度、最大力總延伸率和最大力非比例延伸率、斷裂總伸長率,以及斷后伸長率,應(yīng)使用不劣于2級準確度的引伸計。,萬能材料試驗機,,電腦伺服控制精密萬能材料試驗機,,液壓加荷、油缸下置式主機結(jié)構(gòu)、油壓傳感器測力、計算機控制實驗過程，鉗口夾持部分分手動加緊與液壓加緊兩種，操作簡便，增加附具可拓展試驗范圍，試驗力是指準確度一級。(濟南新時代試金儀器有限公司),雙立柱LR5KPlus萬能材料試驗機,,測試量程：5KN(1100lbf)速度范圍：0.01-1020mm/mi位移分辨率：優(yōu)于0.2%應(yīng)變測試精度：引伸計讀數(shù)的0.5%位移分辨率：優(yōu)于0.05μm橫梁行程：1000mm延長行程：1500mm數(shù)據(jù)獲?。?KHz載荷分辨率：載荷傳感器載荷能力的0.005%測試標準：符合BSENISO7500-1,ASTME4,DIN51221(英國Lloydinstruments公司),意大利GALDABINI萬能材料試驗機,,最大負荷: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試驗要求,1.10.1試驗速率測定屈服強度和規(guī)定強度的試驗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)。若僅測定ReL,在試樣平行長度的屈服期間應(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)力速率不得超過表4(下表)規(guī)定的最大速率。在塑性范圍和直至規(guī)定強度(規(guī)定非比例延伸強度、規(guī)定總延伸強度和規(guī)定殘余延伸強度)應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.0025/ｓ。,測定抗拉強度(Ｒｍ)的試驗速率塑性范圍平行長度的應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.008/ｓ。彈性范圍如試驗不包括屈服強度或規(guī)定強度的測定,試驗機的速率可以達到塑性范圍內(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。當試驗脆性材料或測定規(guī)定非比例延伸強度、規(guī)定總延伸強度、規(guī)定殘余延伸強度或屈服強度時尤為重要。,1.11斷后伸長率(Ａ)和斷裂總伸長率(Ａｔ)的測定,應(yīng)按照先前的定義測定斷后伸長率應(yīng)將試樣斷裂的部分仔細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的量具測定(Lu),準確到0.25ｍｍ。原則上只有斷裂處與最接近的標距標記的距離不小于原始標距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值,均為有效。能用引伸計測定斷裂延伸的試驗機,引伸計標距(Ｌe)應(yīng)等于試樣原始標距(Ｌ0),無需標出試樣原始標距的標記。以斷裂時的總延伸作為伸長測量時,為了得到斷后伸長率,應(yīng)從總延伸中扣除彈性延伸部分。原則上,斷裂發(fā)生在引伸計標距以內(nèi)方為有效,但斷后伸長率等于或大于規(guī)定值,不管斷裂位置處于何處測量均為有效。,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廢,可以采用附錄Ｆ的移位方法測定斷后伸長率。將測定的斷裂總延伸除以試樣原始標距得到斷裂總伸長率。,1.12抗拉強度(Ｒｍ)的測定,按照定義和采用圖解方法或指針方法測定抗拉強度。對有明顯屈服(不連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力-位移圖,或從測力度盤,讀取過了屈服階段后的最大力;對無明顯屈服(連續(xù)屈服)現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力-位移曲線圖或從測力度盤讀取試驗過程中最大力；Ｒｍ=Fm/Ｓ0,1.13規(guī)定總延伸強度(Ｒｔ)的測定,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給出相應(yīng)于規(guī)定總延伸強度的力F；此力除以試樣原始橫截面積(Ｓ0)得到規(guī)定總延伸強度.Ｒｔ=F/Ｓ0,1.14斷面收縮率(Ｚ)的測定,按照定義4.7測定斷面收縮率。斷裂后最小橫截面積(Ｓｕ)應(yīng)準確到2%。圓形橫截面,在縮頸最小處相互垂直方向測量直徑,取其算術(shù)平均值計算Ｓｕ;矩形橫截面試樣,測縮頸處的最大寬度和最小厚度(見下圖),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,一般不測定Z。,1.15性能測定結(jié)果數(shù)值的修約,測定的結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標準進行修約。如未規(guī)定具體要求,應(yīng)按照下表的要求進行。修約的方法按照GB/T8170。Back,1.16性能測定結(jié)果的準確度,性能測定結(jié)果的準確度取決于各種試驗參數(shù)。計量參數(shù):例如試驗機和引伸計的準確度級別,試樣尺寸的測量準確度等。材料和試驗參數(shù):例如材料的特性,試樣的幾何形狀和制備,試驗速率、溫度、數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)等。,1.17試驗結(jié)果處理,試驗出現(xiàn)下列情況之一其試驗結(jié)果無效,應(yīng)重做同樣數(shù)量試樣的試驗。試樣斷在標距外或斷在機械刻劃的標距標記上,而且斷后伸長率小于規(guī)定最小值;試驗期間設(shè)備發(fā)生故障,影響了試驗結(jié)果。試驗后試樣出現(xiàn)兩個或兩個以上的縮頸以及顯示出肉眼可見的冶金缺陷(例如分層、氣泡、夾渣、縮孔等),應(yīng)在試驗記錄和報告中注明。,1.18試驗報告,試驗報告一般應(yīng)包括下列內(nèi)容:本國家標準編號;試樣標識;材料名稱、牌號;試樣類型;試樣的取樣方向和位置;所測性能結(jié)果。,1.19新舊版標準中的幾個區(qū)別,力學(xué)性能符號的變更用“Ｒ”取代“σ”表示應(yīng)力和強度的主符號;用“Ａ”取代“δ”表示伸長率主符號;用“Ｚ”取代“ψ”表示斷面收縮率。“點”和“應(yīng)力”改為“強度”常用屈服點的“點”及規(guī)定伸長應(yīng)力的“應(yīng)力”均改為“強度”;規(guī)定非比例伸長應(yīng)力改為規(guī)定非比例延伸強度。新版本標準對“伸長”和“延伸”作了區(qū)別。原始標距(L0)引伸計標距(Le),應(yīng)力速率范圍的變更測定ＲｅＨ,對于Ｅ<150GPa的試樣,應(yīng)力速率由原標準的1～10(MPas-1)修改為2～20(MPas-1);對于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算Ｓ0或根據(jù)測量試樣長度、試樣質(zhì)量和材料密度確定其Ｓ0代替公稱橫截面積.新版本標準，附有A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L等12個附錄。其中A、B、C、D為“標準的附錄”，規(guī)定了不同厚度、直徑的板材、棒材、型材、管材進行拉伸試驗時的試樣類型;其余為“提示的附錄”,增加關(guān)于性能測定結(jié)果的準確度。試驗結(jié)果的修約(符號與舊標準不同)。,