GBT 228.1-2002金属材料 室温拉伸试验方法

金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法Metallicmaterials－TensiletestingatambienttemperatureGB/T228.1--2010上海建科院叶惠定2012年4月3术语和定义3.10应力R试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积S0之商。3.10.1抗拉强度Rm相应最大力Fm的应力。3.10.2屈服强度3.10.2.1上屈服强度ReH试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。见图２。3.10.2.2下屈服强度ReL在屈服期间，不计初始瞬间效应时的最小应力。见图２。5原理试验系用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，测定第3章定义的一项或几项力学性能。除非另有规定，试验一般在室温10℃到35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±5℃。7原始横截面积的测定宜在试样平行长度中心区域以足够的点数测量试样的相关尺寸。原始横截面积S0是原始横截面积横截面积（原始横截面积三次测量的最小值改为平均值,见前言），应根据测量的尺寸计算。原始横截面积的计算准确度依赖于试样本身特性和类型。附录B～附录E给出了不同类型试样原始横截面积S0的评估方法，并提供了测量准确度的详细说明。原GB/228—20027原始横截面积S0的测定试样原始横截面积测定的方法和准确度应符合附录A～D(标准的附录)规定的要求。测量时建议按照表3选用量具或测量装置。应根据测量的试样原始尺寸计算原始横截面积，并至少保留4位有效数字。8原始标距的标记应用小标记、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。对于比例试样，应将原始标距的计算值与其标记值之差小于10%，可将原始标距的计算值按GB/8170修约至最接近5mm的倍数。原始标距的标记应准确到±1%。如平行长度Lc比原始标距长许多，例如不经机加工的试样，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。9试验设备的准确度试验机应按照GB/T16825.1进行检验，并且其准确度应为1级或优于1级。引伸计的准确度级别应符合GB/T12160的要求。测定上屈服强度、下屈服强度、屈服点延伸率、规定塑性延伸强度、规定总延伸强度、规定残余延伸强度，以及规定残余延伸强度的验证试验，应使用不劣于1级准确度的引伸计；测定其他具有较大延伸率的性能，例如抗拉强度、最大力总延伸率和最大力塑性延伸率、断裂总延伸率，以及断后伸长率，应使用不劣于2级准确度的引伸计。计算机控制拉伸试验机应满足GB/T22066并参见附录A。原GB/228—200210试验要求10.1设定试验力零点在试验加载链装配完成后，试样两端被夹持之前应设定力测量系统的零点。一旦设定了力值零点，在试验期间力测量系统不能再发生变化。10.2试样的夹持方法应使用例如楔形夹头、螺纹夹头、平推夹头、套环夹具等合适的夹具夹持试样。10.3应变速率控制的试验速率ėLC（方法A）应变ε:拉伸时试样长度方向特定标距下的伸长量ΔL与原标距L0的比值，定义为工程应变，即：ε＝ΔL/L010.4应力速率控制的试验速率（方法B）10.4.1总则试验速率取决于材料特性并应符合下列要求。如果没有其他规定，在应力达到规定屈服强度的一半之前，可以用任意的试验速率。超过这点以后的试验速率应满足下述规定。10.4.2.2下屈服强度(ReL)如仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025sˉ1～0.0025sˉ1之间。平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。如不能直接调节这一应变速率，应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整，在屈服完成之前不再调节试验机的控制。任何情况下，弹性范围内的应力速率不得超过表4规定的最大速率。10.4.2.3上屈服强度ReH和下屈服强度ReL如在同一试验中测定上屈服强度和下屈服强度，测定下屈服强度的条件应符合10.4.2.2的要求。10.4.2.4规定塑性延伸强度(Rp)、规定总延伸强度(Rt)和规定残余延伸强度(Rr)在弹性范围试验机的横梁位移速率应在表4规定的应力速率范围内，并尽可能保持恒定。在塑性范围和直至规定强度(规定塑性延伸强度、规定总延伸强度和规定残余延伸强度)应变速率不应超过0.0025sˉ1。10.4.2.5横梁位移速率如试验机无能力测量或控制应变速率，应采用等效于表4规定的应力速率的试验机横梁位移速率，直至屈服完成。10.4.2.6抗拉强度Rm、断后伸长率A、最大力总延伸率Agt、最大力塑性延伸率Ag和断面收缩率测定屈服强度或塑性延伸强度后，试验速率可以增加到不小于0.008sˉ1的应变速率（或等效的横梁分离速率）。如果仅仅需要测定材料的抗拉强度，在整个试验过程中可以选取不超过0.008sˉ1的单一试验速率。10.5试验方法和速率的选择除非另有规定，只要能满足GB/T228的本部分的要求，实验室可以自行选择方法A或方法B和试验速率。10.6试验条件的表示为了用缩略的形式报告试验控制模式和试验速率，可以使用下列缩写的表示形式：GB/T228Annn或GB/T228Bn这里“A”定义为使用方法方法A（应变速率控制），“B”定义为使用方法B（应力速率控制）。三个字母的符号“nnn”是指每个试验阶段所用速率，如图9中定义的，方法B中的符号“n”是指在弹性阶段所选取的应力速率。示例1：GB/T228A224表示为应变速率控制，不同阶段的试验速率范围分别为2，2和4。示例2：GB/T228B30表示试验为应力速率控制，试验的名义应力速率为30MPa·sˉ1。示例3：GB/T228B表示试验为应力速率控制，试验的名义应力速率符合表3。11上屈服强度的测定上屈服强度ReH可以从力－延伸曲线图或峰值力显示器上测得，定义为力首次下降前的最大力值对应的应力（见图2）。12下屈服强度的测定下屈服强度ReL可以从力－延伸曲线图上测得，定义为不计初始瞬间效应时屈服阶段中的最小力所对应的应力（见图2）。14规定总延伸强度的测定14.1在力－延伸曲线图上，作一条平行于力轴并与该轴的距离等效于规定总延伸率的平行线，此平行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(S0)得到规定总延伸强度Rt(见图4)。14.2可以使用自动装置(例如微处理机等)或自动测试系统测定规定总延伸强度，可以不绘制力－延伸曲线图。屈服强度ReH可以从力－延伸曲线图或峰值力显示器上测得，定义为力首次下降前的最大力值对应的应力（参见附录A）。Δ18抗拉强度Rm的测定（原GB/T228-2002)按照定义4.9.1和采用图解方法或指针方法测定抗拉强度。对于呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，或从测力度盘，读取过了屈服阶段之后的最大力；对于呈现无明显屈服(连续屈服)现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，或从测力度盘，读取试验过程中的最大力。最大力除以试样原始横截面积(So)得到抗拉强度。可以使用自动装置(例如微处理机等)或自动测试系统测定抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。20断后伸长率的测定20.1应按照3.4.2的定义测定断后伸长率。为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配接在－起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样标距。这对小横截面试样和低伸长率试样尤为重要。按式（5）计算断后伸长率A:A=(Lu-Lo)/Lu*100%----------(5)22试验结果数值的修约试验测定的性能结果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，应按照如下的要求进行修约：－－－强度性能值修约至1MPa;－－－屈服点延伸率修约至0.1%，其他延伸率和断后伸长率修约至0.5%;－－－断面收缩率修约至1%。（原GB/T228）20性能测定结果数值的修约试验测定的性能结果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，应按照表5的要求进行修约。修约的方法按照GB/T8170。22试验报告试验报告应至少包括以下信息：a)本部分国家标准编号；b)注明试验条件信息；c)试样标识；d)试样名称、牌号（如已知）；e)试样类型；f)的取样方向和位置（如已知）；g)试验控制模式和试验速率或试验速率范围（见10.6），如果与10.3和10.4推荐的方法不同；h)试验结果。（原GB/T228）22试验结果处理22.1试验出现下列情况之一其试验结果无效，应重做同样数量试样的试验。a)试样断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)试验期间设备发生故障，影响了试验结果。22.2试验后试样出现两个或两个以上的缩颈以及显示出肉眼可见的冶金缺陷(例如分层、气泡、夹渣、缩孔等)，应在试验记录和报告中注明。附录E(规范性附录）管材使用的试样类型E1试样的形状试样可以为全壁厚纵向弧形试样，管段试样，全壁厚横向试样，或从管壁厚度机加工的圆形横截面试样（见图14和图15）。对于管壁厚度小于3mm的机加工横向，纵向和圆形横截面试样已在附录B描述了，对于管壁厚度大于3mm的机加工横向，纵向和圆形横截面试样已在附录D描述了。E.2试样的尺寸E.2.1纵向弧形试样纵向弧形试样尺寸采用表E.1。相关产品标准可以规定不同于表E.1的试样。纵向弧形试样一般适用于管壁厚大于0.5mm的管材。为了在试验机上夹持，可以压平纵向弧形试样的两头部，但不应将平行长度部分压平。不带头的试样，两夹头间的自由长度应足够，以使试样原始标距的标记与最接近的夹头间的距离不少于1.5√S0。E.2.2管段试样管段试样尺寸见表E.2。应在试样两端加以塞头。塞头至最接近的标距标记的距离不应小于D0/4，只要材料足够，仲裁试验时此距离为D0。塞头相对于试验机夹头在标距方向伸出的长度不应超过D0，而其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，加或不加扁块塞头后进行试验。仲裁试验不压扁，应加配塞头。表E.2管段试样E.2.3机加工的横向试样机加工的横向矩形横截面试样，管壁厚度小于3mm时，采用表B.1或表B.2规定的试样；管壁厚度大于或等于3mm时，采用表D.2或表D.3规定的试样。不带头的试样，两夹头间的自由长度应足够，以使试样原始标距的标记与最接近的夹头间的距离不小于1.5b。应采用特别措施校直横向试样。E.3原始横截面积的测定试样原始横截面积的测定应准确±1%。管段试样、不带头的纵向或横向试样的原始横截面积可以根据测量的试样长度、试样质量和材料密度，按照式（E.1)计算:---------（E.1)式中：m---试样质量,单位为g(克）；Lt---试样总长度,单位为mm(毫米）；ρ---试样的材料密度，单位为克每立方厘米。对于管段试样，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