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文档简介

铜及铜合金材料室温拉伸试验方法Copperandcopperalloymaterials—Tensiletestingatroomtemperature中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布 I 12规范性引用文件 4原理 3 35.1试样的分类 35.2试样的类型及尺寸 45.3试样的选取 85.4样坯的截取部位和方向 5.5试样的制备 5.6试样的标识 6试验方法 6.1试验设备 6.2试验温度 6.3试样原始横截面积S。的测定 6.4试样原始标距L。的标记 6.5试验力零点的设定 6.6试样的夹持 6.7试验速率 6.8力学性能指标的测定 7试验结果 7.1试验结果数值的修约 7.2试验结果处理 8试验报告 9测量不确定度 附录A(资料性附录)断后伸长率低于5%的测定方法 25附录B(资料性附录)移位法测定断后伸长率 附录C(规范性附录)逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度(Rp) 附录D(资料性附录)拉伸试验测量结果不确定度的评定 I本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。司、北京有色金属研究总院、国家铜铝冶炼及加工产品质量监督检验中心、苏州有色金属研究院有限1铜及铜合金材料室温拉伸试验方法下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准GB/T10623界定的以及下列术语和定义适用于本文件。试验期间任一给定时刻引伸计标距L。的增量。用引伸计标距L。测量时单位时间的应变增加值。规定塑性延伸强度proofstrengthofplasticextension2塑性延伸率等于规定的引伸计标距L。百分率时对应的应力。规定总延伸强度proofstrengthoftotalextensionR总延伸率等于规定的引伸计标距L。百分率时的应力。A断后标距(Lu)的残余伸长(L。-L。)与原始标距L。之比的百分率。符号和说明见表1。表1符号和说明符号单位说明mm矩形横截面试样平行部分的原始厚度或原始管壁厚度bmm未经机加工的板带材试样宽度或不带头部的弧形试样宽度mm矩形横截面试样平行部分的原始宽度或机加工纵向弧形试样平行部分的宽度dmm未经机加工的棒材试样的直径(或公称直径)mm圆形横截面试样平行部分的原始直径或管材内径Dmm机加工圆形试样头部直径(或公称直径)mm管材原始外径mm原始标距mm试样平行长度或管段试样的总长度rmm从头部到平行部分的过渡圆弧半径或管材塞头的圆弧半径mm引伸计标距mm圆形横截面试样断裂后缩颈处最小直径mm断后标距mm¹原始横截面积mm²断后最小横截面积k—比例系数Z%断面收缩率mg质量P密度%断后伸长率e%延伸率%规定的塑性延伸率%规定总延伸率3表1(续)符号单位说明应变速率平行长度估计的应变速率mm·s-1横梁位移速率FN最大力N规定塑性延伸强度所对应的力Rp⁶规定塑性延伸强度规定总延伸强度R抗拉强度对于比例试样,若原始标距不为5.65√S。,符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数,例如,An.a标距为11.3√S。的断后伸长率。对于非比例试样,符号A应附以(mm)表示,例如,Asomm表示原始标距为50mm的断后伸长率。使用的符号应附下脚标说明所规定的塑性延伸率,例如,Rpz表示规定塑性延伸率为0.2%时的应力。使用的符号应附下脚标说明所规定的总延伸率,例如,Ro.s表示规定总延伸率为0.5%时的应力。4原理形试样(如图2所示)、弧形试样(如图3所示),试样按标距可分为比例试样和非比例试样(通常称为定标距试样),各类试样说明见表2。试样类别试样说明备注全截面试样试样的端面为产品的原始横截面,且表面不经机加工的试样全截面试样均为不带头部的试样机加工试样非全截面试样是指经机械加工后,试样横截面为圆形、矩形和弧形(由管材纵向剖开后加工而成)的试样机加工试样应为带头部试样,当材料的尺寸或加工条件受限制而不能加工出带头部的试样时,可采用不带头部的试样比例试样试样的原始标距(L₀)与横截面积(So)通常采用比例系数k为5.65和11.3的比例试样。当原始标距(L。)小于15mm时,应尽可能采用非比例试样非比例试样试样的原始标距(L₀)与横截面积(S₀)无关系的试样无具体要求时,非比例试样的原始标距(L。)应为50mm。线材非比例试样的原始标距(L。)应为100mm或200mm45.2试样的类型及尺寸5.2.1.1矩形试样分为比例试样和非比例标距试样,其形状如图1所示,标准的试样类型及尺寸应符合表3和表4规定。头部宽度应≥1.2b。。如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定r——从头部到平行部分的过渡圆弧半径;图1机加工矩形横截面试样示意图表3机加工矩形试样的类型及尺寸试样类型试样类型编号备注比例试样L。取值为最接近5的倍数的数,中间值取大者非比例试样注1:仲裁试验时,Lc=L。+2b。,除非材料尺寸不足。注2:若比例标距小于15mm,建议采用Asomm的非比例试样。注3:对于比例试样,若材料尺寸不足或受试验机能力限制,经协商可以采用小尺寸的比例试样。5试样的名义宽度b₀尺寸允许偏差形状公差注1:形状公差指沿平行长度(Lc)测量的最大宽度和最小宽度之差。注2:对于在加工时有意向中部缩减的试样,形状公差可以超出表4的规定。和表6所规定。如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定执行。r——从头部到平行部分的过渡圆65.2.2.6对不易夹持的试样,夹持部分为台阶式或螺纹式。试样头部直表5圆形试样的类型及尺寸比例试样非比例试样试样类型编号试样类型编号试样类型编号—8—5—3— 一— —9—— 注1:仲裁试验时,Lc=L。+2d₀,除非材料尺寸不足。注2:对于比例试样,若材料尺寸不足或受试验机能力限制,经协商可以采用小尺寸的比例试样。表6圆形试样d₀的允许偏差单位为毫米试样的名义直径d。尺寸允许偏差形状公差35注1:形状公差指沿平行长度(Lc)测量的最大直径和最小直径之差。注2:对于在加工时有意向中部缩减的试样,形状公差可以超出表6的规定。5.2.3.1弧形试样分为比例试样和非比例试样,其形状如图3所示,标准的试样类型及尺寸应符合表7和表8所规定。如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定执行。7r——从头部到平行部分的过渡圆弧半径;图3弧形横截面试样示意图表7弧形试样的类型及尺寸比例试样非比例试样备注试样类型编号试样类型编号试样类型编号管材外径不小于 一一——注1:仲裁试验时,Lc=L。+3b。,除非材料尺寸不足。注2:对于比例试样,若材料尺寸不足或受试验机能力限制,经协商可以采用小尺寸的比例试样。注3:采用比例试样时,优先采用比例系数k=5.65的比例试样。表8弧形试样b₀的允许偏差单位为毫米试样的名义宽度b。尺寸允许偏差形状公差注1:形状公差指沿平行长度(Lc)测量的最大宽度和最小宽度之差。注2:对于在加工时有意向中部缩减的试样,形状公差可以超出表8的规定。5.2.3.2试样的夹持部分长度应不小于夹具长度的3/4。5.2.3.3机加工带头试样的平行部分至头部过渡应缓和,且符合表7的要求。85.2.3.5纵向弧形试样一般适用于管壁厚度大于0.5mm的管材。对于厚度不大于0.5mm薄壁管材的纵向弧形试样试验应在产品标准中或技术协议中明确检测方法。5.2.3.6不带头部弧形试样(直条试样)在材料尺寸或加工条件受限制时采用;必要时试样两侧面应进行加工及打磨处理。采用该类型试样时,应经供需双方达成一致。全截面试样通常为产品的一部分,试样的端面为产品的原始横截面,且表面不经机加工。试样原始试样分为全截面比例试样和全截面非比例试样。如相关产品标准有规定或供需双方达成一致,可以采用全截面试样进行试验。5.3试样的选取相关的产品标准或技术协议中应指明选取试样数量和试样类型编号。若无规定,首次检测选取2个试样,复验则选取4个试样,试样类型编号的选取按本标准执行。厚度a₀/mm试样类型厚度a₀/mm试样类型备注Asomm9棒材比例试样的试样类型见表11。表11棒材比例试样的试样类型直径(或公称直径)d₀/mm试样类型全截面试样棒材非比例试样的试样类型见表12。表12棒材非比例试样的试样类型直径(或公称直径)d₀/mm试样类型备注全截面试样Asomm管材产品试样类型的选取见表13。表13管材产品试样类型的选取外径D₀/mm壁厚a₀/mm比例试样(k=5.65或11.3)非比例试样全截面试样全截面试样S1或S01R3或R03R2或R02R1或R01S2或S02R3或R03R2或R02R1或R01表13(续)外径D₀/mm壁厚a₀/mm比例试样(k=5.65或11.3)非比例试样S3或S03R3或R03R2或R02R1或R01线材试样均为全截面试样,根据产品标准或技术协议,采用具体规定,则试样类型应符合表14的规定。表14线材试样的试样类型产品类型标距L。/mm试样类型备注线材AummAzoomm型材规格种类较多,在产品标准或技术协议中应详细规定。若无具体规定,则符合表15的规定。表15型材产品的试样类型壁厚或厚度a₀/mm试样类型备注P1或P01矩形截面S2或S02弧形截面P1或P01或R4取样截面为矩形时P1或P01或R3S1或S01或R4取样截面为弧形时S2或S02或R3注:若厚度、宽度不足,不能加工成标准试样时,可选用全截面试样。应在产品标准或技术协议中应详细规定试样类型。若无具体规定,则符合表16的规定。截面厚度a₀/mm试样类型P1或P01P1或P01或R4P1或P01或R35.4样坯的截取部位和方向当产品标准或技术协议中无具体规定时,样坯的截取方向和部位应符合本标准的规定。5.4.2.1方向带、箔材样坯的纵轴线应平行于轧制方向;板材样坯的纵轴线应垂直于轧制方向;当不同于以上方板、带、箔材样坯的取样部位应符合表17的规定。厚度t/mm取样部位样坯轴线应与厚度的中心线一致样坯应取自距表面12.5mm的部位为中心样坯应取自距表面t/4(t为板材产品厚度)的部位为中心样坯应在加工方向的前端切取。除选用全截面试样外,棒材样坯的取样部位应符合表18的规定。表18棒材样坯的取样部位取样部位样坯纵轴应与棒材中心重合表18(续)取样部位样坯应取自距外表面12.5mm的部位为中心样坯应取自距表面d/4的部位为中心b)选用圆形试样时,管材样坯的取样部位应符合表19的规定。表19管材样坯的取样部位取样部位样坯纵轴中心应位于t/2处样坯纵轴应取自距外表面12.5mm的部位为中心样坯纵轴应取自距外表面t/4(t为管壁原始厚度)的部位为中心沿加工方向选取样坯。取样位置的优先顺序为:在宽度允许选用标准试样时,选壁厚厚的部分,截由供需协商采取下述之一的方式来采取样坯:a)从锻件本身采取样坯,其纵轴尽可能与金属塑流的主方向相吻合;b)从与锻件材料、处理工艺均相同的单独锻造试样中采取。5.5.1试样的制备应不影响其力学性能,切取试样和机械加工试样,均应预防冷加工或受热而影响材料的力学性能。样坯应留有足够的加工余量。应通过机加工的方法去除由于剪切或冲压而产生的加工硬化部分。机械加工时,切削深度及冷却剂应适当,最后一道切削深度不宜过大,以免影响性能。仲裁试验应采用铣或磨削加工而成的试样。b)表面——从制样夹具中移去试样后,用605.5.3试验用试样一般分为不经机械加工的全截面试样和经机械加工的横截面为矩形、圆形和弧形的试样。经机械加工的试样又分为带头部和不带头部两种。不带头部试样在材料尺寸或加工条件受限制5.5.4由盘卷上切取的线和薄板(带)试样,允许矫直或矫平,但矫正不得对试样的力学性能有显著影5.5.5对于薄带及箔材试样的加工:将样坯切割成等宽度的薄片并叠成一叠,样坯两边垫入较硬的铜合金或其他材料夹片,必要时可在每片样坯间垫人薄膜或其他薄片,然后将整叠加工至试样尺寸。必要时对加工面进行打磨。5.5.6为了尽可能保证断裂发生在标距内,试样工作部分的宽度(或直径)可以从缩减部分端部(两平行端)至中心逐渐减小,但每个端部的宽度(或直径)不应大于中心宽度(或直径)的1%。5.5.7具有恒定横截面的产品(型材、线材等)和铸造试样可以不经机加工而进行试验。原始标距的标记与夹头有合理的距离。两夹头间的距离即试样的平行长度L。应符合表20的规定。如表20未经机加工的试样的平行长度试样类型试样的平行长度L。备注板带材线材、棒材等管段5.5.9对于不带头的弧形试样,两夹头间的自由长度应足够,以使试样的原始标距的标记与最接近的夹头间距离应≥L。+3b(b为不带头部弧形试样宽度)。如不测定断后伸长率,两夹头间的距离(L。)应5.5.10管材选用全截面试样时,为便于夹紧试样,可按管材尺寸制作塞头塞于试样两端或将其夹持部分压扁,塞于试样内部的塞头不能伸到试样测量断后伸长率的标距范围内。塞头至最接近的标距标记的距离不应小于D。/4(见图4a)]。塞头的形状应不妨碍标距内的变形。允许压扁管段试样两夹持头部(见图4b)],加或不加扁块后进行试验。仲裁试验不压扁,应加配塞头。全截面管材试样的塞头形状、尺寸及压扁的具体规定如图4所示。5.5.11试样表面不应有显著横向刀痕或机械损伤、裂纹以及肉眼可见的冶金缺陷,箔材试样表面不应有皱褶或者有成排砂眼或局部密集的小孔等。5.5.12产品标准或技术协议对试样尺寸有要求时,则按产品标准或协议b)全截面管段试样压扁位置r——塞头的圆弧半径;Lc——试样总长度。图4塞头尺寸及压扁位置每个试样都应有明确的标识,用以鉴别取样的样品。如果采用打印法标识,打印的位置和方法应不影响随后的试验。若试样上做标识不方便,则可挂标示牌或贴附标签。如有要求时,还应注明样坯在产品上的相应部位和方向。6试验方法6.1.1试验机的测力系统应按照GB/T16825.1进行校准,并且其准确度应不低于1级。6.1.2用于测定抗拉强度和规定强度(含Rp、R)的力,应在标准GB/T16825.1规定的试验机力值使用范围内(校准合格范围内)。6.1.3引伸计的准确度等级应符合GB/T12160的要求。使用引伸计测定规定强度时,引伸计的准确度等级应不低于1级。0.5Lc≤L.≤0.9Lc注1:Lc——为机加工带头部试样的平行部分长度。对于全截面的试样(例如具有全截面的线材、管材和棒材等试样),测定规定强度时使用的引伸计,Lc——为全截面拉伸试样两夹具之间的距离。并至少保留4位有效数字。表21量具或测量装置分辨力单位为毫米试样横截面尺寸分辨力,不大于m——天平称量所得到的质量(精确到0.1mg),单位为克(g);式中:S₀——试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);a₀——试样平行部分的厚度,单位为毫米(mm);b₀——试样平行部分的宽度,单位为毫米(mm)。6.3.2.1.3若供需双方协商一致,也可采用名义厚度或使用分辨力不大于0.001mm的量具或测量装置测量厚度。6.3.2.1.4若无协定,则优选重量法计算原始横截面积。6.3.2.2板带材矩形试样原始横截面积S。的测定应在试样平行部分的两端及中间3处测量宽度b。和厚度a₀,按式(2)计算原始横截面积。取三处测得的最小横截面积作为试样原始横截面积。6.3.3圆形试样原始横截面积S。的测定应在平行部分的两端及中间部位两个相互垂直的方向各测量一次直径,取其算术平均值,取三处中最小的平均直径d。按式(3)计算横截面积。式中:S₀——试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);π——圆周率(取至少4位有效数字);d₀——试样的平均直径,单位为毫米(mm)。6.3.4弧形试样原始横截面积S。的测定对于纵向弧形试样,应在平行部分的两端及中间三处测量宽度b。和壁厚a。,取3处测得的最小横截面积S₀。按照式(4)、式(5)和式(6)计算原始横截面积: (4) (5) (6)当b₀/D。<0.1时,按式(6)计算原始横截面积;当0.1≤b₀/D。<0.25时,按式(5)计算原始横截面积;当b₀/D₀≥0.25时,按式(4)计算原始横截面积。式中:S₀—试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);a₀——试样平行部分的厚度,单位为毫米(mm);b₀——试样平行部分的宽度,单位为毫米(mm);D,管材原始外径,单位为毫米(mm)。6.3.5全截面试样原始横截面积S。的测定6.3.5.1全截面管材试样原始横截面积S。的测定全截面管段试样,应在其一端相互垂直方向测量外径和四处壁厚,分别取其算术平均值,按照式(7)计算工作部分的原始横截面积:式中:S₀——试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);π——圆周率(取至少4位有效数字);a₀——试样的平均壁厚,单位为毫米(mm);D₀——管材的平均外径,单位为毫米(mm)。6.3.5.2其他全截面试样原始横截面积S。的测定圆形、方形、矩形、六边形及八边形等棒材和线材试样,应在试样非夹持部分的平行部两端及中间3处两个相互垂直的方向测量,取其算术平均值,取3处测得的最小横截面积为原始横截面积(So)。6.3.6异形等截面试样原始横截面积S。的测定异形等截面试样其横截面积可以按理论图纸尺寸计算,也可按重量法计算。无具体规定时,优选重量法。按重量法计算时,试样的长度应不小于最大横截面尺寸的20倍。采用重量法时,按式(8)计算原始横截面积S。: (8)S₀——试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);m——试样的质量,测量精度为0.5%,单位为克(g);p—试样材料的密度,取3位有效数字,单位为克每立方厘米(g·cm-³);L₁——试样的总长度,测量精度为0.1mm,单位为毫米(mm)。6.3.7试样原始横截面积的修约6.3.7.1试样原始横截面积的计算值按GB/T8170的规定修约到4位有效数字。计算圆面积时,常数π至少取4位有效数字。6.3.7.2当在程序中输入试样尺寸时,建议输入未经修约的原始尺寸。6.4试样原始标距L。的标记6.4.1应用小标记、细划线或细墨线标记原始标距,但不得用引起过早断裂的缺口作标记。6.4.2对于比例试样,应将原始标距的计算值按GB/T8170修约至最接近5mm的倍数,中间数值向较大一方修约。6.4.3原始标距的标记应准确到±1%。6.4.4如平行长度Lc比原始标距L。长许多,可以标记一系列套叠的原始标距。有时,可以在试样表面划一条平行于试样纵轴的线,并在此线上标记原始标距。6.4.5对于表面质量不好的厚板(如热轧板等),可以在机加工的两面绘制标距。在试验期间力测量系统不能再发生变化。应使用楔形夹头、螺纹夹头、平推夹头、套环夹具等合适的夹具夹持试样。应尽可能确保夹持的试样受轴向拉力的作用,尽量减少弯曲,这对试验脆性材料或测定规定强度时尤为重要。为了得到直的试样和确保试样与夹头对中,可以施加不超过5%规定强度相对应的预拉力。本标准执行。试验时可根据设备能力选用应变速率和横梁位移速率控制。日常生产检测可以按横梁位从试验开始,直至规定强度测出的范围内,应变速率(eL。)为0.00025s-¹(相对误差±20%)并保持恒定。如果试验机不能直接进行应变速率控制,应采用通过平行长度估计的应变速率er,即恒定的横Lc——为机加工试样的平行部分长度或全截面拉伸试样两夹具之间的距离,单位为mm。测定出规定强度后,试验速率为0.0067s-¹(相对误差±20%)。此试验速率是根据平行长度估计这种不连续效应可以通过降低转换速率得以减轻。试验速率转换过程中不应产生试验期间的最大峰值应力。否则,测定出规定强度后,试验速率为0.002s-¹(相对误差±20%)。如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度,在整个试验过程中应采用0.0067s-¹(相对误差±20%)的单一试验速率。此试验速率是根据平行长度估计的应变速率。速率为10mm/min。根据材料特性,在规定强度测出后可适当提高横梁位移速率,但最大不应超过如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度,在整个试验过程中,横梁位移速率为10mm/min的单一试验速率。根据材料特性,可适当提高横梁位移速率,但最于规定塑性延伸率e,,例如0.2%的直线。此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定塑性延伸强度的应力。此应力即为规定塑性延伸强度Rp(见图5)。绘制此曲线时,引伸计的等级应不低于1级。对于具有明显弹性直线段的材料采用图解法:根据自动记录方法绘制力-位移(伸长)曲线图,如图6所示。在图中曲线上,从弹性直线段与伸长轴交点O起,在位移(伸长)轴上截取一等效于规定塑性S。求出规定塑性延伸强度(见图6)。Lc——为机加工试样的平行部分长度或全截面试样两夹具之间的距离;n——变形放大倍数。如力-延伸率曲线图的弹性直线部分不能明确确定,以致不能以足够的准确度做出这一平行线,推荐采用滞后环方法(见图7)。试验时,当已超过预期的规定塑性延伸强度后,将力降至约为已达到的力的10%,然后再施加力直至超过原已达到的力。为了测定规定塑性延伸强度,过滞后环两端点画一直线。然后经过横轴上与曲线原点的距离等效于所规定的塑性延伸率的点,作平行于此直线的平行线。平行线与曲线的交截点给出相应于规定塑性延伸强度的力。此力除以试样原始横截面积S。得到规定塑性延伸强度(见图7)。e。——规定的塑性延伸率;Rp——规定塑性延伸强度。图7滞后环法测定规定塑性延伸强度Rp可以采用附录C提供的逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度。日常生产检测允许采用6.8.1.2的方法测定规定塑性延伸率e。不小于0.2%的规定塑性延伸强度。仲裁试验按6.8.1.1执行。在力-延伸率曲线图上,作一条平行于力轴并与该轴的距离等效于规定总延伸率e;的平行线,此线与曲线的交截点给出相应于规定总延伸强度的力,此力除以试样原始横截面积S。得到规定总延伸强度R(见图8)。图8规定总延伸强度R;6.8.3抗拉强度R。的测定从记录的应力-延伸率曲线上直接读取试验过程中的最大应力,即抗拉强度R。;或力-位移(伸长)曲线图上,或从测力度盘上读取拉伸试验过程中的最大力F;按式(10)计算。最大力除以试样原始横截面积S。得到抗拉强度。式中:Rm——抗拉强度,单位为兆帕(MPa);Fm——拉伸试验过程中试样所承受的最大力,单位为牛顿(N);S。试样原始横截面积,单位为平方毫米(mm²)6.8.4断后伸长率A的测定6.8.4.1为了测定断后标距L。,应将试样断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上,应采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后,测量试样断后标距。若断口处有影响对接的碎屑,可以清除。对于紧密对接后仍有缝隙时,该缝隙应计人断后标距的测量中。6.8.4.2断后伸长率按式(11)计算。式中:A——断后伸长率,%;L。——原始标距,单位为毫米(mm)。6.8.4.3应使用分辨力足够的量具或测量装置测定断后标距(L。),并精确到0.1mm。6.8.4.4如规定的最小断后伸长率小于5%,可采取特殊方法进行测定,参见附录A。6.8.4.5原则上,只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之一情况方为有效。但断后伸长率大于或等于规定值,不管断裂位置处于何处测量均为有效。如断裂处与最接近的标距标记的距离小于原始标距的三分之一时,可以采用附录B规定的移位法测定断后伸长率。6.8.5断面收缩率Z的测定6.8.5.1测量时,将试样断裂部分仔细地配接在一起,使其轴线处于同一直线上。断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。对于圆形横截面试样,在缩颈最小处两个相互垂直方向测量直径,取算术平均值d。计算最小横截面积;对于矩形横截面试样,测量缩颈处的最大宽度b。和最小厚度a。,两者之乘积为断后最小横截面积S。,见图9。原始横截面积S。与断后最小横截面积S。之差除以原始横截面积的百分率得到断面收缩率。图9矩形横截面试样缩颈处最大宽度和最小厚度6.8.5.2断面收缩率Z按照式(12)计算。式中:Z——断面收缩率,%;S。——试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);S。——断后最小横截面积,单位为平方毫米(mm²)。6.8.5.3薄板和薄带试样、管材全截面试样、圆管纵向弧形试样和其他复杂横截面试样及直径小于7试验结果7.1试验结果数值的修约试验测定的数值应按照相关产品标准的要求进行修约。如未规定具体要求,应按照如下要求进行修约:——抗拉强度及规定强度的性能值修约至1MPa;——断后伸长率修约至0.5%;——断面收缩率修约至1%。7.2试验结果处理7.2.1试验出现下列情况之一者,试验结果无效,应从相同批次的材料上取同样数量的试样重新试验。a)试样断裂发生在标距外或断在机械刻划的标距标记上,而且断后伸长率小于规定最小值;b)试样断裂发生在机械刻划的标距标记上,而且强度指标小于规定最小值;c)试样断裂处与最接近的标距标记的距离小于原始标距的三分之一,且断后伸长率小于规定最小值;d)试验期间设备发生故障或发现方法不正确,可能影响了试验结果。7.2.2试验后试样出现两个或两个以上的缩颈以及显示出缩孔等),应在试验记录和报告中注明。经双方协商重做同样数量的试验。8试验报告b)试验温度;g)试样的取样方向和位置(如已知);j)试验人员和试验时间;k)重复试验的理由。9测量不确定度测量不确定度分析对于辨识测量结果不一致性的主要来源是很有用的。拉伸试验测量结果不确定度的评定范例参见附录D。断后伸长率低于5%的测定方法A.1本附录推荐了断后伸长率低于5%的测定方法。(资料性附录)移位法测定断后伸长率B.1本附录推荐了用移位法测定断后伸长率。B.2为了避免由于试样断裂位置不符合6.8.4所规定的条件而报废试样,可以采用下列方法:a)试验前将试样原始标距细分为5mm(推荐)到10mm的N等份。b)试验后,以符号X表示断裂后试样短段的标距标记,以符号Y表示断裂后试样长段的等分标记,此标距与断裂处的距离最接近于断裂处至标距标记X的距离。c)如X与Y之间的分格数为n,按如下测定断后伸长率:1)如N-n为偶数(见图B.la)],测量X与Y之间的距离l.和测量从Y至距离为分格的Z标记之间的距离ln。按照式(B.1)计算断后伸长率:2)如N-n为奇数(见图B.1b)],测量X与Y之间的距离l,以及从Y至距离分别为个分格的Z'和Z”标记之间的距离lμ和ly。按照式(B.2)计算断后a)N-n为偶数b)N-n为奇数说明:n——X与Y之间的分格数;X试样较短部分的标距标记;Y试样较长部分的标距标记;图B.1移位方法的图示说明逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度(Rp)C.1范围本附录规定了逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度(Rp)。本附录适用于具有无明显弹性直线段金属材料的塑性延伸强度的测定。对于力-延伸曲线图具有弹性直线段高度不低于0.5F。的金属材料,其塑性延伸强度的测定亦适用。逐步逼近方法可应用于这种性能的拉伸试验自动化测试。C.2方法取A。点拟为塑性延伸率等于0.2%时的力FP₂,在曲线上分别确定力为0.1FPo₂和0.5FPo₂的B₁和D₁两点,作直线B₁D₁。从曲线原点O(必要时进行原点修正)起截取OC段(OC=0.2%×L.×n,式中n为延伸放大倍数),过C点作平行于B₁D₁的平行线CA₁交曲线于A₁点。如果A₁与A。重合,FPo₂即为相应于塑性延伸率为0.2%时的力。如A₁点未与A。重合,需要按照上述步骤进行进一步逼近。此时,取A₁的力FPo₂,在曲线上分别确定力为0.1FPo₂和0.5FPo₂的B₂和D₂两点,作直线B₂D₂,过C点作平行于B₂D₂的平行线CA₂交曲线于A₂点,如此逐步逼近,直至最后一次得到的交点A。与前一次的交点A。-1重合(见图C.1)。A,的力即为塑性延伸率达0.2%时的力。此力除以试样原始横截面积得到测定的塑性延伸强度Rpo₂。(资料性附录)拉伸试验测量结果不确定度的评定D.1拉伸试验测量结果不确定度的评定评定铝青铜材料以3个试样平均结果的抗拉强度、规定塑性延伸强度和塑性指标的不确定度。使用10个试样,得到测量列,测量得到的结果见表D.1。试验标准偏差按贝塞尔公式计算:式中:表D.1重复性试验测量结果序号试样直径抗拉强度规定塑性延伸强度断后伸长率断面收缩率平均值标准偏差s;相对标准偏差D.2抗拉强度不确定度的评定抗拉强度不确定度的评定如下:a)数学模型Ry——拉伸速率对抗拉强度的影响。b)A类相对不确定度分项ur(rep)的评定c)最大力F的B类相对不确定度分项u(Fm)的评定1)试验机测力系统示值误差带来的相对标准不确定度um(F₁)1.0级的拉力试验机示值误差为士1.0%,按均匀分布考虑k=√3,则:2)测力系统示值误差带来的相对标准不确定度u(F₂)使用0.3级的标准测量仪对试验机进行检定,重复性R=0.3%。可以看成重复性极限。则其相对标准不确定度为:3)最大力的相对标准不确定度分项ure(Fm)d)原始横截面积S。的B类相对不确定度分项u(So)的评定测定原始横截面积时,测量每个尺寸应准确到士0.5%。u(S₀)=2·u(d)=2×0.289%=0.578%e)拉伸速度影响带来的相对不确定度分项u(Rmv)试验得出,在拉伸速率变化范围内抗拉强度最大相差21MPa,所以拉伸速率对抗拉强度的影响为f)抗拉强度的相对合成不确定度表(表D.2)表D.2抗拉强度的相对标准不确定度分项汇总标准不确定度分项不确定度来源测量重复性最大力ua(S₀)试样原始横截面积拉伸速率uag(Rm)=√u(rep)+ua(Fm)+us(S₀)+us(R)g)抗拉强度的相对扩展不确定度取包含概率p=95%,按k=2U(Rm)=k·ue(R)………(D.11)U(Rm)=2×1.438%=2.876%D.3规定塑性延伸强度不确定度的评定规定塑性延伸强度不确定度的评定如下:a)数学模型式中:R。——规定塑性延伸强度;F。——规定塑性延伸力;S。——原始横截面积;rep——重复性;R——拉伸速率对规定塑性延伸强度的影响。b)A类相对不确定度分项u(rep)的评定本例评定3个试样测量平均值的不确定度,故应除以√3。c)规定塑性延伸力F。的B类相对不确定度分项u(Fp)的评定规定塑性延伸力是按如下方法得到的:在力-延伸曲线图上,划一条与曲线的弹性直线段部分平行,且在延伸轴上与此直线的距离等效于规定塑性延伸率0.2%的直线。此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定塑性延伸强度的力。由于无法得到力-延伸曲线的数学表达式,我们不能准确得到引伸计测量应变的相对标准不确定度ura(△L。)与力值的相对标准不确定度unl(Fp)之间的关系。为得到两者之间的近似关系,通过交截点与曲线作切线,与延伸轴的交角为α。则引伸计测量应变的相对标准不确定度u(△L。)与引伸计对力值带来的相对标准不确定度u(Fp)近似符合下式:1级引伸计的相对误差为士1%,按均匀分布考虑。在实际操作中a角与坐标轴的比例有关本例中在交截u(F)=√us(F₁)+ui(F₂)+us(F,)=0.578%d)原始横截面积S。的B类相对不确定度分项u(So)的评定原始横截面积相对不确定度与D.2c)相同urel(S₀)=0.578%e)拉伸速度影响带来的相对不确定度分项u(Ry)试验得出,在拉伸速率变化范围内规定塑性延伸强度最大相差23MPa,所以拉伸速率对规定塑性f)规定塑性延伸强度的相对合成不确定度表(表D.3)表D.3规定塑性延伸强度的相对标准不确定度分项汇总标准不确定度分项不确定度来源标准不确定度测量重复性规定塑性延伸力u(S₀)试样原始横截面积拉伸速率u(R)=√ui(rep)+us(F₂)+u(S₀)+us(Rv)=2.24%g)规定塑性延伸强度的相对扩展不确定度取包含概率p=95%,按k=2Um(Rp)=k×uel(R)……(D.22)U(Rm)=2×2.24%=4.48%D.4断后伸长率不确定度的评定断后伸长率不确定度的评定如下:a)数学模型A——断后伸长率;L。——原始标距;L。——断后标距。断后伸长(L。-L₀)的测量应准确到0.1mm。在评定测量不确定度时公式应表达为:………(D.25)uag(A)=√ua(Lo)+ua

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