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GBT228.1-2021金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法.pdf简介:
GBT228.1-2021《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》是中国国家标准,它是关于金属材料在室温下进行拉伸试验的通用技术规定。该标准详细规定了金属材料拉伸试验的试验方法、设备要求、试样的制备、试验条件、试验程序、数据处理和结果解释等内容。
以下是部分内容简介:
1. 试验方法:该标准规定了拉伸试验的基本方法,包括加载方式(如动态或静态加载)、速率控制、试样夹持等。
2. 试样制备:对试样的尺寸、形状、表面粗糙度、热处理状态等有严格要求,以保证试验结果的准确性和可比性。
3. 试验条件:规定了试验环境的温度和湿度,一般要求在室温下进行,且环境相对稳定。
4. 数据处理:对试验数据的记录、计算和分析有明确的规定,包括屈服强度、抗拉强度、伸长率等性能参数的计算。
5. 结果解释:根据试验结果,可以判断金属材料的力学性能,如强度、韧性等,为材料的选择和使用提供依据。
总的来说,GBT228.1-2021是金属材料性能检测的重要参考标准,对于保证产品质量、推动行业技术进步具有重要意义。
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GB/T 228.12021
附录C (资料性) 计算机控制拉伸试验机使用的建议
NB/T 31009-2019 海上风电场工程设计概算编制规定及费用标准.pdf本附录包含了利用计算机控制的拉伸试验机测定力学性能的附加建议。无其是提出了考 试验条件的建议。 这些建议与设计试验机的软件软件的有 性和拉伸试验的条件相关
试验机的软件应考虑C.3.2~C.3.6的要求,
图C.1适合的数据文件格式范例
C.3.2上屈服强度和下屈服强度
C.3.2.1上屈服强度
在3.10.2.1中定义的R。H应该被认为是 值在下降至少0.5%之前最高力对应的应力值,并且在其
C.3.2.2,下屈服强度
C.3.3规定塑性延伸强度和规定总延伸强度
C.3.4最大力总延伸率
C.3.5最大力塑性延伸率
C.3.6断裂总延伸率
C.3.6.1应参照图C.2中断裂的定义测定At。 当两个相邻力值点衰减满足下面两个条件之一时,断裂被认为有效: a) 如果两相邻点间的力的衰减量大于前两点间力的衰减量的5倍,而随后一点的力值小于最大 力的2%; b)低于最大力值的2%(软材料)。 增加采样率和/或力信号的滤波可能会影响根据该方法确定的断裂点。 另外还有一种测定试样断裂点的方法是监测试样上的电压或电流,把试样上的电流中断前的测量 值看作断裂值。
图C.2试样断裂点的定义原理图
C.3.6.2如果引伸计一直保持到试样断裂,按图C.2记录1点的值
C.3.6.2如果引伸计一直保持到试样断裂,按图C.2记录1点的值 C.3.6.3如果在最大力(F.)之后断裂之前摘除了引伸计,那么就允许用横梁位移测定摘除引伸计之后 和断裂之间的附加的延伸。该方法应该被证实可行后方可使用
3.7弹性范围曲线斜率
总之,应当建议用户选取合适的极限范围,避免曲线弹性范围斜率数值不具有代表性值。 其他可接受的方法见参考文献[10]、参考文献[25]~参考文献[27]。 一种测定弹性线斜率评估Rp0.2的方法如下: 线性范围的线性回归; 下极限:~10%的Rp0.2 上极限~50%的Rp0.2; 一为了获得更准确的R。,数据,应检查弹性线,如果必要,用其他极限重新计算
C.4试验机软件的有效性
C.5计算机兼容标准的代表
GB/T 228.12021
通过单轴拉伸试验测定金属材料的弹性模量
本附录包含使用单轴拉伸试验确定弹性模量的附加要求。本试验方法仅限于符合下列条件的 材料。 忽略评估范围内材料的蠕变效应 一评估范围内材料弹性范围内有足够的直线区域。 这些要求与试验设备的设计、试样和试验评估相关。 弹性模量是材料的一种性能特性,用于计算符合胡克定律的产品和部件的弹性。 注:由于受引伸计位移精度等级的限制,该试验通常以区别于拉伸试验的单独试验进行。
D.3.1试验设备的准确度
D.3.1.1力值测量装置
试验机力测量系统的准确度等级在相应测量范围应满足GB/T16825.1或JJG139中的1级准确 度等级的要求。
D.3.1.2引伸计系统
两侧测量应变。推荐使用大于或等于50mm标距的引伸计 注:如果只在试样单侧测量应变,由于附加弯曲应变会对测量结果带来较大误差
D.3.1.3测试系统的分辨率
测试系统的分辨率应足以在评估范围内获得至少50个不同的离散测量值
D.3.1.4测定相关试样尺寸的测量装置
用于测定原始横 相关标准进行校准,并可道溯至国家测量系统。 量装置应能保证测量数据的准确度优于测量值的土0.5%
D.3.2夹持方法和同轴腐
GB/T228.12021
夹持和对准方法对于测定弹性模 012。其他有用信息可见GB/T34104。推荐使用力学装置(例如试样定位块)来保证试样有) 同轴度。
试样应平直。 注:弯曲或扭曲的试样不能根据本附录进行试验。 试样的表面状态不应影响试验结果。如果样品中存在残余应力,无论是先前加工还是样品制备带 来的,所测定的模量值可能不代表基材
D.4.2原始横截面积的测定
原始横截面积的测定见第7章。除第7章中的要求外,每个尺寸至少应进行三次测量。原 积S。是平均横截面积,应根据适当尺寸的测量值进行计算。原始横截面积的测量准确度应不 5%。
D.5.2设定力值零点
力值零点的设定应按照10.1进行,
D.5.3.1试验速率
相比拉伸试验测定的其他性能指标 围1的要求。其他试验速率包括方法 是充许的。试验速率宜较低,以达到分析所需的数据 点数量。宜采用恒定的横梁位移速率! 现任何不连续
).5.3.2数据采样频率
选择应确保在相关范围(R;,R2)内至少获得50 可以通过公式(D.1)计算得到:
数据采样频率的选择应确保在相关范围(Ri,R2)内至少获得50个测量值。 最低的采样频率可以通过公式(D.1)计算得到:
D.5.3.3试验过程
果试样用于多次测定弹性模量,则施加的力不应天于对应于预期R或R0.2的50%的值。 验可进行到发生塑性变形的位置
D.6.1引伸计信号的平均化
6.2中计算所需的平均应变,是通过 的试样两侧的应变得到。试样相对两 数据和两条曲线斜率的差异可以通过优化测试设备(减少弯曲)来减小。有关更多信息
b一应力的偏置量,单位为兆帕(MPa)。 在最佳测试条件下,选择的默认值对计算结果影响不大。示例:如果材料满足D.2中描述的一般条 件,并且确定的默认值R,和R,分别为R或R02的10%和40%,则在确定的间隔内使用默认值重新 十算公式(例如10%到20%,20%到30%,30%至40%的R或R0.2)不会对结果产生显著影响。 如果材料没有显示出弹性直线,例如铸铁,或回归数据的数量不够,即R²<0.9995,则不应确定弹 生模量。 建议在日常的测试中使用合适的参考试样,定期检查结果的重复性。合适的参考试样可以在内部
制造,并且应具有与试样相同的几何形状。进一步的数学方法和计算机分析方法可用于评价弹性模量。
用拉伸试验测定的金属材料弹性模量,其测量不确定度是根据JJF1059.1并参考附录O导则进行 评定的。对于弹性模量的合成标准不确定度,其A类不确定度的信息来源于最小二乘法线性回归统计 分析,其B类不确定度的信息来源于所用测量设备和仪器的准确度级别或检定证书,以及试验方法标 准规定的相关测量误差要求等。
D.7.2弹性模量的测量不确定度评定
D.7.2.1弹性模量测量不确定度的表示
D.7.2.2弹性模量的测量不确定度评定举例
GB/T228.1—202
GB/T228.1—2021
e.Arel(E): ES.
Ue.A(m) uc.A.rel(E) ....(D.10) m/S.A m
ue.A(m ue.A.rel(E)= m/S.A m
性模量相对合成标准不确定度的B分量各分项
0.06kN/mm ue.Arel(E)= 293.07kN/mm =0.02%
合成相对标准不确定度的B分量评定的信息来源于所使用的测量系统或测量设备仪器的准确度
等级所带有的误差或试验方法规定的极限误差等,采用除统计方法以外的其他分析法评定。对式(D.4) 右边根号内的4项B类评定的不确定度分别评定如下。 8 测力误差引起的相对标准不确定度分项urel(F):本附录规定拉伸试验机的测力系统应符合 GB/T16825.1的1级准确度要求。该级允许误差为士1.0%。这一误差是不确定度源之一,为 了将此误差量化转换成标准偏差(即标准不确定度),需要知道量F取值的分布和包含因子 (),如果不知道,一般把它近似为均匀分布(矩形分布),包含因子k=/3。由这误差引起的 标准不确定度量化为:量F分散区间半宽度(α)除以包含因子(k):
urei(F)=一=一%
测延伸误差引起的相对标准不确定度分项urel(△):本附录规定引伸计系统宜符合 GB/T12160的0.5级准确度要求,该级允许误差为士0.5%或士1.5μm。因为在测定金属材料 弹性模量试验中,测量的延伸量很小,宜采用绝对误差值士1.5μm。 因为准确度级给定,也就给定了允许的绝对误差值,而关键是延伸测量范围如何确定,这 要考虑弹性模量,引伸计标距,评定弹性模量的应力上限等因素。为了能够按照附录J进行评 定,建议延伸相对误差按式(D.12)计算
=(≤) d 0.4RHXL X100% .......D.12
引伸计准确度0.5级允许的绝对误差,单位为微米(μm); 一延伸测量范围,单位为微米(μm)。 式(D.12)中“0.4ReH(或0.4Rp0.2)”应力上限取自本附录给定的经验值。 例如,引伸计符合GB/T12160的0.5级准确度要求,8=士1.5μm,标距L。=50mm;上届服 强度ReH=500MPa测定的弹性模量E=186.7GPa。计算的相对误差e=±2.8%。这一误 差引起的相对标准不确定度分项为
引伸计标距误差引起的相对标准不确定度分项urel(L。):本附录规定引伸计系统宜符合 GB/T12160的0.5级准确度要求,该级允许引伸计标距误差为士0.5%。由这一误差引起的相 对标准不确定度分项为:
urel(L)=α= R
试样原始横截面积误差引起的相对标准不确定度分项urel(S。):试样原始横截面积(S。)不是 直接测量得到,对于圆形横截面试样,试验前测量其横截面直径(d。)GB∕T 16732-1997 建筑采暖通风空调净化设备 计量单位及符号,然后按照公式(D.13)计 算得到:
根据上式,原始横截面积测量不确定度应按公式(D.14)定义 um(S.) =2urm(d.)
相对不确定度为urel(d。)= k
url(S。)=一% 3
将D.7.2.2.2的A分量计算值和D.7.2.2.3的4分项的计算值代公式(D.4)得到弹性模量合成相 对标准不确定度:
有机高粱标准化基地中标段招标文件.pdfD.10测定模量的其他方法