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1、拉伸試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)簡述,提綱,金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 原理 定義 符號 試樣 S0的測定 L0的測定 試驗(yàn)設(shè)備 試驗(yàn)要求 斷后延伸率的測定 抗拉強(qiáng)度測定 收縮率測定 測定數(shù)值的修約 性能測定值的準(zhǔn)確度 試驗(yàn)結(jié)果處理試驗(yàn)報告,,拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的目錄(2000),目前,我國金屬拉伸試驗(yàn)方面的標(biāo)準(zhǔn)很多,其中/2282002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,也是最重要的一個試驗(yàn)方法。 它是合并修訂三個標(biāo)準(zhǔn)國家標(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 等效采用了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO689219

2、98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)室溫拉伸性能的測定(橫截面尺寸0.1)。 對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、符合和說明、試樣及其尺寸測量、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)要求、性能測定、測定結(jié)果數(shù)值修約和試驗(yàn)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(diǎn)延伸率(Ae)等的測定. 強(qiáng)度:上屈服強(qiáng)度(ReH),下屈服強(qiáng)度(Rel),規(guī)定非

3、比例延伸強(qiáng)度(Rp),規(guī)定總延伸強(qiáng)度(Rt),抗拉強(qiáng)度(Rm)的測定. 斷面收縮率(Z)的測定.,1.3 原理,試驗(yàn)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(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1035,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(yán)格的溫度范圍試驗(yàn)時,應(yīng)采用235的控制溫度。 上述1035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(e):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(yàn)期間任一時刻原始標(biāo)距(L0)增量

4、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(yàn)期間任一給定時刻引伸計(jì)標(biāo)距(e)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)期間任一時刻的力除以試樣原始橫截面積(S0)之商 抗拉強(qiáng)度() ,屈服強(qiáng)度上屈服強(qiáng)度(eH) ,下屈服強(qiáng)度(eL) ,規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度(p) ,規(guī)定總延伸強(qiáng)度(),規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度(r) . Back,新舊標(biāo)準(zhǔn)性能名稱對照,新標(biāo)準(zhǔn)不僅在符號上,而且在內(nèi)含上有很大改變. 最大力(): 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)

5、屈服)的金屬材料,為試驗(yàn)期間的最大力。 抗拉強(qiáng)度(): 相應(yīng)最大 力()的應(yīng)力。 如圖拉伸曲線,Fm應(yīng)為曲線上 的點(diǎn),而不是舊標(biāo)準(zhǔn)中的取 其點(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/2975的要求切取樣坯和制備試樣。,1.7原始橫截面積(0)的測定 試樣的原始橫截面積測定的方法和準(zhǔn)確度應(yīng)符合附錄(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)規(guī)定的要求。測量時建議按照表3選用量具或測

6、量裝置。 應(yīng)根據(jù)測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(0)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,但不得用引起過早斷裂的缺口作標(biāo)記。對于比例試樣,應(yīng)將原始標(biāo)距的計(jì)算值修約至最接近5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%。如平行長度()比原始標(biāo)距長許多,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,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對試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)確度的要求,引伸計(jì)的準(zhǔn)確度級別應(yīng)符合/12160的要求。 測定上屈服強(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、

7、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級準(zhǔn)確度的引伸計(jì);測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、斷裂總伸長率,以及斷后伸長率,應(yīng)使用不劣于2級準(zhǔn)確度的引伸計(jì)。,萬能材料試驗(yàn)機(jī),,電腦伺服控制精密萬能材料試驗(yàn)機(jī),,液壓加荷、油缸下置式主機(jī)結(jié)構(gòu)、油壓傳感器測力、計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)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(yàn)范圍，試驗(yàn)力是指準(zhǔn)確度一級。 (濟(jì)南新時代試金儀器有限公司),雙立柱LR5KPlus萬能材料試驗(yàn)機(jī),,測試量程：5 KN (1100 lbf) 速度范圍：0.01 - 1020mm/mi 位

8、移分辨率：優(yōu)于0.2% 應(yīng)變測試精度：引伸計(jì)讀數(shù)的0.5% 位移分辨率：優(yōu)于0.05 m 橫梁行程：1000 mm 延長行程：1500 mm 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(biāo)準(zhǔn)：符合BS EN ISO7500-1, ASTM E4, DIN 51221 (英國Lloyd instruments公司 ),意大利GALDABINI萬能材料試驗(yàn)機(jī),,最大負(fù)荷:2.5100KN 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--500mmmin 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.

9、10.1試驗(yàn)速率 測定屈服強(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)。若僅測定ReL,在試樣平行長度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/-0.0025/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(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0.0025/。,測定抗拉強(qiáng)度()的試驗(yàn)速率 塑性范圍 平行長度的應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.008/。 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

10、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)度時尤為重要。,1.11斷后伸長率()和斷裂總伸長率()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(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0.1的量具測定 (Lu),準(zhǔn)確到0.25。 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。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值, 均為有效。 能用引伸計(jì)測定斷裂延伸的試驗(yàn)機(jī),引伸計(jì)標(biāo)距(e)應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距(0),無需

11、標(biāo)出試樣原始標(biāo)距的標(biāo)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(jì)標(biāo)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(biāo)距得到斷裂總伸長率。,1.12抗拉強(qiáng)度()的測定,按照定義和采用圖解方法或指針方法測定抗拉強(qiáng)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

12、力 - 位移曲線圖 或從測力度盤讀取試驗(yàn)過程中最大力； = Fm / 0,1.13規(guī)定總延伸強(qiáng)度()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(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 (0)得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度. =F/0,1.14斷面收縮率()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() 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量直徑,取其算術(shù)平均值計(jì)算; 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。 Z=（0 -）/o。 薄板和薄帶試樣、管材

13、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3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(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性能測定結(jié)果的準(zhǔn)確度,性能測定結(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)確度級別,試樣尺寸的測量準(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)

14、記上,而且斷后伸長率小于規(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(yàn)記錄和報告中注明。,1.18試驗(yàn)報告,試驗(yàn)報告一般應(yīng)包括下列內(nèi)容: 本國家標(biāo)準(zhǔn)編號; 試樣標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)中的幾個區(qū)別,力學(xué)性能符號的變更 用“”取代“”表示應(yīng)力和強(qiáng)度的主符號; 用“”取代“”表示伸長率主符號; 用“”取代“”表示斷面收縮率。 “點(diǎn)”和“應(yīng)力”改為“強(qiáng)度” 常用屈服點(diǎn)的“點(diǎn)”及規(guī)定伸長應(yīng)力的“應(yīng)力”均改為“強(qiáng)度”; 規(guī)

15、定非比例伸長應(yīng)力改為規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度。 新版本標(biāo)準(zhǔn)對“伸長”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 測定,對于<150GPa的試樣,應(yīng)力速率由原標(biāo)準(zhǔn)的110(MPas-1)修改為220(MPas-1);對于150的試樣, 由330(MPas-1) 改為660(MPas-1)。 試樣原始橫截面積0的規(guī)定 用試樣原始尺寸計(jì)算0或根據(jù)測量試樣長度、試樣質(zhì)量和材料密度確定其0 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(zhǔn)確度。 試驗(yàn)結(jié)果的修約(符號與舊標(biāo)準(zhǔn)不同)。,