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中日美金属材料拉伸试验对比标准(2)
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:391

 3. 试样

3.1 试样尺寸

图 和图2分别是矩形拉伸试样和圆柱形拉伸试样的示意图,图上标注的就是下文中的l0。除了e 8/e 8m-08中的变体薄板试样的厚度t是机加工至10±0.5mm的,在三个国家的拉伸试验标准中,矩形试样应为全厚度试样。

虽然均源自iso 68921998, is z 2241-1998 gb/t228-2002 在试样方面的规定存在较大的差异。由于同一种材料测定的断后伸长率a值与与的比值有关,所以k值相同的试样称为比例试样。gb/t228-2002一般使用k5.65 的短比例试样或者k11.3 的长比例试样;而jis z 2241-1998e 8/e 8m-08类似,主要使用非比例试样(定标距试样)。标距同样是50mmjis的产品标准对圆柱形的4号试样和矩形的号试样规定了不同的延伸率要求;而astm 的产品标准对于薄板试样和圆柱形试样的延伸率要求一致。准确的说,jis z2241-1998 应该是iso 68921998 e 8/e 8m-08 的综合,因为它对试验机、试验程序和试验结果处理与修约等方面的规定源自iso 68921998,而对试样方面的要求类似e8/e8m-08

gb/t228-2002规定:对于矩形试样,应优先选用k5.65的短比例试样,如果l0小于15mm,则选应选用k11.3 的长比例试样或标距为50mm80mm的定标距试样。对于薄板矩形试样,r20mm,试样宽度1012.515 20mm;对于板材矩形试样,r12mm,试样宽度12.5152025 30mm。对于圆柱形试样,应优先选用l05d 的短比例试样,如果l0 小于15mm,则选应选用l010d 的长比例试样或定标距试样。r0.75d3568101520 25mm

表 3. e 8/e 8ma370-07jis z 2241-1998 的矩形和圆柱形拉伸试样尺寸与适用产品厚度标准名称试样形式l0mm) w/dmm) rminmm) 平行部分宽度差(mm) 适用产品厚度mm

e 8/e 8m-08 矩形试样板材试样200±0.2 40±2.0 25 0.10 t5

薄板试样50±0.1 12.5±0.2 12.5 0.05 0.13t19

小尺寸薄板试样25±0.1 6±0.1 6 0.025 0.13t6

圆柱形试样标准圆柱形试样50±0.1 12.5±0.2 10 0.0125 t12.5

小尺寸圆柱形试样36±0.1 9±0.1 8 0.009

25±0.1 6±0.1 6 0.006

16±0.1 4±0.1 4 0.004

11±0.1 2.5±0.1 2 0.0025

a 370-07 矩形试样板材试样200±0.25 40 3 -6 13 0.10 t5

薄板试样50±0.10 12.5±0.25 13 0.05 0.13t19

小尺寸薄板试样25±0.08 6.25±0.05 6 0.025 0.13t6

圆柱形试样标准圆柱形试样50.0±0.10 12.5±0.25 10 0.0125 无相应规定

小尺寸圆柱形试样35.0±0.10 8.75±0.18 6 0.009

25.0±0.10 6.25±0.12 5 0.006

16.0±0.10 4.00±0.08 4 0.004

10.0±0.10 2.50±0.05 2 0.0025

jis z 2241-1998 5 号试样(矩形) 50 25 t5

1a号试样(矩形) 200 40 5t50

号试样(圆柱形) 50 14 t40

3. e 8/e 8ma370-07jis z 2241-1998 的矩形和圆柱形拉伸试样尺寸与适用产品,jis z 2241-1998 主要使用的三种试样的尺寸以及对于多数钢铁产品适用的产品厚度范围见表3。对于某些高强度材料(例如jis g3106中的sm570),无论厚度t为何值,均可选用号试样;厚度t20mm时,可以选用号试样。

e 8/e 8m-08 a370-07 主要使用种矩形试样和5种圆柱形试样,试样的尺寸以及适用的产品范围见表3,圆柱形试样的标距只列出l0=4d 的英制版本。对于矩形试样的尺寸规定,公制单位版本和英制单位版本是一致的;但是对于圆柱形试样,公制版本的l0=5d而英制版本的l0=4d。但是即使按照公制单位版本选择圆柱形试样进行测试,也只能使用英制版本的l0=4d 试样,因为所有的astm产品标准中,无论是公制单位版本还是英制单位版本对圆柱形试样延伸率的要求是针对l0=4d 试样。小尺寸薄板试样和小尺寸试样是非标准试样,只是在受样品尺寸限制无法制备标准试样时才能使用。厚度t19mm,如果产品标准允许,还可用选用变体薄板试样。e 8/e 8 m-08 a370-07 没有规定板材试样适用产品厚度的上限,对于轧制钢产品,astm a 6/a 6m-07 规定型钢为125mm钢板为100mm并且产品厚度小于等于20mm应加工全厚度试样。

对于全截面试样,如果产品标准没有另行规定,a370-07 规定标距长度为200mm

由表可见,astm不同的标准中,相同拉伸试样的尺寸和公差范围不尽相同,拉伸试验时不仅要满足e 8/e 8m-08 这个通用标准的要求,更不能违背专门的材料标准的规定。同一项目不同标准中的规定不尽相同以及同一测试的各项规定分别出自不同的标准是astm标准的特点,产品测试时应注意不同参考标准的适用范围。

3.2 试样取样位置及方向

e 8/e 8m-08 关于取样位置的规定如下:产品厚度t40mm,试样中心线位于产品厚度方向的中心;产品厚度t40mm,试样中心线位于产品厚度方向的1/4处。关于试样的方向,e8/e8 m-08并没有相应的规定,只有a 370-07 规定了钢产品试样方向的定义:试样长轴方向和产品轧制或锻造时的最大变形方向平行的称为纵向试样,试样长轴方向和产品轧制或锻造时的最大变形方向垂直的称为横向试样。拉伸试样在产品上的位置,e 8/e 8m-08也没有相应的规定,a 6/a 6m-07 给出了针对轧制钢产品的规定:大于600mm的钢板,取横向拉伸试样;对于其它轧制钢产品,取纵向拉伸试样。对于钢板产品,拉伸试样应位于钢板的一个角上。对于型钢,翼板宽度大于150mm型钢,试样中心线应位于端部或腿部边缘到型材中心线距离的1/3 处;对于其它型钢,拉伸试样可以在翼板/腿部以及腹板切取。

iso 系标准关于试样方向的定义与astm标准的规定相同。

gb/t228-2002 没有取样位置的规定,gb/t2975-1998《钢及钢产品力学性能试样取样位置及试样制备》规定钢产品拉伸试样取样位置。对于型钢,应在腿长的1/3 处取样,但是对于腿部有斜度的型钢,应在腰部的1/4 处取样。型钢中切取拉伸试样时,应尽可能取全厚度试样。如果试验机能力不够时,则在厚度1/4 处或者距底部12.5mm处取样,取两者数字较大者。对于条钢,应尽可能取全截面试样。如果试验机能力不够,厚度不大于25mm的条钢,拉伸试样应位于条钢中心;厚度大于25mm的条钢,拉伸试样应位于条钢厚度的1/4 处或者距底部12.5mm处,取两者数字较大者。对于钢板,应在宽度的1/4处取样,尽可能取全截面试样。如果试验机能力不够时,则在厚度1/4 处或者距底部12.5mm处取样,取两者数字较大者。

jis标准中,强调尽可能取全厚度试样。对于型钢,应在腿长的1/3 处取样,但是对于腿部有斜度的型钢,应在腰部的1/4 处取样。对于大多数钢铁产品而言,由于厚度不大于40mm的产品只能选用号和1a号全厚度试样,号试样只适用于厚度大于40mm的产品,所以规定拉伸试样应在厚度1/4 处切取

4. 试验程序

4.1 室温拉伸试验的温度范围

e 8/e 8m-08 对于室温的定义:除非另有规定,室温范围1038℃。a 370-07没有另行规定室温的定义,所以应沿用e 8/e 8m-08 的规定。

4.2 试验速率

e 8/e 8m-08 规定5种表示试验速率的方法:1. 试样的应变速率,单位mm/mm/s2. 试样的应力速率,单位mpa/s3. 拉伸试验时试验机夹头分离速率,对于带肩试样单位为试样平行部分长度的m/m/s,对于不带肩试样单位为试验机夹头间距离的m/m/s4. 完成部分或者全部拉伸试验所需时间,单位smin5. 试验机空载时夹头分离速率,对于带肩试样单位为试样平行部分长度的m/m/s,对于不带肩试样单位为试验机夹头间距离的m/m/s

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