
金属材料室温拉伸试验方法课件.ppt
119页热烈欢迎参加金属力学性能试验方法国家标准培训班代表冶金产品质量检测方法标准n物理试验(形貌、电、热性能,组织结构等测定或分析)n化学试验(各种金属元素和成分分析)n力学试验(各种条件下的强度、硬度、塑性、韧性等性能测定)n无损检验( 磁粉、超声、涡流、射线等探伤检验)金属力学性能试验方法标准概述n拉伸试验(实施指南1)n硬度试验(实施指南2)n韧性试验(实施指南3)n延性试验n疲劳试验n金属力学试验方法标准是冶金产品质量检测标准中重要的一部分金属力学及工艺性能试验方法 国 内 主 要 标 准n 一 金属力学试验通用标准n1.GB/T1172-1999 黑色金属硬度及强度换算值n2.GB/T2975-1998 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备n3.GB/T10623-2008 金属力学性能试验术语二. 金属拉伸、压缩、弯曲、扭转试验n1.GB/T228-2002 金属室温拉伸试验方法 n2.GB/T4338-06 金属材料 高温拉伸试验n3.GB/Tl3239-05 金属低温拉伸试验方法n4.GB/T8653—88 金属杨氏模量、弦线模量、切线模量 和泊松比 试验方法(静态法)n5.GB/T8358-06 钢丝绳破断拉伸试验方法n6.GB/T7314-05 金属材料 室温压缩试验方法 n7.GB/Tl4452-93 金属弯曲力学性能试验方法 8.GB/Tl0128-07 金属室温扭转试验方法 9.GB/T17600.1-98 钢的伸长率换算 第1部分:碳钢和低合金钢 10.GB/T17600.2-98 钢的伸长率换算 第2部分:奥氏体钢三 .金属硬度试验方法标准n1.GB/T231.1-02 金属布氏硬度试验 第1部分:试验方法 n2.GB/T 230.1-04 金属洛氏硬度试验 第1部分:试验方法n3.GB/T4340.1-99 金属维氏硬度试验 第1部分:试验方法n4.GB/T18449.1-01金属努氏硬度试验方法n5.GB/T4341-0l 金属肖氏硬度试验方法6.GB/T17394-98 金属里氏硬度试验方法n7.GB/T21838.1-08 金属材料 硬度和材料参数的仪器化试验 第1部分:试验方法化 四. 韧性试验标准n1.GB/T229-07 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法n2.GB/T19748-05 钢材 夏比V型缺口摆锤冲击试验 - 仪器化试验方法n3.GB/T5482-07 金属材料动态撕裂试验方法4.GB/T6803-86 铁素体钢无塑性转变温度落锤 试验方法 5.GB/T8363-07 铁素体钢落锤撕裂试验方法n6.GB/T4160-04 钢的应变时效敏感性试验方法 (夏比冲击法)五 .金属延性试验标准n1. GB/T232—99 金属材料 弯曲试验方法n2. GB/T235—99 金属材料 厚度等于或小于3mm薄板和薄带反复弯曲试验方法 3. GB/T242—07 金属管扩口试验方法n4. GB/T244—08 金属管弯曲试验方法n5. GB/T245—08 金属管卷边试验方法n6. GB/T246—07 金属管压扁试验方法 n7. GB/T17104—97 金属管 管环拉伸试验方法n8. GB/T241—07 金属管液压试验方法n9. GB/T238-02 金属材料线材反复弯曲试验方法n10. GB/T2976-04 金属线材缠绕试验方法n11. GB/T239-99 金属材料线材扭转试验方法n12. GB/T233-2000 金属材料 顶锻试验方法n13. GB/T5027-07 金属薄板和薄带塑性应变比(r值)试验方法n14. GB/T5028-99 金属薄板薄带拉伸应变硬化指数(n值)试验方法(修订中)n15. GB/T4156-07 金属杯突试验方法(厚度0.2~2mm)六. 高温长时间试验n1.GB/T2039-97 金属拉伸蠕变及持久试验方法n2.GB/Tl0120-96 金属应力松驰试验方法七七. . 金属疲劳试验标准金属疲劳试验标准n1.GB/T4337-84 金属旋转弯曲疲劳试验方法n (修订中)2.GB/T2107-80 金属高温旋转弯曲疲劳试验方法 n (修订中)n3.GB/T3075-82 金属轴向疲劳试验方法4.GB/Tl2443-07 金属扭应力疲劳试验方法 n5.GB/T10622-89 金属材料滚动接触疲劳试验方法n6.GB/T15248-94 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验7. GB/T12347-96 钢丝绳弯曲疲劳试验方法8. GB/T7733-87 金属材料旋转弯曲腐蚀疲劳试验方法9. GB/T6398-00 金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法n八. 金属断裂力学试验n1 . GB/T21143-07 金属材料准静态断裂韧度统一试验方法n (取代2038和2358)2. GB/T4161-07 金属材料平面应变断裂韧度KIC试验方法n3. GB/T7732-08 金属板材表面裂纹断裂韧度KIe试验方法n4. GB/T 19744-05 铁素体钢平面应变止裂韧度Kia试验方法n九. 金属力学试验其它标准n1. GB/Tl2444-06 金属材料 磨损试验方法 试环-试块滑动磨损试验n2. GB/T 6400-07 金属丝和铆钉高温剪切试验方法n3. GB/T 6396-08 复合钢板力学及工艺性能试验方法GB/T228 - 2002GB/T228 - 2002金属材料金属材料 室温拉伸试验方法室温拉伸试验方法 国家标准培训资料国家标准培训资料(提纲)(提纲)目目 录录 概 述 一.GB/T228—02与GB/T228—87新旧标准对比 二.GB/T228—02标准技术内容说明 三.GB/T228—02引用标准介绍说明 四.GB/T228—02采用ISO6892—98技术说明 概述 GB/T228 标准发展历史 GB228-1963 金属拉力试验法 (制定)GB228-1976 金属拉力试验法 (第1次修订)GB228-1987 金属拉伸试验方法(第2次修订)GB228-2002 金属材料 室温拉伸试验方法(第3次修订)第一部分第一部分 新旧标准对比新旧标准对比 n合并修订后的新标准,在技术内容覆盖合并修订后的新标准,在技术内容覆盖面,技术要求和相关规定等方面有较大面,技术要求和相关规定等方面有较大的变动和差异,主要方面的对照见资料的变动和差异,主要方面的对照见资料表表2—1,表,表2--2,表,表2--3。
表表2—1 2—1 金属材料室温拉伸金属材料室温拉伸试验试验方法方法修修订订前后主要技前后主要技术术内容比内容比较较序号序号项项目或内容目或内容合并修合并修订订前前合并修合并修订订等效采用国等效采用国际标际标准后准后1 1标标准个数准个数三个三个标标准:准:GB/T228—1987GB/T228—1987,,GB/T3076—1982GB/T3076—1982,,GB/T6397—1986GB/T6397—1986合并合并为为一个一个标标准:准:GB/T228—2002GB/T228—20022 2范范围围GB/T228—1987GB/T228—1987适用于金属材料,适用于金属材料,不包括厚度不包括厚度≤0.5mm≤0.5mm~~0.15mm0.15mm的薄的薄板、板、带带材、材、GB/T3076—1982GB/T3076—1982适用于适用于≤0.5mm≤0.5mm~~0.15mm0.15mm薄板、薄板、带带材的拉材的拉伸性能的伸性能的测测定GB/T6397—1986GB/T6397—1986规规定金属材料拉伸定金属材料拉伸试样试样适用于金属材料,厚度适用于金属材料,厚度≥0.1mm≥0.1mm的板的板, ,和棒、型、和棒、型、丝丝、管等材料、管等材料拉伸性能的拉伸性能的测测定。
定对对于金属箔,毛于金属箔,毛细细管,超管,超细丝细丝产产品,品,经协议进经协议进行行试验试验3 3室温室温10℃10℃~~35℃35℃10℃10℃~~35℃35℃4 4引用引用标标准准没没设设““引用引用标标准准””这这一章一章设设““引用引用标标准准””这这一章一章5 5性能名称性能名称差异差异 屈服点,上、下屈服点,屈服点,上、下屈服点,规规定非比定非比例伸例伸长应长应力,力,规规定定总总伸伸长应长应力,力,规规定定残余伸残余伸长应长应力力上、下屈服上、下屈服强强度,度,规规定非比例定非比例延伸延伸强强度,度,规规定定总总延伸延伸强强度,度,规规定残余延伸定残余延伸强强度但屈服服强强度并不度并不对应对应原原““屈服点屈服点””性能)性能)6 6符号符号应应力和力和强强度的主符号用度的主符号用““σ” σ” ,伸,伸长长率主率主符号用符号用““δ”δ”,断面收,断面收缩缩率用率用““ψ”ψ”表示比例系数比例系数K K为为5.655.65和和11.311.3的断后伸的断后伸长长率符率符号分号分别为别为δδ5 5和和δδ1010;;非比例非比例标标距的断后伸距的断后伸长长率符号:率符号:δδxmmxmm。
强强度主符号用度主符号用““R”R”,伸,伸长长率的主率的主符号用符号用““A”A”,断面收,断面收缩缩率用率用““Z”Z”表示新旧符号表示新旧符号对对照照见见附附录录L L比例系数比例系数K K为为5.655.65和和11.311.3的断后伸的断后伸长长率符号分率符号分别别为为,,A A和和A A11.311.3;;非比例非比例标标距的断后伸距的断后伸长长率符号:率符号:A Axmmxmm7 7单单位位长长度:度:mmmm面面积积::mmmm2 2力:力:N N((KgfKgf))应应力和力和强强度:度:N/mmN/mm2 2(Kgf/mm(Kgf/mm2 2) )伸伸长长率和断面收率和断面收缩缩率:率:% %质质量:量:g g密度:密度:g/cmg/cm3 31N/mm1N/mm2 2=1MPa=1MPa长长度:度:mmmm面面积积::mmmm2 2力:力:N N应应力和力和强强度:度:N/mmN/mm2 2伸伸长长率和断面收率和断面收缩缩率:率:% %质质量:量:g g密度:密度:g/cmg/cm3 31N/mm1N/mm2 2=1MPa=1MPa 8试样基本试样基本尺寸尺寸 圆形试样:圆形试样:Lc::≥L0+d0,L0+2d0(仲裁仲裁)L0::5d0,10d0r:按直径规定:按直径规定4档下限档下限粗糙度:粗糙度:≤0.8μm矩形试样:矩形试样:Lc::≥L0+b0/2,L0+b0(仲裁仲裁)L0::K√F0或非比例标距或非比例标距r::25mm~~40mm粗糙度:粗糙度:≤3.2μm弧形试样:弧形试样:Lc::≥L0+2√F0L0::K√F0r::≥15mm~~40mm粗糙度:粗糙度:≤3.2μm管段试样:管段试样:Lc::≥L0+D0/2L0::K√F0或定标距或定标距 圆形试样:圆形试样:Lc::≥L0+d/2,L0+2d(仲裁仲裁)L0::5d0,10d或非比例标距或非比例标距r::≥0.75d粗糙度:粗糙度:≤0.8μm矩形试样:矩形试样:Lc::≥L0+0.5b,L0+2b (薄板,仲裁薄板,仲裁)Lc::≥L0+1.5√S0,L0+2√S0(仲裁仲裁)L0::K√S0或非比例标距或非比例标距r::≥20mm(薄板薄板), ≥12mm(板材板材)粗糙度:粗糙度:≤3.2μm,,≤0.8μm(四面(四面加工)加工)弧形试样:弧形试样:Lc::≥L0+1.5√S0,,L0+2√S0(仲裁仲裁)L0::K√S0r::≥12mm粗糙度:粗糙度:≤3.2μm管段试样:管段试样:Lc::≥L0+D/2,L0+2D(仲裁仲裁)L0::K√S0或定标距或定标距 9 9试验设备试验设备准确度准确度级级 试验试验机:机:1 1级级引伸引伸计计::A A,,B B,,C C,,D D级级测测定定σσS S,,σσSUSU,,σσSLSL,,δδS S,,δδgtgt,,δδg g::D D级级测测定定σσP P,,σσr r按其非比例伸按其非比例伸长长率大小:率大小:≤0.5%≤0.5%,,B B级级;;>0.5%>0.5%~~<0.2%<0.2%,,C C级级;;≥0.2%≥0.2%,,D D级级试验试验机:机:1 1级级引伸引伸计计::1 1,,2 2级级测测定定R RP P,,R Rt t,,R Rr r,,R ReHeH,,R ReLeL,,A Ae e不不低于低于1 1级级;;测测定具有定具有较较大延伸的大延伸的R Rm m,,A A,,A Agtgt,,A Ag g,,A At t不低于不低于2 2级级。
1010试验试验速度速度GB/T228—1987GB/T228—1987规规定:定:测测定定σσS S,,σσSUSU,,σσp p,,σσt t,,σσr r弹弹性性应应力力速率按下表:速率按下表: E E,,N/mmN/mm2 2 N/mm N/mm2 2·S·S-1-1 <150000 1 <150000 1~~1010 ≥150000 3 ≥150000 3~~3030测测定定σσSLSL::应变应变速率速率0.00025/s0.00025/s~~0.0025/s0.0025/s测测定:定:σσb b,,δδgtgt,,δδ,,ψψ夹头夹头分离速率分离速率≤0.5L≤0.5LC C/min/min测测定定δδS S按按测测定定σσS S的要求GB/T3076—1982GB/T3076—1982规规定:定:测测定定σσεε,,σσS S,,σσSUSU,,σσSLSL弹弹性性应应力速力速率率5 5~~10N/mm10N/mm2 2·S·S-1-1测测定定σσb b,,δδ,,ψψ夹头夹头移移动动速率速率0.10.1~~0.5L0.5L0 0/min./min.测测定定R ReHeH弹弹性性应应力速率按下表:力速率按下表:E E,,N/mmN/mm2 2 N/mm N/mm2 2·S·S-1-1 <150000 2 <150000 2~~2020 ≥150000 6 ≥150000 6~~6060测测定定R ReLeL::应变应变速率速率0.00025/s0.00025/s~~0.0025/s0.0025/s测测定定R RP P,,R Rt t,R,Rr r::应应力速率:按力速率:按测测定定R ReHeH的要求;的要求;塑性范塑性范围围和直到和直到测测定定R RP P,,R Rt t,,R Rr r,,应变应变速率:速率:≤0.0025/s≤0.0025/s测测定定R Rm m,,A A,,A Agtgt,,A Ag g,,A At t,,Z Z,平,平行行长长度度应变应变速率速率≤0.008/s≤0.008/s。
测测定定A Ae e的速率按的速率按测测定定R ReLeL的要求1111L L0 0的的标记误标记误差差≤±0.5%≤±0.5%≤±1%≤±1%1212S S0 0的的测测定定误误差差≤±1%≤±1%≤±1%,≤±1%,对对于薄板于薄板试样试样≤±2%≤±2%1313S SU U的的测测定定误误差差断后横截面尺寸用最小分度断后横截面尺寸用最小分度值值不大于不大于0.02mm0.02mm的量具的量具测测量≤±2%≤±2%1414性能性能测测定定项项目目σσS S,,σσSUSU,,σσSLSL,,σσp p,,σσt t,,σσr r,,σσb b,,δδS S,,δδgtgt,,δδg g,,ψψ,,δδ共共1212项项R ReHeH,,R ReLeL,,R Rp p,,R Rt t,,R Rr r,,R Rm m,,A At t,,A Ae e,,A Agtgt,,A Ag g,,Z Z,,A A共共1212项项1515测测定定R ReHeH,,R ReLeL的方法的方法图图解方法,指解方法,指针针方法仲裁方法仲裁试试验验::图图解方法图图解方法(包括自解方法(包括自动动方法),方法),指指针针方法。
仲裁方法仲裁试验试验::图图解方法1616测测定定R Rp p的的方法方法常常规规平行平行线线方法,滞方法,滞后后环环方法,逐步方法,逐步逼近方法,横梁逼近方法,横梁位移方法位移方法((≥0.2%≥0.2%),分),分级级施力方法施力方法可以自可以自动动化化测测定常常规规平行平行线线方法,方法,滞后滞后环环方法,方法,逐步逼近方法逐步逼近方法(作(作为为提示附提示附录录)可以自可以自动动化化测测定1717测测定定R Rt t的的方法方法图图解方法,可以自解方法,可以自动动化化测测定定图图解方法,可以自解方法,可以自动动化化测测定定1818R Rr r的的验证验证和和测测定方定方法法规规定定σσr r的的验证验证方法方法和人工和人工测测定方法定方法规规定定R Rr r的的验证验证方法方法和人工和人工测测定方定方法(作法(作为为提示提示附附录录))1919测测定定R Rm m的的方法方法图图解方法,指解方法,指针针方法,方法,可以自可以自动动化化测测定定图图解方法,指解方法,指针针方方法,可以自法,可以自动动化化测测定定2020测测定定A Agtgt,,A Ag g,,A Ae e的方的方法法图图解方法解方法图图解方法,可以自解方法,可以自动动化化测测定定2121测测定定A A,,A At t,,Z Z的方法的方法人工方法人工方法测测定定A A,,Z Z人工方法,也可以自人工方法,也可以自动动化化测测定定A A和和A At t2222结结果的修果的修约约规规定定结结果数果数值值的修的修约约要求要求((见见表表6 6))σσp p,,σσt t,,σσr r,,σσm m,,σσS S,,σσSUSU,,σσSLSL的修的修约间约间隔隔为为::≤200N/mm≤200N/mm2 2 1N/mm1N/mm2 2>200N/mm>200N/mm2 2~~1000N/mm1000N/mm2 2 5N/mm5N/mm2 2>1000N/mm>1000N/mm2 2 10N/mm10N/mm2 2δδS S,,δδg g,,δδgtgt:修:修约间约间隔隔0.1%0.1%;;δδ:修:修约间约间隔:隔:≤10% ≤10% 0.5%0.5% >10% >10% 1%1%Z Z:修:修约间约间隔:隔:≤25% ≤25% 0.5%0.5% >25% 1% >25% 1%规规定定结结果数果数值值的修的修约约要求:要求:R Rp p,,R Rt t,,R Rr r,,R Rm m,,R ReHeH,,R ReLeL,的修,的修约间约间隔隔为为::≤200N/mm≤200N/mm2 2 1N/mm1N/mm2 2>200N/mm>200N/mm2 2~~1000N/mm1000N/mm2 2 5N/mm5N/mm2 2>1000N/mm>1000N/mm2 2 10N/mm10N/mm2 2A A:修:修约间约间隔隔0.5%0.5%;;A At t:修:修约间约间隔隔0.5%0.5%;;A Ae e:修:修约间约间隔隔0.05%0.05%;;A Agtgt,,A Ag g:修:修约间约间隔隔0.5%0.5%;;Z Z:修:修约间约间隔隔0.5%0.5%2323结结果准确度果准确度阐阐述述无无有有阐阐述内容述内容2424附附录录GB/T228—1987GB/T228—1987的附的附录录::附附录录A A((补补充件)充件)附附录录B B(参考件)(参考件)附附录录C C(参考件)(参考件)GB/T3076—1982GB/T3076—1982的附的附录录::附附录录A A((补补充件)充件)附附录录B B((补补充件)充件)规规定定1212个附个附录录,附,附录录A A~~D D为标为标准的附准的附录录:附:附录录E E~~L L都是提示的附都是提示的附录录。
2525采用国采用国际标际标准的程度准的程度参照采用参照采用等效采用等效采用表表2—2 性能名称对照性能名称对照新新 标标 准准旧旧 标标 准准性能名称性能名称英文名称英文名称符号符号性能名称性能名称符号符号断面收断面收缩缩率率Percentage reduction of Percentage reduction of areaareaZ Z 断面收断面收缩缩率率ψψ断后伸断后伸长长率率Percentage elongation after Percentage elongation after freacturefreactureA AA A11.311.3A Axmmxmm断后伸断后伸长长率率δδ5 5δδ1010δδxmmxmm断裂断裂总总伸伸长长率率Percentage total elongation Percentage total elongation at fractureat fractureA At t————最大力最大力总总伸伸长长率率Percentage elongation at Percentage elongation at maximum forcemaximum forceA Agtgt最大力下的最大力下的总总伸伸长长率率δδgtgt最大力非最大力非比例伸比例伸长长率率Percentage non-proportional Percentage non-proportional elongation at maximum elongation at maximum forceforceA Ag g最大力下的非比最大力下的非比例伸例伸长长率率δδg g屈服点屈服点延伸率延伸率Percentage yield point Percentage yield point extensionextensionA Ae e屈服点伸屈服点伸长长率率δδs s屈服屈服强强度度Yield strengthYield strength——屈服点屈服点σσs s上屈服上屈服强强度度Upper yield strengthUpper yield strengthR ReHeH上屈服点上屈服点σσsusu下屈服下屈服强强度度Lower yield strengthLower yield strengthR ReLeL下屈服点下屈服点σσslsl规规定非比例定非比例延伸延伸强强度度Proof strength,Proof strength,non-proportional non-proportional extensionextensionR Rp p例如例如R Rp0.2p0.2规规定非比例伸定非比例伸长长应应力力σσP P例如例如σσP0.2P0.2规规定定总总延延伸伸强强度度ProofstrengthProofstrength, , total extensiontotal extensionR Rt t例如例如R Rt0.5t0.5规规定定总总伸伸长应长应力力σσt t例如例如σσt0.5t0.5规规定残余延定残余延伸伸强强度度Permanent set ex Permanent set ex strengthstrengthR Rr r例如例如R Rr0.2r0.2规规定残余伸定残余伸长应长应力力σσr r例如例如σσr0.2r0.2抗拉抗拉强强度度Tensile strengthTensile strengthR Rm m抗拉抗拉强强度度σσb b第二部分 标准技术内容说明第一节第一节 标准的合并修订标准的合并修订n国家标准国家标准GB/T228—2002《《金属材料金属材料拉伸试验方法拉伸试验方法》》合并修订三个拉伸试验合并修订三个拉伸试验标准:标准:nGB/T228—1987金属拉伸试验方法金属拉伸试验方法nGB/T3076—1982金属薄板(带)拉伸金属薄板(带)拉伸试验方法试验方法nGB/T6397—1986金属拉伸试验试样金属拉伸试验试样 第二节第二节 拉伸性能的测定拉伸性能的测定n本标准定义了本标准定义了1212种可测拉伸性能,这些性能是:种可测拉伸性能,这些性能是: 强度性能强度性能::n上屈服强度(上屈服强度(R ReHeH))n下屈服强度(下屈服强度(R ReLeL))n规定非比例延伸强度(规定非比例延伸强度(R RP P))n规定总延伸强度(规定总延伸强度(R Rt t))n规定残余延伸强度(规定残余延伸强度(R Rr r))n抗拉强度(抗拉强度(R Rm m)) 塑性性能n屈服点延伸率(屈服点延伸率(A Ae e))n最大力总伸长率(最大力总伸长率(A Agtgt))n最大力非比例伸长率(最大力非比例伸长率(A Ag g))n断裂总伸长率(断裂总伸长率(A At t))n断后伸长率(断后伸长率(A A))n断面收缩率(断面收缩率(Z Z))金属拉伸曲线分析 金属拉伸曲线分析na oa-弹性变形阶段 线性 可逆性 nb ab-滞弹性变形阶段 非线性 滞后性nc bc-微塑性变形 不可逆性nd cde-屈服阶段 塑性变形急剧增加ne e f-应变硬化阶段 塑性变形均匀连续nf f g-缩颈变形阶段 产生缩颈变形ng 断裂金属材料典型拉伸曲线 关于金属的拉伸试验速率n1 试验速率的本质n2 试验速率的方式n3 试验速率方式的评价分析n4 拉伸速率对性能的影响n5 拉伸速率的规定n6 应力速率与应变速率的转换金属拉伸试验标准对试验速度的规定测定拉伸性能对试样的要求n1 标距n2 平行长度n3 过渡半径n4 矩形试样宽厚比n5 试样头部形状n6 圆形截面比例试样n7 矩形截面比例试样n8 扁材、线材试样n9 直径小于4mm线材试样n10 管材试样断后伸长率测量要点n1 断样处于同一轴线n2 断面适当接触n3 直接测量条件n4 移位法测量n5 自动法测量(下述6点)n6 A<5%测量方法n7 表示方法与换算n8 修约间隔图图3—34 屈服期间力始终保持增加屈服期间力始终保持增加 规定非比例延伸强度 Rp0.2n非比例延伸量 ∆L(偏离弹性点的变形量)n非比例延伸率 εp(εp =∆L/Le)n规定非比例延伸率 εp0.2n规定非比例延伸强度 Rp0.2= εp0.2对应的应力 ( Rp0.2 =Fp/S0) 试样横截面积的测定n1.原则n1)产品标准或协议无规定时,要实测尺寸。
n2)建议量具要求:n 尺寸 分辨力n 0.1~0.5mm 0.001mmn >0.5~2.0mm 0.005mmn >2.0~10.0mm 0.01mmn > 10.0mm 0.05mmn3) 以三处测量的最小横截面为准n4)测量计算的面积至少保留4位有效数字,π不少于四位 2 各类试样S0的测量n1) 厚度0.1~<3mm薄板试样: 面积准确至±2%,特薄板试样宽度误差<2% 2) 厚度≥3mm的板、扁材及尺寸≥4mm线、棒、型材试样: 尺寸测量准确至±0.5% 3) 尺寸<4mm线、棒、型材试样: 面积测量准确至±1% 4) 管材试样(全截面或条状): 原始横截面测量准确至±1% 十一 断面收缩率的测定n1.断面形状:圆形和矩形截面试样n2.其它截面试样Z的测定(见标准19.3条)n3.矩形截面试样断面的测量方法: 断面最大宽度和最小厚度的乘积一 拉伸试验测量不确定度评定原则n拉伸试验测量不确定度是根据误差累计原理,以试验方法标准和相关检定标准为依据评定的。
当评定试验结果总分散度时,测量不确定度包括材料不均匀性带入的分散因此这种评定方法对试验室实际应用是有意义的n评定时要考虑试验方法的特点,采用设备或仪器相应标准规定1 相关标准及文件nJJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示n基本概念、术语(不确定度、A类不确定度、B类不确定度、合成不确定度、扩展不确定度等)n建立测量模型(根据不同试验方法类型)n各不确定度的评定(A类、B类、合成、扩展)n测量不确定度的报告与表示GB/T228-2002金属材料 室温拉伸试验方法n测定的性能(可测6项强度性能、6项塑性性能)n测定相应性能的影响因素分析n相关的引用标准相关引用标准nGB/T16825-1997 拉伸试验机的检验(相应级别试验机试验力误差规定) GB/T 12160-2002 单轴试验用引伸计的标定 (规定级别引伸计的量程、系统误差要求) GB/T8170-1987 数值修约规则(有效位数、修约间隔、修约规则)二二 .影响性能测定结果准确度的因素影响性能测定结果准确度的因素n影响拉伸性能测定结果准确度的因素主要归为两影响拉伸性能测定结果准确度的因素主要归为两大类如下:大类如下:na)计量参数类:例如试验机级别、引伸计、试计量参数类:例如试验机级别、引伸计、试样尺寸,包括试样原始横截面尺寸等。
样尺寸,包括试样原始横截面尺寸等nb)材料和试验控制参数:例如材料性能的均匀材料和试验控制参数:例如材料性能的均匀性、试样制备的方法、试样形状及公差、试验性、试样制备的方法、试样形状及公差、试验速率、试样受力的轴向性、试验温度、数据采速率、试样受力的轴向性、试验温度、数据采集与分析技术、软件的偏差,以及人为误差等集与分析技术、软件的偏差,以及人为误差等 4 不确定度分量分析不确定度分量分析 1 .与材料无关的未定系统误差与材料无关的未定系统误差n标准中规定和相关标准中规定的未定系统误差有:标准中规定和相关标准中规定的未定系统误差有:na)a)允许的测力误差(允许的测力误差(1 1级准确度):级准确度):±±1%1%;;nb)b)允许的测应变(位移)误差(允许的测应变(位移)误差(1 1级引伸计准确度):级引伸计准确度):±±1%1%;;nc)c)允许的标距误差(允许的标距误差(1 1级引伸计):级引伸计):±±1%1%;;nd)d)允许的测原始横截面积误差:允许的测原始横截面积误差:±±1%1%;;ne)e)允许的测断后最小横截面积误差:允许的测断后最小横截面积误差:±±2%2%。
n标准中规定的标准中规定的12种性能,并不是每一种都与上述种性能,并不是每一种都与上述5种误差分量相种误差分量相关例如,关例如,ReH、、ReL和和Rm三项性能与力的测量和原始横截面积三项性能与力的测量和原始横截面积的测量相关,所以这些性能与的测量相关,所以这些性能与a)和和d)项误差相关项误差相关RP这一性能除这一性能除与与a)和和d)项误差相关外,还与项误差相关外,还与b)和和c)项误差相关,因为由应变项误差相关,因为由应变(位移)确定所测的力,而应变(位移)通过引伸计测量的位移)确定所测的力,而应变(位移)通过引伸计测量的A这一性能与标距误差和延伸测量误差(采用引伸计方法测)相关,这一性能与标距误差和延伸测量误差(采用引伸计方法测)相关,即与即与c)和和d)项误差相关项误差相关Z这一性能与原始横截面积和断后最小这一性能与原始横截面积和断后最小横截面积测量误差相关,即与横截面积测量误差相关,即与d)和和e)项误差相关项误差相关2.试验控制参数(应变速率)引起的等效误差试验控制参数(应变速率)引起的等效误差n应变速率对性能测定的影响与材料有关,应事应变速率对性能测定的影响与材料有关,应事前进行测定,以得到等效误差。
表前进行测定,以得到等效误差表3—32(即(即标准附录标准附录J的表的表J2)给出了在允许的应变速率)给出了在允许的应变速率范围内对于范围内对于5种材料室温规定非比例延伸强度种材料室温规定非比例延伸强度((RP0.2)测定的等效误差示例测定的等效误差示例五.抗拉强度测量不确定度示例n1 数学模型n 按抗拉强度公式计算n2 分量分析n a) 一组重复的试验数据 (3个来源)n b) 试验力分量(2个来源)n c) 试样面积误差分量(1个来源)n d) 拉伸速率(对于Rm测定不考虑)n e) 结果的修约n3 不确定度合成n4 扩展不确定度n4 结果的表示 1 基本公式 2 不确定度分量分析na)用一组试验数据得到A类不确定度分量n 用10支d=10mm圆形截面试样在同一条件下重复试验,测出的强度均值Rm=600N/mm2(591~609N/mm2),试验结果包括了材料分散度在内n平均值的计算:n求出标准偏差:A类标准不确定度计算nA类标准不确定度:n相对不确定度分量: b)试验力引入的不确定度分量n示值误差引入的分量: 1级拉力试验机力示值最大允许误差为±1.0%,按均匀分布考虑:n标准测力计引入的分量: 标准规定为0.3级标准测力仪,不确定度为0.3,置信因子为2:n最大力相对标准不确定度: c)试样形状公差引入的不确定度分量n标准附录B规定试样尺寸应测量准确至±0.5%,即横截面测量最大允许误差为±1.0%,按矩形分布考虑,则:d)修约引入的不确定度分量n标准规定,对于抗拉强度600N/mm2的修约间隔为5N/mm2,按均匀分布考虑,修约引入的不确定度分量为: 3 不确定度合成 4. 扩展不确定度n置信概率=95% Kp=2nU95rel=2×2.36%=4.72% 5. 拉伸测量不确定度的表示n相对测量扩展不确定度表示为:nRm=600N/mm2, U95rel=4.72% n 。
