RCCM培训教材机械金相PPT课件

1、第一章 机械性能1.先决条件 所使用的试验设备、仪器、仪表必须根据适用的参考文件的规定进行标定。 拉伸试验机应按NFEN 10002.2 I级仪器标准和中国计量权威机构中的规定(JJG139) 进行标定。延伸仪（引伸计）应按ASTM E83进行标定B2级延伸仪或中国计量权威机构中的规定 。 第1页/共29页第一章 机械性能 冲击试验机应按NFEN10045.2中的规定和中国计量权威机构中的规定(JJG145)进行校验。 硬度试验机应按NFENISO6506-26507-26508-2或中国计量权威机构中的规定进行校验。 第2页/共29页第一章 机械性能 所有试验机(拉伸试验、延伸仪、冲击试验机

2、、硬度试验机)每年进行一次校验,间隔不超过18个月。 试验人员必须熟悉设备和仪器的性能，使用和维护，并持有国家权威机构或23公司签发的资格审定证书。 第3页/共29页第一章 机械性能 试件尺寸、形状见有损检验试件加工的尺寸和精度（TMK8023），试件不应有影响试验数据的划痕、切口、变形、裂纹及污物等缺陷。 对每一组试件需准备委托单，操作者应按TMK8003程序“焊接试件、试样的加工以及试样的保存”核查试样的标识。 第4页/共29页第一章 机械性能2.试验2.1 室温拉伸试验该试验根据MC1211，(NF.EN.10002-1)进行。2.1.1 试件的尺寸测量操作者要根据沿试件平行长度上最小处

3、的测量尺寸计算其截面积。 第5页/共29页第一章 机械性能2.1.2 划刻标距 对要求测量延伸和断面收缩率的试件 ，必须在试件上划刻标距 ，原始标距Lo应满足条件Lo=5.65 So，式中 So为试件截面面积，对于圆形截面试样，可优先采用下表所示的尺寸： 第6页/共29页第一章 机械性能Lc是加工平行长度。对于矩形截面试样，可参考确定标距长度的诺莫图确定标距Lo 。 直直 径径d d（mmmm） 标标 距距LoLo（mmmm）截截 面面 积积SoSo（mmmm2 2） 平行长度平行长度LcLc（mmmm） 总总 长长 度度LtLt（mmmm） 10100.0750.075 50500.50.5

4、 78.578.555557070 取决于夹持方式取决于夹持方式, ,原则上：原则上：LtLc+2dLtLc+2d或或4d4d 第7页/共29页第一章 机械性能2.1.3 把原标距长度Lo划分成相等的510个分格。2.1.4 操作者应根据计算的试件截面积和预估的破断力，选择合适的试验机负荷。2.1.5 将试件夹固在试验机的夹具上，同时调整测力盘指针对准零位，试件和夹头的轴线应成一直线。 第8页/共29页第一章 机械性能2.1.6 加荷速度评估屈服强度(Re)和弹限强度（Rp0.2）时,加载速度在6至30MPa/秒。评估拉伸强度(Rm),应变率小于0.008/秒(0.008Lc mm/S)。Lc

5、是加工平行长度。第9页/共29页第一章 机械性能2.1.7 屈服强度和弹限强度及拉伸强度（Rm）的确定碳钢屈服强度(Re)的确定下屈服强度值(Re)在延伸仪上读出；该数值通过负荷/拉伸曲线上验证。不锈钢弹限强度(Rp0.2)的确定弹限强度Rp0.2,在负荷/拉伸曲线上,确定的相应的0.2%的标距处划一条与曲线的直线部平行的直线。这条直线与曲线的交点是弹限点(Rp0.2).（0.2%Lo, Lo = 50mm)。如果负荷/拉伸曲线的直线部分,则于试验材料,不能清楚地判断,使用下列程序以便画出平行线,当假设弹限强度超过时,负荷应减至10%,当超过原来获得值时,再次增加负荷,弹限强度的确定,通过滞后

6、回路划出一条线,沿横座标测量出等于延伸仪距0.2%的点划出一条流线的平行线,这条平行线与曲线的交点是弹限强度。拉伸（抗拉）强度的确定(Rm)拉伸强度(Rm)就是对应于最大负荷(Fm)的应力,在拉伸试验机的刻度盘上读出,除以试件的原截面积(So) 第10页/共29页第一章 机械性能2.1.8面积收缩率(Z%)的确定需要了解该数据时,面积收缩率(Z%)计算如下: 注: So:平行长度上的原截面积 Su:断裂后的最小截面积%100SSSoou第11页/共29页第一章 机械性能2.1.9 测定延伸率%该方法描述如下: 对于比例试样(Lo=5.65 So ), 在断裂后如果从断裂处至最近邻标记的距离大于

7、该标距的1/3, 这时, 可将断裂的两部分试件仔细对接在一起, 使其轴线处于同一直线上, 测量标距的变化, 精确到0.25mm。%100LoLoLu第12页/共29页第一章 机械性能断裂后延伸率的计算如下： %100LoLoLu第13页/共29页第一章 机械性能如果断裂发生在规定的范围之外, 可按下述方法计算%：在试验后从断裂点起向左右离开几乎相同距离处分别标出点X(选在短断件上)和Y点(在长断件上) , 然后按XY间隔的分格数n在长件上标出点Z或Z和Z(见图)。若N-n为偶数，则Z点在(N-n)/2处；若N-n为奇数，则Z点在(N-n-1)/2处，Z点在（N-n+1)/2处。 第14页/共2

8、9页第一章 机械性能如果总的分格数N和AB间分格数n之差为偶数时, 可用下式计算断裂后延伸率: 式中Lo为原标距分格数%100LoLoLu第15页/共29页第一章 机械性能如果总分格数N和XY间分格数n之差为奇数时, 则可用下式计算断裂后的延伸率: %100LoLoYZYZXY第16页/共29页第一章 机械性能 上图N - n为偶数，下图N - n为奇数 第17页/共29页第一章 机械性能 2.1.9.3 当测量延伸系数时，若断裂剖面位置超出标距范围则试验无效 ，应取同一试块上的另一试样重新进行试验。然而,不考虑断裂位置,如果断裂后的延伸率至少达到规定数值,该测量有效,并在报告中叙述。测定断面

9、面积收缩率时 ，若同一试件上出现二个或多个缩颈时，应在同一试块取样重新试验。第18页/共29页第一章 机械性能 2.1.9.4 完成试验后，应正确计算和填写试验报告 ，试验报告见焊接试验技术规程的编制（TMT-K5798）。第19页/共29页第一章 机械性能 2.2 弯曲试验（根据RCC-M及EN910） 2.2.1 根据试样厚度a和母材的延伸率选择压头直径和支辊间距，并调整试验机。 弯曲时的压头为试样厚度的四倍，即d=4a,弯曲角度为180， 两支辊之间的间距l为6.2a 试样长度Ll+2R(R为支辊半径)板材试样宽度b1.5a且最小值为20mm 。管材试样宽度，当管的外径D50mm,b=a

10、+0.1D（最小值为8 mm）当管的外径D50mm,b=a+0.05D（最小值为8 mm，最大值为40 mm）第20页/共29页第一章 机械性能 2.2.2 将试样置放在两支辊上，并使压头中心轴与试样横向中心连线垂直。 未机加工试样：与压头接触的一面为磨平面，受拉伸的一面应为带焊缝的一面。 机加工试样：在试验前 ，应进行浸蚀 ，然后使用记号笔划出焊缝界限，以使试验时，准确对位。对于从焊缝表面截取的试样, 应以能使焊缝表面延伸的方式进行弯曲试验。第21页/共29页第一章 机械性能2.2.3 弯曲试验时，平台上升速度应缓慢均匀，一般上升速度控制在1530mm/min。2.2.4 弯曲时，应把试样弯

11、到两端平行时为止且试样弯曲角度回弹后不小于120。2.2.5 试验后，操作员应对拉伸面进行检查 ，看看有无裂开现象 ，独立的裂纹，不可见的气孔区和夹渣都不应超过 3mm，位于棱角处的裂纹可以不计。检查结果应记录在试验报告中，试验报告 见 焊 接 试 验 技 术 规 程 的 编 制 （ T M T -K5798）。 第22页/共29页第一章 机械性能 2.3 冲击试验（根据MC1221）2.3.1 室温下冲击韧性试验：- 试验温度一般应为235；- 准确测量每一试件缺口处的最小截面积，记录在试验的原始记录上；- 检查摆锤空打时指针是否指零 ，调整时使摆锤自由下垂，主动指针靠近被动指针，并使它们对

12、准最大冲击能量处 。当扬起摆锤空打时，主动指针应指示零位，其偏差不应超过最小分度值的1/4；- 将试样置放在试验机的支座上，试样缺口对称面应与支座对称面贴合，贴合偏差不应超过0.5mm；-对于标准试样（金属夏比V型缺口） 的冲击能量为30010焦耳，当试样缺口深度不是标准的5mm时，采用的冲击能量不为30010焦耳，这些应在试验的原始记录和试验报告上注明； 第23页/共29页第一章 机械性能 - 冲击韧性的计算： 断裂吸收能量（焦耳） 冲击韧性 kv（或kcv）= - 缺 口 原 始 最 小 横 截 面 积（cm2 ） 注：kv（或kcv）表示V型缺口试样的冲击韧性，对于每个断裂试样，侧向膨涨

13、值和塑性断口百分率应记录在试验报告中，试验报告见 焊接试验技术规程的编制 （TMT-K5798）。 - 如果试验后，试样未完全折断，此时如果试样通过支座，则可在记录的kcv前面加上“”符号；如果试样未通过支座，则冲击能量和冲击韧性值都不能确定；- 试验过程中发生下列情况之一时，则认为试验数据无效：（1）误操作 （2）冲击试验时，有卡锤现象（3）试样断口上有一些明显的裂纹且试样数据显著偏低。 第24页/共29页第一章 机械性能 2.3.2 低温冲击试验：- 根据试验委托要求，将试样置于半导体制冷箱内，并通过试验机上的温度仪表准确测量温度。在液体中试件至少浸泡10 分钟；- 试样移出冷箱至试样打断

14、的时间间隔不超过2秒，并且要有一定的过冷度。- 在每一试验温度下应试验的试样数量要有2个或3个； - 单个冲击韧性值与平均值应记录在试验报告中 ，试验报告见焊接试验技术规程的编制（TM-K5798）；- 其它试验程序与室温下的试验程序相同。 第25页/共29页第一章 机械性能 2.4 硬度试验2.4.1 布氏硬度（HB）试验：（根据MC1281 NF EN ISO6506-1进行试验）- 试验前，应根据试样材料及预估的硬度范围选择合适直径的钢球和载荷；- 用硬度值与试件相近的二级球状标准布氏硬度块对硬度计进行日常检查校正；- 试验一般应在环境温度10-35下进行，如在高要求下，温度不应超出18

15、28范围；第26页/共29页第一章 机械性能 - 试件应稳固地置于试台上，保证试验过程中试样不发生位移和挠曲； - 载荷应逐渐增加 ，施载时间应为28秒，施加载荷后的保持时间应为1015秒，对某些金属保持时间可能适当延长，可控制在2秒； - 卸荷后，用显微镜测量压痕直径 ，测量精度为0.5%,然后根据测得的压痕直径查换算表求出布氏硬度值（HB）； - 试验时，压痕中心距试样边缘的距离不得小于压痕直径的2.5倍，两相邻压痕中心的距离不应小于压痕平均直径的3倍； - 试验后，试验结果记录在试验报告中，试验报告见焊接试验技术规程的编制（TMT-K5798）。 第27页/共29页第一章 机械性能 2.4.2 维氏硬度试验（HV） （根据MC1283NF EN ISO6507-1和 NF EN1043-1进行试验）用于该试验的试样是已经进行过金相检查的试样，金相检查能确定其结构。 - 总的试验条件与布氏硬度试验相同（见4.4.1节），根据RCCM的要求载荷为98牛顿； - 对于每一行最少有三个单独的压痕在以下每个区域 1.焊缝； 2.两边的热影响区； 3.两边的母材区。每个压痕之间距离