GB T 228-1987 金属拉伸试验方法.pdf
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1、中华人民共和国回家标准金属拉伸试验方法Metallic materlals T ensll e testlng UDC 669:820.172 /.173 GB 228-87 代替GB228-76 本标准规定金属常翻投伸试验方法,用以测定本标准所规定的一项或几项力学性能。本标准参照国际标准ISOti892-84 (金属材料拉伸试验修订。1 原理试验系用拉伸力将试样拉伸,一般拉至断裂以便测定力学性能。2 定义2. 1 平行长度(Lc):试样两头部或两央持部分(不带头试样)之间的平行长度。2.2试样标距:拉伸试验过程中用以测最试样伸长的两标记间的长度。2.2.1 原始标距(Lo): l式脸前的标距
2、2.Z.断后标距(L,):试样拉断后,断裂部分在断裂处对按在一起,使真轴线位于同一直线七时的标距。2.3 引伸计标距(Le):用引伸计测量试样伸长所使用试样部分的长度(此长度可以不等于Lo,但应大于仇、do戒Do,小于平行快度Lc)2.4应力:试验过程中的力除以试样照始横截面积的商。2.5规定非比例伸长应力(0p) :试样标距部分的非比例伸快达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此阻力的符号应附以角注说明,例如PO. 0 1 , 0 PO . 05 ,P 0.2等分别表示规定非比例伸长率为0.01%、0.05%和0.2%时的应力。2.6规定总伸长应力(t):试样标1m部分的总伸长(弹性伸长加塑
3、性伸长)达到规定的原始析:盹百分比时的应力。表示此应力的符号应附以用注说明,例如tO. S表示规定总伸长事为0.5%时的应力。2.7 规定晓余伸长应力(Or):试样卸除拉伸力后,真标距部分的贱余伸长达到规定的原始标阳百分比时的应力。表示此应力的符号!虫附以角注说明,例如,rO.2表示规定战余伸长率为0.2%时的应力。2.8 屈服点(os): 呈现屈服现象的金属材料.试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的股力。如力发生下降,应旺分上、下屈服点。2.8.1 上屈服点(su):试样发生屈服耐力芮次下降前的最大应力。2.8.2下屈服点(0sL) :当不计初始瞬时妓院时屈服阶段中的最小应力
4、。2.9抗拉强度(b):试样拉断过程中最大力所对应的应力。2. 10 屈服点伸长率(s):试样从屈服开始至屈服阶段结束(加工硬化开始)之间标距的伸长与原始标距的百分比。2. 11 最大力下的伸长率:试样拉到最大力时标町的伸快与原始标距的百分比o应区分最大力下的总伸长率(gt)和非比例仰长率(08)。2. 12 断后伸长率(0):试样拉断的,标距的件长与原始标脏的百分比。2. 13 断面收缩写在(t):试样拉断后.缩颈处棋截面帜的最大缩减最与原始横截酣积的自分比。国家标准局1987- 02 -27批准19幽0101实施GB 228-87 3 符号、名称和单位符号、名称和单位列于表10 表1样在J
5、3. 名称单位00 期形、弧形试样或智瘦的原始厚度01 矩形试样拉断后缩颈处的最小厚度bo 畸形戒弧形试样平行*度部分的原始宽度b. 矩形试样拉断眉缩颈处的最大宽度do 圆形试样平行快度部分的原始直径d. 回形试样忧断后缩颈处的最小直径mm Do 幽管试样服始外商径L e 试样主jL行*度Lo 试样原始标距LI 试样拉断后的标距L. 引伸计标距L 试样总*度S咀试样lL行长度部分的原始横截面积S. 试样拉断后缩颈处的最小横截面积mmZ F p 规定非比例伸长力(试验记录戒报告中店附以所测应力的角住,例如:F po . 0 I、F PO自川、F po. 2 等F , 规定总伸长力(试验记录武报告
6、中应附以所测应力的角注,例如F川.s) Pr 规定战余伸长力(试验记录戒报告巾li!Z附以所测应力的角性,例如FO.l) N F. 屈服力F , u 上屈服力Fl 下屈服力Fb 最大力Fl 线材打结忧伸力 p 规定非比例伸快应力0 , 规定总伸长应力。,规定残余伸*)il力。j恳屈服点N/mm2 . 上屈服点O.L 下屈服点b 忧拉强度. 剧眼点伸*率仇,最大力F的总伸伏尔% . 最大力下的非比例伸长率GB 228-87 续表l件号名称单位6 断后伸*凉E p 规定非比例伸长率E、规定总伸t走率% e r 规定战余伸伏率申断面收缩冻m 试样质最g p 试样密度g/cm3 ?在阔周东(至少取王位
7、有放数字)n 伸*戒位移放大倍数由:1 N /mm2 1 MPa 0 4 试样按GB6397-86 (金属拉伸试验试样执行。5 试样尺寸的测5. 1 0.5-2.0 2.0-10.0 10.0 GB 22887 表2最具最小刻度值0.001 0.005 0.01 0.05 mm 5. 1. 8 等横截面不经机加工的试样,可采用重量法测定真平均原始横截面积,按公式(5 )计算:so=ft 1000 0.05- 0.2 。t,0., O.U 此,., . . 6, 2.4 引伸计标距的偏爱符合表4巾的规定时,可直接使用标称标距。7 试验.件引伸计等级A B C D 表4最大允许偏差,%士0.5士1
8、.0B C D 。7. 1 试验速度:应根据材料性质和试验目的确定。除荷关标准戒协议另作规定外,拉伸埠度应符合下述要求:7. 1. 1 测定规定非比例伸长应力、规定残余伸长应力和规定总伸长应力时,弹性范围内的应力速率应符合表5规定,并保持试验机控制器朋定于这速率位置上,直至诚性能测出为止。金属材料的弹性模锺N/mm2 150000 表5最应力速率,N /mm2. s -1 最3 10 30 大7. 1. 2 测定剧服点和上屈服点时,屈服前的应力速率按表5规定,井保持试验机控制器固定于这一速率位器上,直至该性能测出为止。7. 1. 8测定下屈服点时,平行长度内的应变速率应在0.00025O. 0
9、025/S之间,并应尽可能保持恒定。如不能直接控制这一速事,则应通过调节在屈服开始前的应力速率将其固定,至屈服阶段过盾。但弹性范罔内的应力速率不得跑过表5所允许的最大速率。7. 1. 4 珩同一试验要求测定上、下屈服点时,则应符合7.1.3的规定。7.1.5屈服过后或只需测定抗拉强度时,试验机网夹头在力作用下的分离速率应不超过0.5Lc/minoGB 228 87 7. 1. 8 测定屈服点伸长率时,试验速率应符合7.1.1的规定。7. 1. 7 测定最大力下的伸快率戎断后伸长率时,试验速率应符合7.1.5的规定。7.2试验应在蜜漏(10-35 C)下进行。7.3夹待方法7.3.1 可以采用樱
10、鄂、带蝶纹、套坏、销钉夹头等。试验机戒夹持装置应能允许试样在拉伸方向自由常忧和轴向施力。对于樱那夹头,试样头部被夹持的长度,一般至少为夹头夹持长度的四分之三。央头的央持丽与试样接触应尽可能对称均匀。圆管试样应在其两端加以塞头或将其被夹持部分压扁(见GB6397-86的规定)以便央持。 性能测定8. 1 规定非比例伸长自力的测定8. 1.1 图解法:用自动记录方法绘制力一伸长曲线图时,力轴每毫米所代表的应力,一般应不大于10N /mm2,曲线的高度应使Fp处于力轴最榕的二分之一以上。伸长放大倍数的选择应使阁1巾的OC段的快度不小于5mmo 在曲线阁上,自弹性直线段与伸长轴交点。缸,截取一相应予规
11、定非比例伸长的OC段(0C n.LeEp),过C点作弹性直线段的平行绒CA交曲线于A点,A点对应的力Fp为所测规定非比例伸长力(见图1),规定非比例伸长illZ力按公式(6 )计算:。p=公(6 ) 力。申长n L. . t p 因18.1.2如曲线无明显弹性直线段,以致难于准确确定相应的规定非比例伸长力,可采用下述方法:8. 1. 2.1 滞后环法:对试样连续施力歪预期规定非比例伸长应力相应的力后,将其卸至约为的所施加力的10%,接着再施力至少直盗钮络绒范围。正常情况将绘出一个滞后环。通过滞后环两端点划赢钱。从翩绒的真实原点。起截取段(OC=n Le .ep) ,过C点作直线CAi.行于上连
12、所划直线。CA线与曲线的交点A所对脏的力Fp为所测规定非比例伸长力(见图2a)。如果CA钱位于滞后坏的右侧,则以CA钱与包络绒的交点所对应的力Fp作为规定非比例伸长力(见图2脚2c)。GB 228-87 力力。f申*(a) (b) 力Fp f申*(c) 阁28. 1. 2.2 步逼近法:从曲线上估取点均为规定非比例伸长率等于0.2%时的力F.2在曲线上分别确定力为0.1F p. 2和0.5Fp.2的矶和D.两点,过这两点划直线B.D. 0从曲线的真实原点。也截取5万段(:n Le 0.2 %) ,过C点作平行于B.D.的直线CA.交曲线于A.点。如A.与Ao重命,则F.2为规定非比例伸长率为0
13、.2%时的力。而且BID.直线的斜事一般也可以作为确定其他规定非比例伸快应力的基准。GB 228一们如At点来与4点重合,则需采取与上述相同的步骤进行进一步逼近。此时取At点的力F,!.,t分别确定力为0.1F.2和0.5F2的B2和D2两点。然扁过C)点作B2D2的平行线确宽交点Aii如此贾复,直至5最后一次得到的交点与前一次建合(见图3)。力Fp 3.2 伸长n L. . 0.2 % 罔38.1.2.8 曲线光明显弹性直线段情况,仲裁试验果用8.1.2.1规定的滞后环方法,但必须使CA钱位于滞后坏的左侧。8.1.8 生产检验允许使用绘制力吨夹头位移曲线阁测定非比例伸长率等于和大于0.2%的
14、规定非比例伸长应力(见阁4)。位移放大倍数的选择应使图4中5万段的长度不小于5mm。力位移圈4GB 228-87 8.1.4 遂级施力法z一般对试样施力约为预期规定非比例伸长lilZ力的10%,然后装上引伸计。在相当于预期规定非比例伸长应力的70-80%以内施加大等级力,以后施加小等级力(一般约为20N / mm2)。施力时应保证准确读取各级力值和伸长值。从各级力下的总伸长谏数中减去计算得的弹性伸长,即为非比例伸诀。脆力宽得到的非比例伸长等于戒稍大于所规定的数值为止。用内插法求出精确的力值。规定非比例伸长应力按公式(6 )计算。测定增例见附录阻。对无明显弹性直线段的金属材料,不采用逐级施力法,
15、应采用8.1.2测定。8.1.6用自动装置(例如微处理机等测定规定非比例伸长应力时,无需绘出拉伸曲线图。住2当有关标准或协议赘求测定规定非比例伸长$L力时,应说明非比例伸长率。如有关标准或协议仍规定用拉伸曲线斜率偏离怯测定规定比例极限时,可按摸执行。建议有关标准进行修订时,将规定比例极限改为相应的规定非比例伸长服力。8.2规定总伸长应力的测定8.2.1 图解法:用自动记录方怯绘制力斗申长曲线剧时,力铀的比例应符合8.1.1规定,伸长放大倍数一般不应小于50倍。在曲线图上,自曲线的真实原点。毡,截取相应于规定总伸长的OE段(0E写nLe e t) ,过E点作力铀的平行线EA交曲线于A点,A点对应
16、的力Ft为所测定总伸长应力的力(见图5)。规定总伸长应力按公式(7 )计算:F. 。t注-:s;-. ( 7) 力|n L. e , I 伸长因58.2.2 允许使用直接读出或显示达到规定总伸长时的力或应力,而无需绘出曲线阁的方法。性g当有关标准戒协议要求测规定总伸长应力时,应说明总伸长率。8.2.1 当规定非比例伸长应力下的总伸长率已知时,生产检验可以用测定达到巳知总伸长率时的应力等效于相应的规定非比例伸长应力。8.1规定残余伸长应力的测定8.1.1 即力怯z对试样施加约相当于预期规定娥余伸长应力10%的力Fo,装上引伸计。继续施力GB228-87 至2Fo后再拥窒凡,记下引伸计读数作为条件
17、零点。从Fo起第一次施力窒使试样在引伸计标距内产生的总伸长为n.L e 8 r + (1 - 2 )分格。式中第一项为规定贱余伸长,第二项为弹性伸长,在引伸计上读出首次卸歪凡的残余伸长。以后每次施力应使试样产生的总伸长为t前次总伸长加上规定贱余伸长与该次娥余伸长(卸!.Fo)之辈,再加上1-2分格的弹性伸长增景。试验直至5实测的残余伸长等于或稍大于规定确余伸长值为止,测定琳例见附录C。如果掌握被试验金属材料所测规定擒余伸长应力所对应的总伸长的大致范围,则可使第一次施力的总伸长接近预计值,以便迅速求得Fr0 用内插法算出相应于规定残余伸长力Fr的精确值。规定残余伸长应力按公式(8 )计算:r =
18、仑(8 ) 注:当有关标准或协议要求测定规定确余伸妖耐力时.fiZ说明残余伸长率。如有关标准或协议无区分应力。p和0,时,则莫测定任选。8.-4规定娥余伸长应力的验证试验试样换上引伸计,调整引伸计的零点读数,对i式样施力!.规定残余伸长应力,保持力10-128, 然后卸除力,验证残余伸长,如果不扭过规定值则为合乎要求(见图6)。力A 伸长图68.5屈服点、上屈服点、下屈服点的测定8.5.1 苟明显屈服现象的金属材料,应测定其屈服点、上屈服点戒下屈服点,但有关标准或协议无规定时,一般只测定屈服点或下屈服点。无明显屈服现象的金属材料,应测定其规定非比例伸长应力PO.2戒规定残余伸长应力。rO.20
19、 8.5.2 图示法:试验时,用自动记录装置绘制力忡长曲线图或力央头位移曲线圈时,力轴的比例应符合8.1.1规定,伸长i夹头位移)放大倍数应根据材质进行适当选择,由钱应当少绘制到屈服阶段结束点。在曲线上确定屈服平台但定的力Fs或屈服阶段中力首次下降前的最大力Fsu或不计初始瞬时放应时的最小力Fsl (见阁7)。屈服点、上剧服点或下屈服点分别按公式(9 )、(10)和(11)11-算:s =会.( 9) GB 228-87 丘。L町咱凡一S凡5Z立Eb . 。 (10) . (11) 力力Fs Fs u Fs L 初始瞬时效应初始障碍时放应。伸长(位移)。伸长t位移)( a) ( b) 力力R;
20、 伸长位移)(c) (d) f申*t位移1圈78.5.3指针法z生产检验允许用指针法测定屈服点、上屈服点和下屈服点。即试验时,当测力度盘的指针首次停止转动的假定力,戒指针首次回转前的最大力或不计切始瞬时效应时的最小力,分别对应的应力为朋眼点和上、下屈服点,仲裁试验采用图示法测定。8.8 屈服点伸长郁的测定8.8.1 用自动记录装置绘制力-伸长曲线图时,选择适当的力轴比例,伸长放大倍数应根据达到屈GB 228-87 服阶段结束(加工腰化开始)之前的伸长最进行选择。所使用的引伸计标距尽可能等于试样原始标距。在曲线上过屈服阶段结束点G作弹性H线段的平行线GF交伸长轴于F点。延长弹性直线段交伸长轴于0
21、点。然启测量图上OF的长度(见图8)。屈服点伸长率按公式(12)计算:. = 0 F s =丁立了x100.、.(12)力申*:图88.7最大力下的总伸伏率和非比例伸长率的测定用自动记录装置绘制力一伸伏曲线图时,选持适当的力轴比例。应根据达到最大力时的总伸长最选择适当的伸长放大倍数。所使用的引伸计标距应尽可能等于试样原始标距。在曲线上过最大力点K,分别作力袖和弹性瞠段时行刷刷KI,交伸长袖于I点和J点。延长弹性直线段交伸长轴于0点。然后测量生阁中01和01的长度(见图9)。最大力下的总伸长率和非比例伸长事分别按公式(13)和(14)计算: t = 01 8 1 =万古7100HH-.(13)
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