GB T 13239-2006 金属材料低温拉伸试验方法.pdf

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1、ICS 77.040.10 日22中华人民金属材料=H工和国国家标准G/T 13239-2006 代替GB/T13239-1991 低温拉伸试验方法Metallic materials-TensiIe testing at low temperature CISO 15579: 2000 , MOD) 2006-08-16发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2007-01-01实施发布GB/T 13239-2006 目次前言. . . . . . . . . I 1. . . . . . . . . . . I . . . . . . . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 l 范围2 规范性引用文件. . . 3 术语和定义-4 符号和说明5 原理56 试验设备-7 试样8 试验要求-9 试验方法. . 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1. .s 10 性能测定结果数值的修约试验报告. . . . . 11 附录A(资料性附录)附录B(资料性附录)附录C(资料性附录)附录(资料性附录)附录E(资料性附录)附录F(资料性附录

3、)附录G(资料性附录)低温拉伸试样实例逐步逼近法测定规定非比例延伸强度(Rp) 断后伸长率规定值低于5%的测定方法移位方法测定断后伸长率12 14 15 液体冷却介质及其温度施围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 本标准章条编号与18015579: 2000章条编号对照18本标准与1SO15579: 2000技术性差异及其原因. . . . . . . . . . . . . . . I . 19 GB/T 13239-2006 前本标准修改采用IS015579: 2000(金属材料低温拉伸试验方

4、法)(英文版)。本标准根据IS015579 :2000重新起草，为了方便比较，在附录F中列出了本国家标准条款和国际标准条款的对照一览表。由于我国的实际情况需要，本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所静及的条款的页边空白处。在附录G中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。对于IS015579: 2000引用的其他国际标准中有被采用为我国标准的，本标准引用我国的这些国家标准代替对应的国际标准，并增加了相关引用标准。(见本标准第2章)。为了便于使用，本标准还做了下列编辑性修改:一一本国际标准一词改为本标准;一一用小数点飞.代替作为小数点的逗号一一删除国际标准的前言

5、和引言;一一删除国际标准的参考文献。本标准代替GB/T13239-1991(金属材料低掘拉伸试验方法。本标准与原标准在以下方面的技术内容进行了较大修改和补充z一一规范性引用文件:一一定义和符号;一一试验温度;一一试验要求;一一性能测定方法;一一性能测定结果数值修约。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G均为资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位z钢铁研究总院，北京有色金属研究总院，上海材料所。本标准起草人:李颖、高怡斐、刘持、王福生、孙泽明、王旗。本标准于1991年首次发布。I GB/T 13239-2006 金属材

6、料低温拉伸试验方法1 范围本标准规定了一1960C:; 百句是千奇击到代倒电阳、初始院时效应 。延伸率。延伸*a) b) 我倒代氢苦t: 甘2口。吃。延伸率。延伸率c) d) 圄2不同类型曲线的上屈服强度(R副)和下屈Il强度(R此)4 4 5 .,; 符号和说明我倒。延伸率规定非比例延伸率圄3规定非比例延伸强度(Rp)本标准使用的符号和相应的说明见表10原理GB/T 13239-2006 试验应在规定的试验温度下对试样施加拉力，一般拉伸至断裂，测定第3章定义的一项或几项力学性能。6 试验设备6. 1 试验机试验机应符合GB/T16825. 1的要求，准确度级别应为1级或优于1级，除非产品标准

7、另作规定。6.2 引伸计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、规定非比例延伸强度的试验，应使用不劣于1级准确度的引伸计。删定其他具有较大延伸率的性能，例如抗拉强度以及断后伸长率，应使用不劣于2级准确度的引伸计。引伸计标距应不小于10mm，固定在试样平行长度的中间位置并沿着中心轴的方向。应优先采用能同时测定试样两侧面延伸的双面引伸计。测定屈服强度和规定强度性能时推荐Le注Lo/2o测定最大力或最大力之后的性能时推荐Le=Lo或近似等于Lo0 为了使室温的波动对引伸计读数的影响降到最低，应防止引伸计超出冷却装置的任何部分受到空气气流的影响。尽可能保持室温温度

8、的稳定性和试验机周围空气气流的平稳。6. 3 冷却装置6. 3. 1 概述冷却装置应能将试样冷却到规定温度。，并具有保温能力，应保证试验温度的稳定性和均匀性。p a GB/T 13239-2006 6 表1符号和说明符号单位说明试样a 口1m矩形横截面试样厚度或管壁厚度b d mm mm 矩形横截面试样平行长度的宽度或管的纵向剖条的平均宽度或扁丝的宽度圆形横截面试样平行长度的直径或圆丝的直径L Q 盯l口1原始标距L Il L, L, So So Z A A, Fm R.H RL Rm R. 。i 。C指示温度注:1 MPa=l N/mm2 a 冷却方法一般有如下几种，例如:一一一借助冷却装置

9、(低祖恒温器); 一借助压缩气体膨胀(如CO2或间)冷却;一一借助达到沸点时刻的液体(如液N2)或冷攘攘(如酒精)的浸泡冷却。根据试验温度可选用附录E中的冷却介质。GB/T 13239-2006 注:当操作冷却介质的时候，测试人员应事先采取符合相关规定的安全防范措施，避免造成人员伤害以及对测试仪器、试样的损坏。6.3.2 温度测量装置冷却介质或试样的温度用热电偶或其他适当的装置测量。据度测量装置的分辨力应该达到lOC或更好，其误差为在小于lOOC-400C范围应不超过土20C，在小于400C -1960C范围应不超过士30C。注:选用适当类型和等级的热电偶对温度测量的准确性起重要作用。6.3.

10、3 允许的温度偏差规定温度。和指示温度。1之间允许的超过30C。温度偏差的判定依据是在度变化。6.3.4 温度测量系统的植皮测量系统包括显示系统性能的稳定中要记录温度测量7 试样7. 1 一般要求试样的制成试样。试样的横截E给出了在试验中比例系数k为5.6 用非比例试样。非&通常，随着瘟度山料的影响。为了能使材料在标a) 选择的试样应保-;:b) 在试样的过技表面7.2 试样的制备应按照相关产品标准或GBjT2 7.3 试样的尺寸测量试样的尺寸测量按GBjT228的规定测量。8 试验要求8. 1 试样的冷却和温度的测量8. 1. 1 试样的冷却士30C。试样标距两端温度差的绝对值应不长相应的试

11、验力时所测定的温90 d。如果检验记录过一年，在检验报告。在附录A中者称为比例试小，以至采用11. 3的值)或采应考虑到温度对材试样冷却到规定温度。，冷却时间的长短取决于试样的形状、尺寸、表面状况、材料本身的特性、夹具的质量及冷却介质的形式等。因此，通过预冷却试验决定冷却的时间。7 GBjT 13239-2006 冷却介质为液体时，对厚度或直径不大于5mm的试样，保温时间不少于5min;对厚度或直径大于5 mm的试样，保温时间不少于10min. 冷却介质为气体时，对厚度或直径不大于5mm的试样，保温时间不少于1川Om町m川;对厚度或直径大于5mm的试样，保温时间不少于1臼5m町m在冷却过程中，

12、除非有特殊的约定，温度不能超过规定温度的允许偏差范围。当试样达到规定温度时引伸计调零。只有当引伸装置达到稳定的时候，加力才能开始。8. 1.2 温度的测量在试样平行长度部分的表面测量其温度时，热电偶测量端应与试样的表面有良好的接触。当标距小于50mm，热电偶分别固定在平行长度部分的两端;当标距大于或等于50mm，应在平行长度的两端及中间各固定一支热电偶。如果试样浸泡在均匀的被体介质中，可以直接在液体中测定温度。试验在液氮中进行则不需要测量温度。但要在试验报告中记录。8.2 试验力试验力的施加使试样应变增加，应采用连续(非阶梯式)的加载方式，没有冲击和颤动。应尽量使试样受轴向拉力的作用，将试样标

13、距内可能受到的挠度和扭矩的影响降到最小。8.3 试验速率除非产品标准另有规定，试样平行长度内的应变速率即为试验速率，应符合8.3. 1和8.3. 2的要求。8.3. 1 屈服强度及规定非比例延伸强度8. 3. 1. 1 上屈服强度CR.II) 在弹性范围内直至上屈服强度，应变速率应在O.000 03/80. 000 3/8之间，并尽可能保持恒定。注:如果试验机不能测定或控制应变速率，可以通过控制试验机夹头的分离速率间接控制应力速率在6(N/mm2) s-160(N/mm2) S的范围。8.3. 1. 2 下屈服强度(R)若仅测定下屈服强度，弹性范围内试验速率应符合8.3.1.1的要求，在试样平

14、行长度内的屈服阶段应变速率应在0.00003/80.002 5/8之间并尽可能保持恒定。注:如果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。8.3.1.3 上屈服强度和下屈服强度CR.II)和CR.L)如果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8.3. 1. 2的要求。8. 3. 1. 4 规定非比例延伸强度CRp)在弹性范围内的试验速率应符合8.3. 1. 1的要求。在塑性范围内直至达到规定非比例延伸强度为止应变速率应在0.00003/8_0. 002 5/8之间。8.3.2 抗拉强度CRm)在塑性商围内

15、应变速率应不超过0.008/8。如试验不包括屈服强度或规定非比例延伸强度的测定，试验机的速率可以达到塑性范围内允许的应变速率的最大值。9 试验方法9. 1 原始横截面积侣。)的测定通过准确测量尺寸计算原始横截面积，并至少保留4位有效数字，测量尺寸的偏差不超过士0.5%或士0.01mm，取其中大的值。测量时建议按照表2选用量具或测量装置。8 G/T 13239-2006 试样横截面尺寸分辨力不大于O. 10. 5 0.001 0. 52. 0 0.005 2.0-10.0 0.01 10.0 O. 05 9.2 原始标距CLo)的标记应尽量采用小标记、细划线或细墨线标记原始标距，但不得用可能引起

16、过早试样断裂的缺口作标记。注:无缺口敏感性的材料允许用小刻痕做标记。对于比例试样，应将原始标距的计算值修约至最接近5mm的倍数，中间值向最大一方修约。原始标距的标记应准确到士1%。如果平行长度(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，可以在试样表面画一条平行于试样纵轴的线，并在线上标记原始标距。9.3 断后伸长率(A)的测定9.3. 1 应按照3.7的定义测定断后伸长率。为了测定断后伸长率，应将试样断裂的两部分仔细地连接在一起，并使其轴线处于同一直线上。采取特别的措施确保试样的断裂部分充分接触后，测量断后标距。这对小横截面的试样和低伸长率的试样尤为重要

17、。应使用分辨力不低于0.1mm的量具，测量断后伸长CLu-Lo)准确到0.25mm，断后伸长率修约到0.5%。如果规定的最小伸长率小于5%，建议采用特殊的方法测定伸长(见附录。原则上只有断裂处与最接近标距的距离不小于原始标距CLo)的二分之一时测定的伸长率才有效。但如果断后伸长率大于或等于规定值，则不管断裂位置处于何处测量值均为有效。注:如果断裂处与最接近的标距的距离小于原始标距的三分之一，测量的伸长率即使大于规定值，也可能不具有代表性。9.3.2 能用引伸计测定断裂延伸的试验机，引伸计标距(L.)应等于试样原始标距CLo)，无需标出试样原始标距的标记。以断裂时的总延伸作为伸长量，则断后伸长率

18、等于从总延伸中扣除弹性延伸的部分。原则上，只有断裂发生在引伸计原始标距CL.)以内测量的断后伸长率才有效。但如果断后伸长率等于或大于规定值，不管断裂位置处于何处测量值均为有效。注:如果产品标准规定用一给定标距测定断后伸长率，引伸计标距应等于这一标距。9.3.3 试验前通过协议，可以用试样平行长度内的一固定标距测定断后伸长率，然后使用换算公式或换算表将其换算为比例标距下的断后伸长率(例如可以使用GBjT17600. 1和GBjT17600. 2的换算方法)口注:仅当标距或引伸计标距、横截面的形状和商积均相同，或当比例系数Ck)相同时，断后伸长率才具可比性。9.3.4 为了避免因发生在9.3. 1

19、规定的范围以外的断裂而造成试样无效，可以采用附录D的位移方法测定断后伸长率。如果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值，应重做同样数量的试验。9.4 规定非比例延伸强度(Rp)的测定9. 4. 1 根据力-延伸曲线图测定规定非比例延伸强度(Rp)。在力-延伸曲线图上划一条与曲线的直线部分平行，且在水平方向上与直线段的距离等于规定非比例延伸率例如0.2%的直线。此平行线与曲线的交点给出了对应于所求规定非比例延伸强度的力。用此力除以试样原始横截面积(50)即得到规定非比例延伸强度(见图3)。绘制力-延伸曲线图的准确性十分重要。9 GB/T 13239一2006如果力-延

20、伸曲线图的弹性段不能明确地确定，以至于不能以足够的准确度画出这一平行线，推荐采用如下方法(见图的。当试验力已经超过预期的规定非比例延伸强度后，将力降至约为已达到力的10%。然后再施加力直至超过原已达到的力。为了测定期望的规定非比例延伸强度过捕后环划一条直线，然后过横坐标上与曲线原点的距离等于所规定的非比例延伸率的点，作平行于此直线的平行线。此平行线与曲线的交点给出相应于所求规定非比例延伸强度的力。用此力除以试样原始横截面积(So)即得到规定非比例延伸强度(见图的。附录B提供注:可以用各种升部分，划一9.4.2 可以用自延伸曲线图。代9.4.3 日常一般试验悔!全市攒-夹头位移国的规定非比例延伸

21、强度。w辙据验不采用此方法。9.5 抗拉强度CRm)的测定按照定义3.13. 1和采用耐劳浩如毗法泪JE tJC Z;3j1。对于呈现明显屈服(不连续屈胁凋象的金属有蒋忑记录的力工蚓申或力位移曲线图，或从测力度盘读取过屈服阶段之后的最大力;对于呈现日显屈服(连络服)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。9.6 断面收缩率(Z)的测定按照3.11的定义测定断面收缩率。测量时将试样两断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同

22、一直线上。断裂后最小横截面尺寸的测定应准确到土2%。原始横截面积(So)与惭后最小横截面积(Su)之差除以原始横截面积(SO)的百分率即为断面收缩率。10 GB/T 13239-2006 10 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3的要求进行修约。修约的方法按照GB/T8170. 性能RH、R.L、Rp、RmA、A，Z 11 试验报告试验报告至少应a) 本标准号;b) 试样标识c) 材料名伽、d) 试样类翠;的试验温康如:3f) 冷却介g) 应变、时间;测性能结表3性能结果数值的修约间隔范围运二200N/mm2 200 N/m

23、m21 000 N/mm2 修约间隔1 N/mm2 5 N/mm2 10 N/mm2 0.5% 0.5% 11 附录(资料性附录)低温拉伸试样实例A G/T 13239-2006 单位为毫米寸人15土0.25 22 30 22 45 178 单位为毫米圄A.1 86制出非60.士30T入2X45. 2+0.05 R5 非5.4+g 1 4呻INH吧，【12 33 12 固A.266 12 图A.3固A.4GB/T 13239-2006 单位为毫米T人单位为毫米5 13 GB/T 13239-2006 附录B(资料性附录)逐步逼近法测定规定非比例延伸强度(Rp)B. 1 范围逐步逼近方法适用于具

24、有无明显弹性直线段金属材料的规定非比例延伸强度的测定。对于力-延伸曲线图具有弹性直线段高度不低于O.5 F:蜜属喃喃阳味脏非比例延伸强度的测定亦适用。逐步逼近方法可应用于这种性能的拉伸试配自动化测试。4ft B.2方法2 JW f 。在力-延伸曲线上别如定力为O.lFpg.2和点修正)起截取l交曲线于A1根据力h延伸曲线图测试验时，记录力，延任意估取一点Ao拟为O. 5Fpg.2的B1和D1oc段CQC=nL.O. 点。如A1与A。重如A1点未与别确定力为0.1F 步逼近，直至最延伸率达0.2%的最终得到的。lPPI-z FJJ 仰*n. L. O. 2% 圈B.1逐步逼近法测定规定非比例延伸

25、强度CRp)14 GBjT 13239-2006 附录C(资料性附录)断后伸长率规定值低于5%的测定方法试验前在平行长度的一端处作一很小的标记。使用调节到标距的分规，以此标记为圆心划一圆弧。拉断后，将断裂的试样置于一装置上，最好借助螺丝施加轴向力，以使其在测量时牢固地对接在一起。以原圆心为圆心，以相同的半径划第二个圆弧，见图C.1o用工具显微镜或其他合适的仪器测量两个圆弧之间的距离即为断后伸长，准确到士WF耐?剪翩勤部盯见，试验前涂上一层染料。另一种方法，可以采用引伸t杠宦接测定断后伸长率，此时f!沪刑耐g阔纽2邮噩圈酬盟瞌跄望阳辄(Lo). ,;7 Lc c) 图C.1低伸长率(小子5%)试

26、样测定断后伸长率15 GB/T 13239-2006 附录D(资料性附录)移位方法测定断后伸长率为了避免由于试样断裂位置不符合9.3.1所规定的条件而必须报废试样，可以使用如下方法ta) 试验前将原始标距CLo)细分为N等分;b) 试验后，以符号X表示断裂后试样短段的标距标记，以符号Y表示断裂试样长段的等分标记，此标记与断裂处的距离最接近于断裂处至标距标记X的距离。如X与Y之间的分格数为n，按如下步骤测定断后伸长率:1) 如CN一叫偶数见图D.la汀，测量X与Y之间的距离和测量从Y至距离为专CN-n)个分格的Z标记之间的距离。按照式CD.1)计算断后伸长率:XY+2YZ-L A = .a .L

27、 T .L L 0 X 100 ( D.1 ) Lo 2) 如(N-n)为奇数见图D.1b汀，测量X与Y之间的距离，和测量从Y至距离分别为(N-n十1)和(N-n-l)个分格的z和f标记之间的距离。按照式(口附算断后伸长率:XY十YZ+ YZ - Lo A Z Lo 100 ( D.2 ) N 厂寸I I I I N-II n 2 X Y z a) N 广.寸N-II一1n 2 |土卡X Y z z ) ，。注:试样头部形状仅为示意性。图D.1 立移法的图示说明16 GB/T 13239-2006 附录E(资料性附录)班体冷却介质及其温度范围表E.1液体冷却介质及其温度范围冷却介质温度jC(K

28、)80%冰+20%氯化镀一15.4(257.的 75.2%冰+24.8%食盐- 21. 3 (251.的62.7%冰十19.7%食盐+17.6%41. 2%冰+58.8%氯化钙精一醇一醇一酒-乙乙业一水一水一工一无一无一+一十一十一冰一冰一氮一氮干一干一液一液的酣睡也17 GB/T 13239-2006 附录F(资料性附录)本标准章条编号与ISO15579: 2000章条编号对照表F.l给出了本标准章条编号与ISO15579: 2000章条编号对照一览表。表F.1 本标准章条编号与ISO15579: 2000章条编号对照表本标准章条编号对应的IS0标准章条编号7.1 7 7.2 7.3 8.

29、1. 1 8. 1 8. 1. 2 6. 3. 2的第二、第三、第四段9.3.4 9.4.3 9. 5 9.6 9.5 10 11 10 附录B附录C附录D附录E附录F附录G注:表中的章条以外的本标准其他章条编号与IS015579，2000其他章条编号均相同且内容相对应。18 GB/T 13239-2006 附录G(资料性附录)本标准与ISO15579:2000技术性差异及其原因表G.1给出了本标准与1S015579: 2000技术性差异及其原因的一览表。表G.1 本标准与ISO15579: 2000技术性差异及其原因本标准的章条编号技术性差异原因3. 7 增加图1伸长的定义明确伸长的定义7.

30、1 增加小横截面积试样原始标距的要求为了能使用机加工直径为3mm的比例试样，提出原始标距应不小于15mm 7.2 增加试样的制备规范试样的制备7.3 增加试样的尺寸测量规范试样的尺寸测量8. 1. 1 增加试样不同冷却条件下，可供参考的保温时间增加标准的可操作性，便于标准的执行8. 1. 2 改变前后次序。将原国际标准中6.3. 2 的第二、第二、第四段移到此处符合我国标准的编写习惯9. 1 增加量具或测量装置的分辨力保证试样原始横截面积的测定准确度符合规定的要求9.3.4 增加一种计算断后伸长率的方法以适合我国国情。与后续增加内容保持一致9.4.3 增加利用绘制力夹头位移曲线的方法结合国情从

31、试验的可行性出发，便于标测定规定非比例延伸强度准的执行9.5 增加抗拉强度的测定符合我国标准的编写习惯。国际标准未对抗拉强度的测定方法进行解释和说明10 增加性能测定结果数值的修约国际标准中未规定修约间隔。补充各性能测定结果数值的修约要求11 对试验报告内容进行了组合标准更精练附录A修改原国际标准中的试样图增加试验的可操作性，便于标准的执行增加逐步逼近法测定规定非比例延伸附录B增加试验的可操作性，便于标准的执行强度附录C增加断后伸长率小子5%时的测量方法增加试验的可操作性，便于标准的执行附录D增加位移法测定断后伸长率增加试验的可操作性，便于标准的执行l附录E增加液体冷却介质及其温度范围增加试验的可操作性，便于标准的执行、CON-白的N伺户阔气阁。华人民共和国家标准金属材料低温拉伸试验方法GB/T 13239-2006 国白句俗中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045网址电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销4哈印张1.5字数42千字2006年12月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2006年12月第一版定价14.00元4峰书号，155066 1-28544 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)6853353313239-2006