GB T 2039-1997 金属拉伸蠕变及持久试验方法.pdf

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1、GB/T 2039-1997 前皇1=1 本标准等效采用国际标准I50204: 1997:率e. 蠕变弹性伸长率e, 蜻变塑性伸长率蜻变总伸长率8 持久断后伸长率 持久断面收缩率U 稳态蠕变速率K.、K.持久试样缺口敏感系数L一4.2 本标准使用的术语及定义如下4.2.1 蠕变极限单位mm mm N MPa (N/mm) E h % %/h 在规定温度下使试样在规定时间产生的蠕变伸长率(总伸长率或塑性伸长率)或稳态蠕变速率不超过规定值的最大应力。当以伸长率测定蠕变极限时，用;或;dr表示;当以稳态蠕变速率测定蠕变极限时，用:表示。4.2.2 持久强度极限试样在规定温度下达到规定的试验时间而不产

2、生断裂的最大应力.用;表示。4.2.3持久断后伸长率129 2039-1997 GB/T r- 持久试样断裂后，在室温下计算长度部分的增量与原始计算长度的百分比。用公式8=T-x100计算。电标记标在计算长度之外时，则为原始标记长度的增量与原始计算长度的百分比，用公式(IL,-Lr Z二X100计算B连z对圆形横截面试样，Lc与I付之差不应超过L币的10%;对矩形横截面试样.Lc与之差不应超过L.的15% 4.2.4 持久断面收缩率so-su 持久试样断裂后，在室温下横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，用公式户-37100计算。4.2.5 持久缺口敏感系数在缺口试样与光滑试样试验应力相

3、同的条件下，持久断裂时间的比值，用K，表示，KFLO 在缺口试样与光滑试样断裂时间相同的条件下，试验应力的比值，用K表示，kz40与本标准有关的其他术语及定义见GB10623. 4.2.6 试样5 5. 1 圆形横截面试样5. 1. 1 蠕变试样直径5mm-lO mm，原始计算长度5do或10d，(也可以采用12.5d，).推荐的标准蠕变试样见图1.其余铲o. 03 o. 02 I 2 = 1 。也旱2士O.06 2-B 1. 6/5 ，、145-852X 450 10土0，02一一-0.825 100士。.2图1圆形横截面标准蠕变试样5. 1. 2 标准持久试样直径为5mm和10mm;原始计

4、算长度分别为25mm和50mm，见图2和图3.注:为了准确地计算持丸断后伸长率，可适当减小过渡困弧半径.130 185 2039-1997 GB/T 其余VI2-8 1. 6/5 GB 145-85 0.02 003 N O R5 lX45 击门244 66 直径5mm的圆形横截面标准持久试样图2其余v0.02 ;0_03 2OHE R5 lX450 GB 145-850 R5 白，同电西N-4、3 50 3 25 4 56 114 图3直径10mm的圆形横截面标准持久试样缺口持久试样的弹性应力集中系数K，=3.85，试样尺寸见图4。其余75.1. 3 O. 02 3忏，0I 如03TG N

5、。-H 盯电.25 RO.15 士0.021 X 45 13 34 60 圆形横截面缺口持久试样图4131 矩形横截面试样5.2 2039一1997GB/T 5.2. 1 蠕变试样厚度一般为1mm,-._, 5 mm，宽度6mm15 mm，原始计算氏度50mm100 mmo 推荐的标准试样见图50RO.l RO 其余VI 7 1 -Nll 同dym在否白+mHI -2 1 22 1. 5 0 制国H 5 100士o.2 108 46 236 图5矩形横截面标准蠕变试样矩形横截面持久试样宽度一般为10mm，推荐的标准试样见图60原始计算长度与厚度的关系5.2.2 见表20其余铲, N 17 0.

6、05 NO42 向+16 18 18 I气矩形横截面标准持久试样原始计算长度与厚度的关系图6表2mm 二三o.81. 0 1. 01. 5 1.52.4 2. 43. 0 a Lo 15 20 25 30 L 111 116 121 126 5. 2. 3 如有关标准或双方协议对试样另有要求时，应按相应规定执行。5. 3 试样的制备5. 3. 1 切取的试样毛坯应代表试验材料的冶金组织和力学性能，取样部位及方向应接产品标准规定或经双方协议。5.3.2 试样在加工过程中不应因发热或加工硬化而改变材料的性能。132 GB/T 2039-1997 5. 3. 3试样凸肩放头部的形状且尺寸可根据引伸计

7、结构和拉杆型式确定。试样头部与计算氏度之间应有过渡圆弧，对于圆形横截面试样.过渡圆弧半径应不小于直径的四分之一6对于矩形横截面试样，过渡圆弧半径应不小于宽度的四分之-G5. 3. 4 短形横截面试样般Fl保留原表面.如技术条件或双方协议另有要求，可磨光表面。6试验设备及仪器6. 1 试验机在使用范围内(5.%100%)力值相对误差应不大于士1.0%;后值相对变动度应不大寸1.0%，试验机上下夹头拉杆芝间的试验力同轴皮应不超过15L6.2蠕变变形测量仪器的最小分度值应不大于1m.误是一4般赔不大于，蠕变伸长的士1%0 6.3 测温热电偶应符合JJG141、JJG351或JJG368中E级热电偶要

8、求c6.4 温度扑偿系统应使热电偶玲端温度保持恒定，允许偏是在0.5C之内。6. 5 温度测量仪器的分辨率应在0.5C之内，误差应不大于士1c. 6.6 温度控制及加热装费应保证在试验期间温度符合茬3要求c表3试验温度的偏差和梯度 试瞌温度温度偏串900 士3900-1100 工4住l温度梯度试瞌中任一瞬间试样所有世测每温度的最高值与最低值之辈。2试瞌植度应包括对热电偶及测量仪器误莹的幢正3对于温度超过1100l:的试.幅度偏茸茸温草帽lt!由有关t;J.万协商确定e6.7 加热炉均温区般用不小于试样计算长度的1.5倍。7 试验温度棉!l!3 7. 1 试验草温度一般应保持在IOC-35C之内

9、，试验室应远离或隔离震源.哩内严防震动.7.2 试验前应对试样表面及尺寸进行检查，试样在固不应有如l伤或缺陷。试样的横截面尺寸应在计算长度内的两端及中部测量，在每处相互垂直方向上各测吹，以计算的最小横截面积为准测量试悻截丽尺寸的量具最小分度值应4二大于0.01mm. 7.3计算长度等于或小于50mm的试样.一般戚在两端在固定立热电偶，计算长度大于50mm的试样，应在两端及中部各固定一直热电偶。对于缺口试样，所有支热电偶罔定于缺口处。热电偶作端应紧贴试样表团.并应防止炉嘻热辐射。7.4 对于蠕变试验.推荐使用双丽变形测量装置，引伸it-的结构和装F应能真实地反映试样轴线方向的伸长，并应避免变形读

10、数受室温变化和气流的影响。试验前用适当增量的h检查引伸汁装卡质量，必要时对引伸计进行调整，使两侧变形读数的平均值与任一侧读数之差除以干琦值的百分比不大F15%. 7.5 试样在加热妒内不应受到非轴向)的作用。7. 6 升温前，可对试样施加初始h.此力值应不大于总试验力的10%，且应力不超过ION/mm2. 7.7 将试样加热主规定温度的时间般为2h -8 h.温度保持时间在1h-24 h，在升温且保温期间，不应超过规定温度k限。对于升温及保温时间应做记录67.8 达到保温时间后.平稳地施加试验力a对于蠕变试验，也将陆码分成适吨级数.记录施加每级力的变形值，在力一伸长曲线上求得弹性变Jf5及起始

11、塑性变形值，见图7.133 GB/T 2039-1997 7.9 建议对试验温度自动记录，温度测量间隔应保证在整个试验期间温度符合6.6条要求。7.10 蠕变变形的记录应保证明确地绘出蠕变曲线。7.11 试验中因故中途停试时，建议在试样上保持试验力。但应避免由于低温收缩而导致试样上的力超过规定值。当重新试验时，达到规定温度并保温后开始记录。7.12 建议试验累积时间用误差不大于土0.2%的汁时器自动记录。7.13 达到规定时间时，对于不能采用分级加力记录变形的蠕变试验，部除主试验力后要继续测量滞弹变形，直至基本回复为止，见图807.14 试验机应定期按JJG276进行检定，检定周期一般为一年，

12、对于超过一年的长时间试验，应在试验结束时检定试聆帆。起始伸长弹性伸t主塑性伸长F 试验开始鹏同。tJ.L 图7蠕变试验加力过程中的力变形曲线E .,. ,ff . 。图8采用7.13条时的蠕变曲线7.15 蠕变极限的测定在四个以上适当的应力水平进行等混蠕变试验，建议每个应力水平做出三个数据，在单对数或双对数坐标上用作图法或最小二乘法绘制出应力-蠕变伸长率或应力一稳态蠕变速率关系曲线。用内插法或外推法求出蠕变极限。7.16 持久强度极限的测定134 GB/T 2039-1997 在五个以上适当的应力水平进行等温持久试验，建议至少有兰个应力水平每组做出三个数据，在单对数或双对数坐标上用作图法或最小

13、三乘法绘制出应力断裂时间曲线。用内插法或外推法求出持久强度极限。7.17 蠕变或持久强度极限与温度的关系至少用三个温度确定。7.18 对只要求蠕变塑性伸长率的试验，可用标记法测定，但应保证测量误差在6.2条规定范围内。8试验结果处理8. 1 当出现下列情况之一时，试验结果无效，应补做试验。试验结果满足材料技术条件要求时除外。8. 1. 1 试祥断在标记上或计算长度之外。8. 1. 2 试样断口处有明显缺陷。8.1.3 温度超过规定范围上限或试样受力异常。8.2 持久断后伸长率及断面收缩率修约间隔为lJ币，修约方法按GB8170执行。8.3 对所采用的外推方法应详细地说明，外推出的稳态蠕变速率应不小于最低蠕变速率的十分之-，外推出的时间应不大于最长试验时间的十倍。外推时，对于材料在温度、应力及时间作用下的组织变化应予充分考虑。9试验报告试验报告应包括如下内容川本国家标准号gb)试验材料牌号、炉批号及规格gd试样尺寸、形状及编号gd)试验温度，e)试验应力$f)试验结果su外推方法，h)试验日期，i)试验中异常情况。135