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金属拉伸蠕变及持久试验方法

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浏览:次 2017-05-23 10:53:33

金属拉伸蠕变及持久试验方法 金属拉伸蠕变及持久试验方法 GB/T2039⑴997eqv ISO204:1997代替GB2039⑻0 GB6395⑻6中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准金属拉伸蠕变及持久实验方法Metallic materials—Creep and stress-rupture test in tension1 范围本标准规定了金属拉伸蠕变及持久实验的适用范围、援用标准、实验原理、符号、术语及定义、试样、实验装备及仪器、实验、实验结果处理及实验报告。本标准方法适用于测定金属以下力学性能:a) 稳态蠕变速率b) 蠕变极限c) 蠕变伸长率d) 持久断裂时间e) 持久强度极限f) 持久断后伸长率及断面收缩率g) 持久缺口敏感系数2 援用标准以下标准所含的条文,通过在本标准中援用而构本钱标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准

GB/T2039⑴9脚手架扣件实验机97

eqv ISO204:1997

代替GB2039⑻0 GB639保温材料紧缩性能实验机5⑻6

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

金属拉伸蠕变及持久实验方法

Metallic materials—Cree微机控制电子式万能实验机p and stress-rupture test in tension

1 范围

本标准规定了金属拉伸蠕变及持久实验的适用范围、援用标准、实验原理、符号、术语及定义、试样、实验装备及仪器、实验、实验结果处理及实验报告。

本标准方法适用于测定金属以下力学性能:

a) 稳态蠕变速率

b) 蠕变极限

c) 蠕变伸长率

d) 持久断裂时间

e) 持久强度极限

f) 持久断后伸长率及断面收缩率

g) 持久缺口敏感系数

2 援用标准

以下标准所含的条文,通过在本标准中援用而构本钱标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都可能修订,本标准的使用者应探讨使用以下标准最新版本的可能性。

GB8170⑻7数值修约规则

GB10623⑻9金属力学性能实验术语

JJG141⑻3工作用铂铑10-铂热电检定规程

JJG276⑻8高温蠕变、持久强度实验机检定规程

JJG351⑻4工作用镍铬-镍硅、镍铬-考铜热电偶检定规程

JJG368⑻4工作用铜-康铜热电偶检定规程

3 实验原理

将试样加热至规定温度,沿试样轴线方向施加拉伸力并保持恒定,将试样拉至规定变形量或断裂,测定其蠕变或持久性能。

4 符号、术语及定义

4.1本标准使用的符号见表1。

表1符号

符号名 称单 位

d0

du

a

b

L0

Lc

Lu

Lt圆形横截面试样原始直径

圆形光滑试样断后最小直径

矩形横截面试样厚度

矩形横截面试样宽度

试样原始计算长度

试样原始标记长度

试样断后标记长度

试样总长度mm

S0

Su试样计算长度内原始横截面积

试样断后最小横截面积mm2

F实验力N

σ

σ`实验应力(σ=F/ S0)

缺口试样实验应力MPa

(N/mm2)

t实验温度℃

τ

τ`实验时间

缺口试样实验时间h

εi

εe

εp

εt

δ

¢蠕变起始伸长率

蠕变弹性伸长率

蠕变塑性伸长率

蠕变总伸长率

持久断后伸长率

持久断面收缩率%

v稳态蠕变速率%h

Kσ、Kτ持久试样缺口电力金具卧式拉力实验机敏感系数

4.2本标准使用的术语及定义以下:

4.2.电子式破裂强度实验机1蠕变极限

在规定温度下使试样在规定时间产生的蠕变伸长率(总伸长率或塑性伸长率)或稳摇摆实验机态蠕变速率不超过规定值的最大应力。

当以伸长率测定蠕防酸碱服拉力实验机变极限时,用 表示;

当以稳态蠕变速率测定蠕变极限时销盘式磨擦磨损实验机,用 表示。

4.2.2持久强度极度

试样在规定温度下到达规定的实验时间而不产生断裂的最大应力,用 表示。

4.2.3导线拉力实验机持久断后伸长率

持久试样断裂后,在室温下计算长度部份的增量与原始计算长度的百分比。用公式δ= 计算。

当标记标在计算长度以外时,则为原始标记长度的增量与原始计算长度的百分比,用公式δ= 计算。

注:对圆形汽车零部件疲劳实验机横截面试样, 与 之差不应超过 的10%;对矩形横截面试样, 与 之差不应超过 的15%。

4.2.4持久断面收缩率

持久试样断裂后,在室温下横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,用公式

¢= 计算。

4.2.5持久缺口敏感系数

在缺口试样与光滑试样实验应力相同的条件下,持久断裂时间的比值;用Kσ表示,Kσ= 。

在缺口试样与光滑试样断裂时间相同的条件下,实验应力的比值,用Kτ表示,

Kτ= 。

4.2.6与本标准有关的其他术语及定义见GB10623。

5 试样

5.1圆形横截面试样

5.1.1蠕变试样直径5mm~10mm,原始计算长度5d0或10d0(也能够采取12.5 d0)。

推荐的标准蠕变试样见图1。

图1圆形横截面标准蠕变试样

5.1.2标准持久试样直径为5mm和10mm;原始计算长度分别为25mm和50mm,见图2和图3。

注:为了准确地计算持久断后伸长率,可适当减小过渡圆弧半径。

5.3.3试样凸肩及头部的形状及尺寸可根据引申计结构和拉杆型式肯定。试样头部与计算长度之间应有过渡圆弧,对圆形横截面试样,过渡圆弧半径应不小于直径的4分之1;对矩形横截面试样,过渡圆弧半径应不小于宽度的4分之1。

5.3.4矩形横截面试样1般应不干胶标签实验机保存原表面,如技术条件或双方协议另有要求,可磨光表面。

6实验装备及仪器

6.1实验机在使用范围内(5%—100%)力值相对误差应不大于±1.0%;示值相对变动度应不大于1.0%,实验机上下夹头拉杆之间的实验力同轴度应不超过15%。

6.2蠕变变形丈量仪器的量小分度值应不大于1μm,误差1般应不大于总蠕变伸长的±1.0%。

6.3测温热电偶应符合JJG141、JJG351或JJG368中Ⅱ级热电偶要求。

6.4温度补偿系统应使热电偶冷端温度保持恒定,允许偏差在0.5℃以内。

6.5温度丈量仪器的分辨率缺口冲击实验机应在0.5℃以内,误差应不大于±1℃。

6.井盖实验机6温度控制及加热装置应保证在实验期间温度符合表3要求。

表3 实验温度的偏差和梯度 ℃

实验温度温度偏差温度梯度

<900&翻盖实验机plusmn;33

900~1100±44

1温度梯度:实验中任1瞬间试样所有被测点温度的最高值与最低值之差。

2实验温度应包括对热电偶及丈量仪器误差的修正。

3对温度超过1100℃的实验,温度偏差及温度梯度应由有关双方协商肯定。

6.7加热炉均温区1般应不小于试样计算长度的1.5倍。

7实验

7.1实验室温度1般应保持在10℃~35℃以内;实验室应阔别或隔离震源,室内严防震动。

7.2实验前应对试样表面及尺寸进行检查,试样表面不应有划伤或缺点。试样的横截面尺寸应在计算长度内的两端及中部丈量,在每处相互垂直方向上各侧1次,以计算的最小横截面为准。丈量试样截面尺寸的量具车轮径向疲劳实验机最小分度值应伺服万能实验机不大于0.01mm。

7.3计算长度等于或小于50mm的试样,1般应在两端各固定1支热电偶,计算长度大于50mm的试样,应在两端及中部各固定1支热电偶。对缺口试样,应有1支热电偶固定于缺口处。热电源工作端应紧贴试样表面,并应避免炉壁热辐射。

7.4对蠕变实验,推荐使用双面变形丈量装置,引申计的结构和装卡应能真实地反应试样轴线方向的伸长,并应避免变形读数高压老化实验机受室温变化和蔼流的影响。实验前用适当增量的力检查引申计装卡质量,必要时对引申计进行调剂,使两侧变形读数的平均值与任1侧读数之差除以平均值的百胶带剥离强实验机分比不大于15%。

7.5试样在加热炉内不应遭到非轴向力的作用。

7.6升温前,可对试样施加初始力,此力值应不大于总实验力的10%,且应力不超过10N/mm2。

7.7将试样加热至规定温度的时间1般为2h~8h,温度保持时间在1h~24h。在升温及保温期qsun日晒牢度实验机间,不应超过规定温度上限。对升温及保温时间应做记录。

7.8到达保温时间后,安稳地施加实验力。对蠕变实验,应将砝码分成适当级数,记录施加每级力的变形值,在力1伸quv紫外老化实验机长曲线上求得弹性变形及超始塑性变形值,见图7。

7.9建议对实验温度自动记录,温度丈量间隔应保证在整冲蚀腐蚀实验机个实验期间温度符合6.6条要求。

7.10蠕变变形的记录应保证明确地绘出蠕变曲线。

7.11实验中因故中途停试时,建议在试样上保持实验力。但应避免由于低温收缩而致使试样上的力超过规定值。当重新实验时,到达规定温度并保温度并保温后开始记录。

7.12建议实验积累时间用误差不大于±0.2%的计时器自动记录。

7.13到达规定时间时,对不能采取分级加力记录变形可编程恒温恒湿实验机的蠕变实验,卸除主实验力后要继续丈量滞弹变形,直至基本回复为上,见图8。

7.14实验机应高低温冷热冲击实验机冲击磨损实验机定期按JJG276进行检定,检定周期1般为1年,对超过1年的长时间实验,应在实验结束时检定实验机。

7.15蠕变极限的测定

在4个以上适当的应力水平进行等温蠕变实验,建议每一个应力水平做出3个数据,在单对数或双对数坐标上用作图法或最小2乘法绘制出应力-蠕变伸长率或应力-稳态蠕变速率关系曲线。用内插法或外推法求出蠕变极限。

7.16持久强度极限的测定

在5个以上适当的应力水平进行等温持久实验,建议最少有3个应力水平每组做出3个数据,在单对数或双对数坐标上用作图法或最小2乘法绘制出应力-断裂时间曲线。用内插法或外推法求出持久强度极限。

7.17蠕变或持久强度极限与温度的关系最少用3个温度肯定。液压伺服高速拉伸实验机

7.18对只要求蠕变塑性伸长率的实验,可用“标记法”测定,但应保证丈量误差在6.2条规定范围内。

8 实验结果处理

8.1当出现以下情况之1时,实验结果无效,应补做实验。实验结果满足材料技术条件要求时除外。

8.1.1试样断在标记上或计算安全密封强度实验机网冲击贯穿实验机长度以外。

8.1.2试样断口处有明显缺点。

8.1.3温度超过规定范围上限或试样受力异常。

8.2持久断后伸长率及断面收缩率修约间隔为1%,修约方法按GB8170履行。

8.飞机内饰材料水平燃烧实验机3对所采取的外推方法应详细地说明,外推出的稳态蠕变速率应不小于最低蠕变速率的10分之1;外推出的时间应不大于最长实验时间的10倍。外推时,对材料在温度、应力及时间作用下的组织变化应予充分斟酌。

9 实验报告

实验报告应包括以下内容:

a) 本国家标准号;

b)实验材料牌号、炉批号及规格;

c) 试样尺寸、形状及编号;

d)实验温度;

e) 实验应力;

全自动破裂强度实验机

f) 实验结果;

g) 外推方法;

h) 实验日期;

i) 实验中异常情况。

金属拉伸蠕变及持久试验方法
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