GB/T228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法

GB/T228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法
1 .1本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍
標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬材料（包括黑色和有色金屬材料,但不包括金屬構(gòu)件和零件）室溫拉伸性能的測定（橫截面尺寸≮0.1ｍｍ）。
對于小橫截面尺寸的金屬產(chǎn)品 （如金屬箔、超細(xì)絲和毛細(xì)管等）需雙方協(xié)議。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗原理、定義、符合和說明、試樣及其尺寸測量、試驗設(shè)備、試驗要求、性能測定、測定結(jié)果數(shù)值修約和試驗報告。
1.2 可測量的量:
伸長率:斷后伸長率（A）,斷裂總伸長率（At）,ZUI大力總伸長率（Agt）,ZUI大力非比例伸長率（Ag）,屈服點延伸率（Ae）等的測定.
強(qiáng)度:上屈服強(qiáng)度（ReH）,下屈服強(qiáng)度（Rel）,規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（Rp）,規(guī)定總延伸強(qiáng)度（Rt）,抗拉強(qiáng)度（Rm）的測定.斷面收縮率（Z）的測定.
1.3 原理
試驗系用靜拉力對試樣拉伸,測量力各相應(yīng)的伸長,一般拉至斷裂,測定一項或幾項力學(xué)性能.
1.4室溫的溫度范圍
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定室溫的溫度范圍為10～35℃,超出這一范圍不屬于室溫。對于材料在這一溫度范圍內(nèi)性能對溫度敏感而采用更嚴(yán)格的溫度范圍試驗時,應(yīng)采用23±5℃的控制溫度。上述10～35℃的溫度指容許的試樣溫度范圍.
1.5定義
原始標(biāo)距（L0）:施力前的試樣標(biāo)距.
引伸計標(biāo)距（Ｌe）:測量伸長用的試樣圓柱或棱柱部分的度。
斷面收縮率（Z）,ZUI大力（Fm）
伸長:試驗期間任一時刻原始標(biāo)距（L0）增量{斷后伸長率（A）,斷裂總伸長率（At）,ZUI大力總伸長率（Agt）和ZUI大力非比例伸長率（Ag）}.
延伸: 試驗期間任一給定時刻引伸計標(biāo)距（Ｌe）的增量{殘余延伸率 ,非比例延伸率,總延伸率 , 屈服點延伸率（Ae） ,ZUI大力延伸率（Agt）等}.
應(yīng)力 :試驗期間任一時刻的力除以試樣原始橫截面積（S0）之商 {抗拉強(qiáng)度（Ｒｍ） ,屈服強(qiáng)度{上屈服強(qiáng)度（ＲeH） ,下屈服強(qiáng)度（ＲeL） ,規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度（Ｒp） ,規(guī)定總延伸強(qiáng)度（Ｒｔ）,規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度（Ｒr） }.]
ZUI大力（Ｆｍ）: 試樣在屈服階段之后所能抵抗的ZUI大力;對于無明顯屈服（連續(xù)屈服）的金屬材料,為試驗期間的ZUI大力。
抗拉強(qiáng)度（Ｒｍ）: 相應(yīng)ZUI大力（Ｆｍ）的應(yīng)力。
1.6試樣
形狀與尺寸
試樣的形狀與尺寸取決于被試驗的金屬產(chǎn)品的形狀與尺寸。
試樣橫截面可以為圓形、矩形、多邊形、環(huán)形,特殊情況下可以為某些其他形狀。 比例試樣與非比例試樣: K:5.65 或11.3試樣的制備與類型－－應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或ＧＢ/Ｔ2975的要求切取樣坯和制備試樣。
1.7原始橫截面積（Ｓ0）的測定
試樣的原始橫截面積測定的方法和準(zhǔn)確度應(yīng)符合附錄ＡＤ（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）規(guī)定的要求。測量時建議按照表3選用量具或測量裝置。
應(yīng)根據(jù)測量的試樣原始尺寸計算原始橫截面積,并至少保留4位有效數(shù)字。
1.8原始標(biāo)距（Ｌ0）的標(biāo)記
應(yīng)用小標(biāo)記、細(xì)劃線或細(xì)墨線標(biāo)記原始標(biāo)距,但不得用引起過早斷裂的缺口作標(biāo)記。對于比例試樣,應(yīng)將原始標(biāo)距的計算值修約至ZUI接近5ｍｍ的倍數(shù),中間數(shù)值向較大一方修約。
原始標(biāo)距的標(biāo)記應(yīng)準(zhǔn)確到±1%。如平行長度（Ｌｃ）比原始標(biāo)距長許多,例如不經(jīng)機(jī)加工的試樣,可以標(biāo)記一系列套疊的原始標(biāo)距。有時,可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線,并在此線上標(biāo)記原始標(biāo)距。
1.9對試驗設(shè)備準(zhǔn)確度的要求
引伸計的準(zhǔn)確度級別應(yīng)符合ＧＢ/Ｔ12160的要求。
測定上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度、屈服點延伸率、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度、規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度,以及規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度的驗證試驗,應(yīng)使用不劣于1級準(zhǔn)確度的引伸計;測定其他具有較大延伸率的性能,例如抗拉強(qiáng)度、ZUI大力總延伸率和ZUI大力非比例延伸率、斷裂總伸長率,以及斷后伸長率,應(yīng)使用不劣于2級準(zhǔn)確度的引伸計。
1.10試驗要求
1.10.1試驗速率
測定屈服強(qiáng)度和規(guī)定強(qiáng)度的試驗速率
在彈性范圍和直至ReH, 夾頭的分離速率應(yīng)保持恒定并在表4規(guī)定的范圍內(nèi)。若僅測定ReL,在試樣平行長度的屈服期間應(yīng)變速率應(yīng)在0.00025/ｓ-0.0025/ｓ之間。任何情況下,彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力速率不得超過表4 （下表）規(guī)定的ZUI大速率。
在塑性范圍和直至規(guī)定強(qiáng)度（規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度和規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度）應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.0025/ｓ。
測定抗拉強(qiáng)度（Ｒｍ）的試驗速率
塑性范圍
平行長度的應(yīng)變速率不應(yīng)超過0.008/ｓ。
彈性范圍
如試驗不包括屈服強(qiáng)度或規(guī)定強(qiáng)度的測定,試驗機(jī)的速率可以達(dá)到塑性范圍內(nèi)允許的ZUI大速率。
1.10.2夾持方法
應(yīng)使用例如楔形夾頭、螺紋夾頭、套環(huán)夾頭等合適的夾具夾持試樣。
應(yīng)盡ZUI大努力確保夾持的試樣受軸向拉力的作用。當(dāng)試驗脆性材料或測定規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度、規(guī)定總延伸強(qiáng)度、規(guī)定殘余延伸強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度時尤為重要。
1.11斷后伸長率（Ａ）和斷裂總伸長率（Ａｔ）的測定
應(yīng)按照先前的定義測定斷后伸長率
應(yīng)將試樣斷裂的部分仔細(xì)地配接在一起使其軸線處于同一直線上，使用分辨力優(yōu)于0.1ｍｍ的量具測定 （Lu）,準(zhǔn)確到±0.25ｍｍ。
原則上只有斷裂處與ZUI接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值, 均為有效。
能用引伸計測定斷裂延伸的試驗機(jī),引伸計標(biāo)距（Ｌe）應(yīng)等于試樣原始標(biāo)距（Ｌ0）,無需標(biāo)出試樣原始標(biāo)距的標(biāo)記。
以斷裂時的總延伸作為伸長測量時,為了得到斷后伸長率,應(yīng)從總延伸中扣除彈性延伸部分。
原則上,斷裂發(fā)生在引伸計標(biāo)距以內(nèi)方為有效,但斷后伸長率等于或大于規(guī)定值,不管斷裂位置處于何處測量均為有效。
為了避免因發(fā)生在規(guī)定的范圍以外的斷裂而造成試樣報廢,可以采用附錄Ｆ的移位方法測定斷后伸長率。
將測定的斷裂總延伸除以試樣原始標(biāo)距得到斷裂總伸長率。
1.12抗拉強(qiáng)度（Ｒｍ）的測定
按照定義和采用圖解方法或指針方法測定抗拉強(qiáng)度。
對有明顯屈服（不連續(xù)屈服）現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力 - 位移圖,或從測力度盤,讀取過了屈服階段后的ZUI大力;
對無明顯屈服（連續(xù)屈服）現(xiàn)象的金屬材料,從記錄的力 - 位移曲線圖或從測力度盤讀取試驗過程中ZUI大力；Ｒｍ = Fm / Ｓ0
1.13規(guī)定總延伸強(qiáng)度（Ｒｔ）的測定
在力 延伸曲線圖上,劃一條平行于力軸并與該軸的距離等效于規(guī)定總延伸率的平行線,此平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)于規(guī)定總延伸強(qiáng)度的力F；
此力除以試樣原始橫截面積（Ｓ0）得到規(guī)定總延伸強(qiáng)度. Ｒｔ=F/Ｓ0
1.14斷面收縮率（Ｚ）的測定
按照定義4.7測定斷面收縮率。斷裂后ZUI小橫截面積（Ｓｕ） 應(yīng)準(zhǔn)確到±2%。
圓形橫截面,在縮頸ZUI小處相互垂直方向測量直徑,取其算術(shù)平均值計算Ｓｕ; 矩形橫截面試樣,測縮頸處的ZUI大寬度和ZUI小厚度（見下圖）,兩者之乘積為斷后Ｓｕ。Z=（Ｓ0 -Ｓｕ）/Ｓo。薄板和薄帶試樣、管材全截面試樣、圓管縱向弧形試樣和其他復(fù)雜橫截面及直徑小于3ｍｍ試樣,一般不測定Z。
1.15性能測定結(jié)果數(shù)值的修約
測定的結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修約。如未規(guī)定具體要求,應(yīng)按照下表的要求進(jìn)行。修約的方法按照GB/T8170
1.16性能測定結(jié)果的準(zhǔn)確度
性能測定結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于各種試驗參數(shù)。
計量參數(shù):例如試驗機(jī)和引伸計的準(zhǔn)確度級別,試樣尺寸的測量準(zhǔn)確度等。
材料和試驗參數(shù):例如材料的特性,試樣的幾何形狀和制備,試驗速率、溫度、數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)等。
1.17試驗結(jié)果處理
試驗出現(xiàn)下列情況之一其試驗結(jié)果無效,應(yīng)重做同樣數(shù)量試樣的試驗。
試樣斷在標(biāo)距外或斷在機(jī)械刻劃的標(biāo)距標(biāo)記上,而且斷后伸長率小于規(guī)定ZUI小值;
試驗期間設(shè)備發(fā)生故障,影響了試驗結(jié)果。
試驗后試樣出現(xiàn)兩個或兩個以上的縮頸以及顯示出肉眼可見的冶金缺陷（例如分層、氣泡、夾渣、縮孔等）,應(yīng)在試驗記錄和報告中注明。