标准规范下载简介

GB∕T 10120-2013 金属材料 拉伸应力松弛试验方法.pdf简介：

GB/T 10120-2013《金属材料 拉伸应力松弛试验方法》是中国国家标准，主要规定了金属材料在恒定拉伸应力作用下，随时间发生的应变（松弛）的测定方法。这种试验主要用于评估材料在长期使用过程中，由于应力导致的材料性能变化，例如弹性模量的下降、强度的损失等。

试验方法主要包括以下几个步骤：

1. 试样的选择：通常选择代表性的金属材料，如钢、铝、铜等，按照所需的尺寸和形状进行制备。

2. 应力松弛试验装置：使用应力松弛试验机，该设备能提供恒定的拉伸应力，并能记录随时间的应变变化。

3. 试验过程：将试样在预设的应力下固定，然后观察和记录在特定时间间隔内的应变值。通常，试验会持续一段时间，如几个月到几年，以模拟实际工作条件下的长期效应。

4. 数据分析：根据试验结果，可以得到材料在特定应力下的松弛率或松弛系数，这些数据对于材料的耐久性评估和设计有重要参考价值。

该标准适用于金属材料的科研、生产和质量控制等领域，提供了一种科学、可靠的材料性能评价方法。

GB∕T 10120-2013 金属材料 拉伸应力松弛试验方法.pdf部分内容预览：

用于计算应变的基本长度。

将试样加热至规定的温度，在此温度下保持恒定的拉伸应变，测定试样的剩余应力值。整个试验 既可以是连续的，也可以是不连续的，

北京市快速公共汽车交通系统规划设计导则（市规发[2010]1073号 北京市规划委员会2010年6月29日）.pdf试验机应能提供施加轴向试验力并使试样上产生的弯矩和扭矩最小。 试验力应平稳无冲击地施加在试样上。

注：试验机应与外界振动和振动源隔离。 试验机的测力系统应按照GB/T16825.1进行校准，并且其准确度应为1级或优于1级。 试验机同轴度应小于10%。可参考ASTME1012进行加载同轴度的校准。 试验机类型（如：电子式、电液伺服式、杠杆式）应在报告中注明。

温度显示仪表的分辨力不大于0.5℃，测温装置的准确度不低于士1℃

6.3.2.2热电偶数量

当试样的平行长度小于或等于50mm时，应该至少使用两支热电偶；大于50mm时，至少使用三 支热电偶。任何情况下，热电偶应放置在平行长度的两端，如果使用第三支热电偶，第三支热电偶应放 置在试样平行长度的中间部位。

6.3.2.3.热电偶

热电偶与试样表面应有良好的热接触，避免热源的直接辐射。炉内电偶丝的其余部分应该有 和电绝缘。

6.3.3热电偶和测温系统校准

不同类型热电偶的信息参见附录B。

6.3.3.1热电偶的校准

用于试验持续时间小于一年的热电偶至少应每12个月校准；用于试验持续时间大于12个月的热 电偶应在试验前后校准。 注1：由于化学成分变化导致漂移或一系列损伤，如：物理损伤，使校准后的热电偶的输出值发生变化，这些变化应 记录并且需要时可以得到。 注2：如果能够证明热电偶的漂移不影响6.3.1中规定的允许温度偏差，可以延长两次校准之间的时间。 注3：热电偶的漂移是由所使用的热电偶类型以及在试验温度下的热电偶暴露的时间引起的。 注4：如果热电偶漂移的影响超出温度的允许偏差，则应增加校准的频次或者通过热电偶的显示值对温度进行 修正。 、 注5：热电偶校准的相关信息参见附录C。 如果热电偶重新焊接，则应在使用前再次校准。 必须对试验温度或者包含试验温度的典型温度区间对热电偶的偏差进行标定。

6.3.3.2·温度测量装置的校准

温度测量装置（包括补偿导线、接点、冷端、显示器或记录仪、数据线等）应按照GB/T2039 准

一般情况下，试样加工成圆形截面比例试样（L=k√S。）（见图2）。k值应大于或等于11.3，参考 长度应大于或等于100mm。当试料受到限制，使k值减小，但k值不能小于3并在试验报告中记录 的取值。 通常情况下，对于圆形截面试样平行长度L。应不超过原始标距L。的120%。 平行长度部分与试样夹持端采用过渡弧连接，夹持端的形状应和试验机的夹具相适应。对于圆柱 形试样过渡弧半径r应在0.25d～1d之间。 注1：如在试样的平行长度部分采用凸台，凸台的过渡弧半径可以小于0.25d。 注2：由于在松弛过程中，弹性变形处于主导位置，因此建议在计算参考长度L.时，指数n取值为1。 对于圆形试样，试样夹持端与试样平行长度部分的同轴度偏差为0.005d或者0.03mm，取二者较 大者。： 除非试样尺寸不够，原始横截面积（S。）应大于或等于7mm²。 注3：推荐最小原始横截面积为50mm²。 注4：当氧化成为重要影响因素时，可以选择较大原始横截面积（S。）的试样

一般情况下，试样加工成圆形截面比例试样（L=k√S。）（见图2）。k值应大于或等于11.3，参考 长度应大于或等于100mm。当试料受到限制，使k值减小，但k值不能小于3并在试验报告中记录 的取值。 通常情况下，对于圆形截面试样平行长度L。应不超过原始标距L。的120%。 平行长度部分与试样夹持端采用过渡弧连接，夹持端的形状应和试验机的夹具相适应。对于圆柱 形试样过渡弧半径r应在0.25d~1d之间。 注1：如在试样的平行长度部分采用凸台，凸台的过渡弧半径可以小于0.25d。 注2：由于在松弛过程中，弹性变形处于主导位置，因此建议在计算参考长度L.时，指数n取值为1。 对于圆形试样，试样夹持端与试样平行长度部分的同轴度偏差为0.005d或者0.03mm，取二者较 大者。： 除非试样尺寸不够，原始横截面积（S。）应大于或等于7mm²。 注3：推荐最小原始横截面积为50mm²。 注4：当氧化成为重要影响因素时，可以选择较大原始横截面积（S。）的试样

试样应采用避免产生残余变形或表面缺陷的方法加工。 圆形截面试样的形状公差见表3。

表3圆形截面试样的形状公差

原始横截面积（S。）是通过测定试样平行长度内的横截面尺寸计算而得到的。每个尺寸的测量应准 确到土0.1%或土0.01mm，取二者较大值。在测量期间室温的变化不应超过士2℃。

8.1室温弹性模量的测定

为了保证伸长测量的正确操作，应测定室温弹性模量。弹性模量的测量值应在弹性模量预期值的 士10%范围内。弹性模量预期值通常是通过拉伸试验确定的，使用的引伸计的性能与应力松弛试验使 用的引伸计具有同等性能。 注：参照GB/T228.1附录A

试样应加热至试验规定温度（T)。调整试验炉加热控制系统使温度分布符合表2的要求。试样、 夹持装置和引伸计在试验开始前都应达到热平衡。 试样应在加载前至少保温1h，除非产品标准另有规定。试样加载前的保温时间不得超过24h。 升温过程中，任何时间试样温度不得超过规定温度（T)上偏差。如果超出，应在报告中注明。

在整个试验过程中，总应变值应保持基本恒定。根据控制方式的不同，总应变的控制值不同。对于

采用力控制加载的方式，总应变值应控制在初始总应变的测量值的土1%的范围内；对于采用应变 和载的方式，通过逐渐减少应力使总应变值应控制为总应变的规定值。对于人工进行力调整的方式 示上只是采用力的递减方式使测量应变返回到总应变e：；对于伺服控制总应变来讲，力的调整是通 或递增的方式进行的，应变波动范围大约控制在士1%以内。

整个试验过程中，应充分记录试样温度符合6.3.

记录的每一个应力值的时间应在士1%精度范围内，在此时间试样的应变为试验

8.5.4应力松弛曲线

依据所记录的时间和剩余应力数据绘制应

试验结束时，在保持剩余力F的条件下降温。降到室温时测定卸载弹性模量。卸载弹性模量对于 试验中断需要恢复试验是必需的数据。

试验中断时，按以下步骤进行： a) 1M 在剩余应力F条件下冷却； b) ）测定室温弹性模量； c) 如果弹性模量的测定值是可接受的，采用试样在中断时刻的剩余应力F的半值； d) ）加热至规定温度并保温1h； e)· ? 增加力至F，观察引伸计的输出信号，5min后记录引伸计输出值。用这个值作为每个试验 重新进行的控制数据。试验中断重新恢复试验的程序示意图见图3。

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，应按照如下 要求进行修约：

要求进行修约： 规定温度（T）： 修约至1℃； 直径(d)： 修约至0.01mm； 长径比(L。/d)： 修约至1位小数； 初始应力和剩余应力： 修约至3位有效数字； 时间 修约至3位有效数字，

修约至1℃； 修约至0.01mm； 修约至1位小数； 修约至3位有效数字； 修约至3位有效数字，

GB/T 10120—2013

图1 拉伸松弛试验原理（数字代表的意义见表1）

试样的夹持端形状仅供参考

试样示例图（数字代表的意义见表1）

图3试验中断卸加载示意图

（规范性附录） 高温环状弯曲应力松弛试验试样、试验程序及数据处理

A.1.1切取样坏的部位、方向和数量应按相关产品标准或协议的规定。 A.1.2切取样坏和制备试样的方法不应影响材料的金相组织和力学性能。 A.1.3弯曲应力松弛试样推荐使用等弯矩环状试样（见图A.1)，模块材料一般应与试样材料相同。 楔块厚度K由初始位移确定。测量试样位移的标记应使用维氏硬度压头压出。为保证长期试验时压 痕清晰，可在试样标记处固定或嵌镶耐热材料，然后压出压痕。两压痕标记的中心连线应与直径 p53.6mm的圆相切，其偏差不应超过士1mm，并且垂直于试样缺口的对称线。

图A.1.等弯矩环状弯曲应力松弛试样

A.1.4经协商，也可采用其他形状和尺寸的试样GB／T 25217.10-2019 冲击地压测定、监测与防治方法 第10部分：煤层钻孔卸压防治方法.pdf，但只有形状和尺寸相同的试样得到的试验数据才具 有可比性。

A.2.1根据规定的初始应力，按式（A.1)计算初始位移△

式中： 4 （系数）=0.000583； 初始应力； 高温弹性模量。

A ·.......................（A.1

距达到按式（A.2)计算的L。值。施加L。的值应准确，偏差不超过士0.01mm。 L。=L+。 .................(A..2) A.2.3将试样置于恒温装置内，经一定时间间隔取出试样，冷却至室温后，除去模块，测量并记录两压 痕间距L。 A.2.4重新打人楔块，保持L。值，重复A.2.3的试验程序，得到不同时间间隔的L2，L3，L4，"， L，"。 A.2.5测量压痕间距变化的时间间隔应保证能明确地绘出应力松弛曲线。

A.3.1用式（A.3)计算环状弯曲应力松弛试样的剩余应力： O=AE（L。一L) **.......... ......（A.3） A.3.2可以绘制剩余应力或松弛应力与时间或对数应力与时间的关系曲线；也可绘制对数应力与对 数时间的关系曲线。 …..·… A.3.3为了比较材料的相对松弛特性，可以绘制松弛率与时间的关系曲线。 A.3.4可以将应力松弛曲线的第二阶段曲线部分延长，对试验数据进行外推。对于高温应力松弛试 验，外推时间一般不超过试验时间的3倍，外推时DBJ61／T 129-2017标准下载，对于材料在时间、温度及应力作用下的组织变化应予 以充分考虑。