金属材料力学性能试验规范.doc

金属材料力学性能试验规范一、目的为保证金属材料力学性能试验的科学性，特对力学性能试验的试 样取样方法、位置及判定规则进行了规范二、适用范围板材、铸钢件、锻件及对接焊缝焊接接头的力学性能试验 三、引用标准GB/T 2975钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第一部分 室温试验方法JB/T 5000.8 重型机械通用技术条件 第 8 部分：锻件 JB/T 5000.6 重型机械通用技术条件 铸钢件GB 50661四、取样数量钢结构焊接规范同炉冶炼、同一热处理的产品，取样数量按照下表进行类别板材铸件锻件取样数量拉伸试验111冲击试验332五、取样方法、位置、尺寸及判定方法5.1 板材5.1.1 拉伸试样1、切取样坯时，应防止因过热、过冷、加工硬化而影响其力学性能及工艺性能，采用火焰切割法取样时，样坯切割线至试样边缘必须留有足够的切割余量，应不小于钢材的厚度，但最小不得少于 20mm，一般样坯的尺寸为 300×150（长×宽）即可2 、样坯在钢板一端取样，对于碳素结构钢和公称宽度不小于600mm 的低合金高强度结构钢，试样为横向试样，即试样的轴线垂直于轧制方向，如下图所示；公称宽度小于 600mm 的低合金高强度 结构钢，试样为纵向试样；取样部位板材表面应无缺陷。

3、当钢板厚度 t＜20mm 时，采用矩形全厚度截面试样，取样 位置如图 1，试样的加工尺寸见图 2 和表 1图 1 全厚度截面取样位置序图 2 试样尺寸表 1 常用规格钢板具体尺寸规格表比率定尺号132R121212bo12.5±0.0512.5±0.0512.5±0.05t101216Lt≥7.65 So184189204Lc90951104、当钢板厚度 20≤t 时，采用圆形试样；其中，钢板厚度 20≤t＜25 时，样坯应在钢板厚度中心取样；钢板厚度 t≥25 时，取样位置见图 3，样品尺寸见图 4（图样为集团公司试验的样品，其它单位 试验可根据标准要求自定尺寸）25 ≤t＜50 t ≥50图 3 t≥25 时的取样位置图 4 圆形试样尺寸5、试验不合格时，可以加倍取样复试，复试仍有不合格项的， 该批次不合格5.1.2 冲击试样1、冲击试样选择从纵向试样，即试样的长度方向与轧制方向相同，样坯应在一侧保留表面层，冲击试样缺口应垂直于该表面层，如图 5 所示，后续机加工时该表面见光即可，取样部位表面无缺陷图 5 冲击试样位置2、切取样坯时，应防止因过热、过冷、加工硬化而影响其力学性能及工艺性能，采用火焰切割法取样时，样坯切割线至试样边缘必须留有足够的切割余量，应不小于钢材的厚度，但最小不得少于 20mm，一般样坯的尺寸为 200×150（长×宽）即可。

3、冲击试样的取样位置件图 6，试样加工见图 7 和表 2t≤40 t＞40图 6 冲击试样取样位置图 7 V 型、U 型缺口加工图表 2 试样的尺寸和偏差名称符号和序号V 形坡口试样 公称尺偏差 mm寸 mmU 形坡口试样 公称尺偏差 mm寸 mm长度高度宽度缺口角度 缺口底部高度缺口底部半径缺口对称面一端距 离试样纵向面夹角lhw1234555101045 度80.25mm27.5mm90 度±0.60±0.075±0.11±2 度±0.075±0.025±0.42±2 度551010——8//5127.590 度±0.60±0.11±0.11——±0.09±0.07±0.42±2 度除端部外，试样表面的粗糙度应优于 Ra5μm4、试验不合格时，可取样（仍为 3 个样品）复试，复试仍有不合格项的，该批次不合格5.2 铸件1、铸件应优先选用单铸的基尔试块，具体形状、尺寸见图 8， 取样部位件图 9，试样具体加工尺寸见图 4 和图 7图 8 基尔试块图 9 取样位置2、试块应同炉冶炼、同炉热处理，拉伸试验结果和三个冲击试 验结果的平均值应符合规定要求，其中一个冲击试验结果可低于规定 值，但不得低于规定值的 2/3。

当某项力学性能试验结果不符合规定时，应在产品上取样进行复试，取样位置应该在力学性能最差部位取样（具体部位根据生产工艺而定）复试时，拉伸式样取两个，冲击试样取三个；两个拉伸试验结果都应该符合规定，三个冲击试验结果与原结果相加重新计算平均值，平均值应该满足规定要求，且六个冲击结果低于规定值的，不超过两个；复测的三个冲击结果低于规定值 2/3 的，不超过一个 复测试验结果不符合要求的，该批次铸件不合格5.3 锻件1、同批次锻件应有一件一端足够的加长或加高部位取样，一般加长或加高 200mm；其中，轴类、筒形和以拔长变形为主的锻件，其拉伸、冲击试样取轴向；环类、盘类和以敦促变形为主的锻件，其拉伸、冲击试样取切向，具体见图 10，试样具体加工尺寸见图 4 和 图 7a 轴类锻件b 筒类锻件c 盘类锻件图 10 取样位置和方向2、圆形实心锻件在距表面 1/3 半径处切取，矩形实心锻件在 1/6对角线处切取，空心锻件在 1/2 壁厚处切取，当锻件直径大于轴向长度时，在增高端周边切取，一头空心、一头实心的锻件在空心端切取3、当某项力学性能不符合规定时，允许在靠近不合格试样的相邻位置取双倍试样进行该项的复试，复试结果应全部满足要求；复试后任何一项结果仍不合格时，锻件可以进行重新热处理，并重新取样 试验，重新热处理的次数不得超过两次。

4、对于特殊热处理（如渗氮）的锻件试样，也按照上述取样方 法在延长段或增高段取样试验5.4 型材对于型材的取样方法，按照相关标准进行5.5 焊接接头1、板材焊接试样的取样方法见图 11，检验的种类和数量见表 3，当相应标准对母材某项力学性能无要求时，可免做该项力学性能试验a 不取侧弯试样时 b 取侧弯试样时1—拉伸试样；2—背弯试样；3—面弯试样；4—侧弯试样；5—冲击试样； 6—备用；7—舍弃图 11 板材对接接头试件及试样取样表 3 检验试样种类和数量母材形式试件形式试件厚度（mm）无损探伤 拉伸 面弯 背弯试样数量冲击侧弯焊缝中心 热影响区板对接接头＜14≥14要要222—2——433332、焊缝的拉伸试验，试样尺寸形状及尺寸见图 12 和表 4名称试样总长度 夹持端宽度图 12 试样形状表 4 试样尺寸 符号LtB1尺寸适合于所用的试验机b+12平行段宽度平行长度板bLc12（ts≤2）25（ts＞2）≥Ls+60过渡弧半径r≥253、冲击试样取样部位如图 13，具体位置按照 5.1.2 中的规定进行， 按照图 7 和表 2 的尺寸进行加工。

图 13 冲击试验取样位置4、弯曲试验的取样方法参考 GB/T2653 中的要求进行 5、合格标准判定如下：①对于拉伸实验，接头母材为同种钢号时，每个试样的抗拉强度不低于母材规定的标准值；对于接头为不同种钢号时，每个试样的抗 拉强度不应低于两个母材中规定的最低值②对于冲击试验，焊缝区及热影响区各三个试样的冲击功平均值 应分别达到母材规定值的最低值③对于弯曲试验，应分别满足下列条件：试样弯至 180°，各试样任何方向裂纹及其它缺陷单个长度不应大于 3mm；任何方向不大于 3mm 的裂纹及其它缺陷总长不应大于 7mm；四个试样各种缺陷 总长不应大于 24mm附录：圆形横截面拉伸比例试样。