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文檔簡介
金屬材料室溫拉伸試驗方法講稿金屬材料室溫拉伸試驗方法講稿1
金屬材料第1部分:室溫拉伸試驗方法
概述
GB228修改采用(MOD)ISO6892-1:2009
第一部分GB/T228—
采用ISO6892—09技術(shù)說明第二部分GB/T228—
與GB/T228—02標準對比第三部分GB/T228—
標準技術(shù)內(nèi)容說明
第四部分GB/T228—
引用標準介紹說明第1頁/共72頁
金屬材料第1部分:室溫拉伸試驗方法概述第1頁/共72
概述
GB/T228標準發(fā)展歷史GB228-1963金屬拉力試驗法(制定)GB228-1976金屬拉力試驗法(第1次修訂)GB228-1987金屬拉伸試驗方法(第2次修訂)GB228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法(第3次修訂)
GB228-20--金屬材料室溫拉伸試驗方法(第4次修訂)第2頁/共72頁概述
GB/T228標準發(fā)展3金屬材料室溫拉伸試驗
技術(shù)內(nèi)容變化我國的金屬室溫拉伸試驗標準GB/T228主要技術(shù)內(nèi)容完全與國際標準ISO6892新標準相同。
(見國際標準ISO6892-1:2009)第3頁/共72頁金屬材料室溫拉伸試驗
技術(shù)內(nèi)容4
第二部分拉伸性能的測定本標準定義了12種可測拉伸性能,這些性能是:
強度性能:上屈服強度(ReH)下屈服強度(ReL)規(guī)定塑性延伸強度(RP)規(guī)定總延伸強度(Rt)規(guī)定殘余延伸強度(Rr)抗拉強度(Rm)第4頁/共72頁第二部分拉伸性能的測定本標準定義了12種可測拉伸性5
塑性性能屈服點延伸率(Ae)最大力總延伸率(Agt)最大力塑性延伸率(Ag)斷裂總延伸率(At)斷后伸長率(A)(無縮頸塑性伸長率AWn)斷面收縮率(Z)第5頁/共72頁塑性性能屈服點延伸率(Ae)第5頁/共72頁6金屬材料典型拉伸曲線第6頁/共72頁金屬材料典型拉伸曲線第6頁/共72頁7金屬拉伸曲線分析第7頁/共72頁金屬拉伸曲線分析第7頁/共72頁8
金屬拉伸曲線分析aoa-彈性變形階段線性可逆性
bab-滯彈性變形階段非線性滯后性cbc-微塑性變形不可逆性dcde-屈服階段塑性變形急劇增加eef-應變硬化階段塑性變形均勻連續(xù)ffg-縮頸變形階段產(chǎn)生縮頸變形g斷裂
第8頁/共72頁金屬拉伸曲線分析第8頁/共72頁9第1階段:彈性變形階段(oa)
兩個特點:
a從宏觀看,力與伸長成直線關(guān)系,彈性伸長與力的大小和試樣標距長短成正比,與材料彈性模量及試樣橫截面積成反比。
b變形是完全可逆的。
加力時產(chǎn)生變形,卸力后變形完全恢復。從微觀上看,變形的可逆性與材料原子間作用力有直接關(guān)系,施加拉力時,在力的作用下,原子間的平衡力受到破壞,為達到新的平衡,原子的位置必須作新的調(diào)整即產(chǎn)生位移,使外力、斥力和引力三者平衡,外力去除后,原子依靠彼此間的作用力又回到平衡位置,使變形恢復,表現(xiàn)出彈性變形的可逆性,即在彈性范圍保持力一段時間,卸力后仍沿原軌跡回復。Oa段變形機理與高溫條件下變形機理不同,在高溫保持力后會產(chǎn)生蠕變,卸力后表現(xiàn)出不可逆性。第9頁/共72頁第1階段:彈性變形階段(oa)
兩個特點:
a從宏觀看10
由于在拉伸試驗中無論在加力或卸力期間應力和應變都保持單值線性關(guān)系,因此試驗材料的彈性模量是oa段的斜率。
用以下公式求得:
E=σ/ε
oa線段的a點是應力-應變呈直線關(guān)系的最高點,這點的應力叫理論比例極限,超過a點,應力-應變則不再呈直線關(guān)系,即不再符合虎克定律。比例極限的定義在理論上很有意義,它是材料從彈性變形向塑性變形轉(zhuǎn)變的,但很難準確地測定出來,因為從直線向曲線轉(zhuǎn)變的分界點與變形測量儀器的分辨力直接相關(guān),儀器的分辨力越高,對微小變形顯示的能力越強,測出的分界點越低,這也是為什麼在最近兩版國家標準中取消了這項性能的測定,而用規(guī)定塑性(非比例)延伸性能代替的原因。第10頁/共72頁由于在拉伸試驗中無論在加力或卸力期間應力和應變都11
第2階段:滯彈性階段(ab)
在此階段,應力-應變出現(xiàn)了非直線關(guān)系,其特點是:當力加到b點時然后卸除力,應變?nèi)钥苫氐皆c,但不是沿原曲線軌跡回到原點,在不同程度上滯后于應力回到原點,形成一個閉合環(huán),加力和卸力所表現(xiàn)的特性仍為彈性行為,只不過有不同程度的滯后,因此稱為滯彈性階段,這個階段的過程很短。這個階段也稱理論彈性階段,當超過b點時,就會產(chǎn)生微塑性應變,可以用加力和卸力形成的閉合環(huán)確定此點,當加卸力環(huán)第1此形成開環(huán)時所對應的點為b點。
第3階段:微塑性應變階段(bc)
是材料在加力過程中屈服前的微塑性變形部分,從微觀結(jié)構(gòu)角度講,就是多晶體材料中處于應力集中的晶粒內(nèi)部,低能量易動位錯的運動。塑性變形量很小,是不可回復的。大小仍與儀器分辨力有關(guān)。第11頁/共72頁
第2階段:滯彈性階段(ab)
12
第4階段:屈服階段(cde)
這個階段是金屬材料的不連續(xù)屈服的階段,也稱間斷屈服階段,其現(xiàn)象是當力加至c點時,突然產(chǎn)生塑性變形,由于試樣變形速度非???,以致試驗機夾頭的拉伸速度跟不上試樣的變形速度,試驗力不能完全有效的施加于試樣上,在曲線這個階段上表現(xiàn)出力不同程度的下降,而試樣塑性變形急劇增加,直至達到e點結(jié)束,當達到c點,在試樣的外表面能觀察到與試樣軸線呈45度的明顯的滑移帶,這些帶稱為呂德斯帶,開始是在局部位置產(chǎn)生,逐漸擴展至試樣整個標距內(nèi),宏觀上,一條呂德斯帶包含大量滑移面,當作用在滑移面上的切應力達到臨界值時,位錯沿滑移方向運動。在此期間,應力相對穩(wěn)定,試樣不產(chǎn)生應變硬化。
C點是拉伸試驗的一個重要的性能判據(jù)點,de范圍內(nèi)的最低點也是重要的性能判據(jù)點,分別稱上屈服點和下屈服點。e點是屈服的結(jié)束點,所對應的應變是判定板材成型性能的重要指標。
第12頁/共72頁第4階段:屈服階段(cde)
這個階段13第5階段:塑性應變硬化階段(ef)
屈服階段結(jié)束后,試樣在塑性變形下產(chǎn)生應變硬化,在e點應力不斷上升,在這個階段內(nèi)試樣的變形是均勻和連續(xù)的,應變硬化效應是由于位錯密度增加而引起的,在此過程中,不同方向的滑移系產(chǎn)生交叉滑移,位錯大量增殖,位錯密度迅速增加,此時必須不斷繼續(xù)施加力,才能使位錯繼續(xù)滑移運動,直至f點。f點通常是應力-應變曲線的最高點(特殊材料除外),此點所對應的應力是重要的性能判據(jù)。
第6階段:縮頸變形階段(fg)
力施加至f點時,試驗材材料的應變硬化與幾何形狀導致的軟化達到平衡,此時力不再增加,試樣最薄弱的截面中心部分開始出現(xiàn)微小空洞,然后擴展連接成小裂紋,試樣的受力狀態(tài)由兩向變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。裂紋擴展的同時,在試樣表面可看到產(chǎn)生縮頸變形,在拉伸曲線上,從f點到g點力是下降的,但是在試樣縮頸處,由于截面積已變小,其真應力要大大高于工程應力。試驗達到g點試樣完全斷裂。第13頁/共72頁第5階段:塑性應變硬化階段(ef)
屈服階段結(jié)束后14
從以上典型的拉伸曲線上,可以測定金屬材料如下性能:
1上屈服強度:(c點)試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應力
2下屈服強度:(e點)屈服期間的最低應力,要注意這里要排除初始瞬時效應最低應力點所對應的應力。
3抗拉強度:(f點)在最大力點所對應的應力。
4屈服點延伸率:(ae)對于呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的材料,從屈服開始至均勻硬化開始之間的延伸率。要注意起點和終點的判定。
5最大力總延伸率:f點處作一垂線,橫座標原點與交點長度對應的伸長率(包括在此條件下的彈性伸長和塑性伸長率)。
6最大力塑性延伸率:f點處作一平行于彈性段的直線,橫座標原點與交點對應的伸長率。
7斷裂總延伸率:(g點)斷裂時刻的試樣總伸長率(包括彈性伸長和塑性伸長率)。
拉伸過程中無明顯屈服脆性材料(如淬火鋼和高強鋼)的拉伸曲線:
第14頁/共72頁從以上典型的拉伸曲線上,可以測定金屬材料如下性能:
115
8規(guī)定塑性延伸強度Rp:
規(guī)定塑性延伸率對應的應力,即在代表伸長的橫坐標上取規(guī)定的伸長量,平行于彈性線段作一直線。在與曲線交點處作一水平線與力軸的交點力值所對應的應力為Rp。一般稱平行線法,適用于彈性段為直線的拉伸曲線。
對于彈性段不是直線的拉伸曲線,上述方法無法用,此時要用滯后環(huán)法或逐步逼近法進行測定。
9規(guī)定總延伸強度Rt:
規(guī)定總延伸率對應的應力,即在代表伸長的橫坐標上取規(guī)定的伸長量,平行于力軸作一直線。在與曲線交點處作一水平線與力軸的交點力值所對應的應力為Rt。第15頁/共72頁8規(guī)定塑性延伸強度Rp:
規(guī)定塑性延伸率對應的應16第16頁/共72頁第16頁/共72頁17關(guān)于金屬的拉伸試驗速率1試驗速率的本質(zhì)2試驗速率的方式3試驗速率方式的評價分析4拉伸速率對性能的影響5拉伸速率的規(guī)定6應力速率與應變速率的轉(zhuǎn)換第17頁/共72頁關(guān)于金屬的拉伸試驗速率1試驗速率的本質(zhì)第17頁/共18測定拉伸性能對試樣的要求1標距(6.1.1)2平行長度(6.1.2)3過渡半徑(6.1.2)4矩形試樣寬厚比5試樣頭部形狀6圓形截面比例試樣7矩形截面比例試樣8扁材、線材試樣9直徑小于4mm線材試樣10管材試樣第18頁/共72頁測定拉伸性能對試樣的要求1標距(6.1.1)第18頁/19拉伸試驗要求1試驗力零點設置2試樣夾持方法,ISO-10.2條(49)3試驗速率的選擇及表示控制試驗速率的方式試驗條件的表示第19頁/共72頁拉伸試驗要求1試驗力零點設置第19頁/共72頁20
1上屈服強度的測定
2下屈服強度的測定第20頁/共72頁1上屈服強度的測定
2下屈服強度的21第21頁/共72頁第21頁/共72頁22應注意以下幾點:
a)當材料呈現(xiàn)明顯屈服時,相關(guān)產(chǎn)品標準應規(guī)定或說明測定上屈服強度(ReH)或下屈服強度(ReL)或兩者。相關(guān)產(chǎn)品標無規(guī)定時,測定上屈服強度(ReH)和下屈服強度(ReL);只呈現(xiàn)單一屈服(呈現(xiàn)屈服平臺)狀態(tài)的情況,測定為下屈服強度(ReL)。
b)產(chǎn)品標準中要求測定屈服強度,但材料不呈現(xiàn)出明顯屈服時,材料不具有可測的上屈服強度(ReH)和(或)下屈服強度(ReL)性能。建議測定規(guī)定塑性延伸強度(RP0.2),并注明“無明顯屈服”。
有可能出現(xiàn)上述情況的材料,建議相關(guān)產(chǎn)品標準在規(guī)定測定屈服強度時說明當無明顯屈服時要測定規(guī)定塑性延伸強度(RP0.2)。
c)如材料屈服期間力并無下降或保持恒定,而是呈緩慢增加,只要能分辨出力在增加,則判為無明顯屈服狀態(tài)。第22頁/共72頁應注意以下幾點:
a)當材料呈現(xiàn)明顯屈服時,相關(guān)產(chǎn)品標準應規(guī)233規(guī)定塑性延伸強度的測定
塑性延伸量?L(偏離彈性點的變形量)塑性延伸率ep(ep
=?L/Le)規(guī)定塑性延伸率ep0.2規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2=ep0.2對應的應力
(Rp0.2=Fp/S0)第23頁/共72頁3規(guī)定塑性延伸強度的測定塑性延伸量?L(偏離彈性點的241)常規(guī)平行線方法
常規(guī)平行線方法適用于具有明顯彈性直線段的材料。在應力—延伸率曲線圖上,在延伸軸上用等于規(guī)定塑性延伸率的截距點作平行于彈性直線段的平行線,交曲線于一點,此點對應的力為所求測的規(guī)定塑性延伸力,此力除以試樣原始橫截面積S0便得到規(guī)定塑性延伸強度。見標準圖3.
ep-規(guī)定的塑性延伸率
第24頁/共72頁1)常規(guī)平行線方法
第24頁/共72頁25第25頁/共72頁第25頁/共72頁26第26頁/共72頁第26頁/共72頁27
3)逐步逼近方法
ISO6892第13條的注。逐步逼近方法既適用具有彈性直線段材料,也適用于無明顯彈性直線段材料測定規(guī)定塑性延伸強度。此方法是建立在“表觀比例極限不低于規(guī)定塑性延伸強度RP0.2的一半”的假定,這一假定對于常見的金屬材料基本真實。
第27頁/共72頁第27頁/共72頁28第28頁/共72頁第28頁/共72頁29
4規(guī)定總延伸強度的測定
試驗時,記錄力—延伸曲線,直至超過規(guī)定總延伸強度。在力—延伸曲線上的延伸軸上用等于規(guī)定總延伸率的截距作平行于力軸的平行線,與曲線點對應的力即為規(guī)定總延伸力,此力除以試樣原始橫截面積便得到規(guī)定總延伸強度。見圖4.總延伸率與塑性延伸率之間相差的是彈性部分。第29頁/共72頁4規(guī)定總延伸強度的測定第29頁/共7305規(guī)定殘余延伸強度的驗證
這種驗證方法較簡單。對試樣連續(xù)施加力直至相應規(guī)定殘余延伸強度的力,并在此力保持10秒~12秒時間后卸除力,檢驗殘余延伸是否超過規(guī)定值。如果未超過,則確認試樣通過驗證合格,如果超過,則確認試樣不合格。示例:Rr0.5=750MPa表明施加應力750MPa產(chǎn)生的殘余延伸率小于0.5%。這種驗證方法,對于只要求判定產(chǎn)品合不合格,而不要求知道具體性能值是多少的場合是很有用的,因為驗證的效率高,對大批量和多批量產(chǎn)品的檢驗有利。但這種驗證的方法,僅僅能對相關(guān)產(chǎn)品標準規(guī)定的規(guī)定殘余延伸強度進行驗證合格與否,并不能得到性能的確切數(shù)值。因此,相關(guān)產(chǎn)品標準或協(xié)議應說明是否采用驗證方法或具體測定的方法。第30頁/共72頁5規(guī)定殘余延伸強度的驗證第30316屈服點延伸率的測定
對于不連續(xù)屈服的材料,用變形硬化開始點的延伸減去上屈服點處的延伸,除以引伸計標距得到屈服點延伸率。
變形硬化開始點的確定見圖7:
a)水平線法
b)回歸線法試驗報告中應注明采用的方法。第31頁/共72頁6屈服點延伸率的測定第31頁/共72頁32
7最大力總延伸伸率的測定
8最大力塑性延伸率的測定
試驗時記錄力—延伸曲線,直至過了最大力點,見圖1。最大力點的總延伸△Lm除以引伸計標距Le,即為最大力總延伸率,按下式計算:
將最大力總延伸扣除彈性延伸部分即為最大力塑性延伸,將其除以引伸計標距便得到最大力塑性延伸率,按下式計算:
第32頁/共72頁7最大力總延伸伸率的測定
8最大力33
無縮頸塑性伸長率AWn測定方法
許多材料,最大力產(chǎn)生于縮頸開始范圍,表明Ag和AWn基本相同,但對大變形冷加工材料、輻照后結(jié)構(gòu)鋼Ag和的AWn則有不同.棒材、線材和條材等長產(chǎn)品,可采用標準附錄I提供的人工測量AWn方法。為使測量有效,應滿足:a)測量區(qū)的范圍應處于距離斷裂處至少5d(d為試樣直徑)和距離夾頭至少為2.5d。b)測量用的原始標距應至少等于相產(chǎn)品中規(guī)定的值。
AWn按下式計算:
第33頁/共72頁無縮頸塑性伸長率AWn測定方法許多材34
9斷裂總延伸率的測定
試驗時記錄力—延伸曲線,直至試樣完全斷裂,(見圖1和后圖)。斷裂點的總延伸除以引伸計標距即得到斷裂總延伸率,按下式計算。
第34頁/共72頁9斷裂總延伸率的測定第34頁/共72頁35第35頁/共72頁第35頁/共72頁36第36頁/共72頁第36頁/共72頁37斷后伸長率測量要點1斷樣處于同一軸線2斷面適當接觸3直接測量條件4移位法測量(附錄H)5自動法測量6A<5%測量方法(附錄G)7表示方法與換算8修約間隔第37頁/共72頁斷后伸長率測量要點1斷樣處于同一軸線第38
直接測量條件:
A試樣斷裂處距離等于或大于1/3L0時;
B斷后伸長率大于或等于規(guī)定值時,不管斷在何處,直接測量LU。
移位法測量:
若試樣斷裂處與標距標點的距離小于L0/3,可采用“移位方法”(見附錄H)測定伸長率。等于或大于規(guī)定最小值情況也可采用“移位方法”。
自動方法測量:
允許使用自動系統(tǒng)或裝置測定斷后伸長率和斷裂總伸長率,應注意:
a)引伸計標距應等于試樣原始標距。
b)斷裂位置處于引伸計標距范圍內(nèi)方為有效;但如伸長率等于或大于規(guī)定最小值,不管斷裂位置處于何處測量均為有效。第38頁/共72頁直接測量條件:
A試樣斷裂處距離等于或大于1/39第39頁/共72頁第39頁/共72頁40第40頁/共72頁第40頁/共72頁41A的表示方法與換算A-在短比例標距試樣上測得的斷后伸長率A11.3-在長比例標距試樣上測得的斷后伸長率A80mm
在定標距試樣(80mm)上測得的斷后伸長率
AA11.3A50A200
碳鋼10.75810.574
奧氏體鋼10.91610.839第41頁/共72頁A的表示方法與換算A-在短比例標距試樣上測得的4211斷面收縮率Z的測定斷面收縮率也是金屬材料重要的延性性能,但由于試樣拉斷時形成的最小橫截面形狀復雜性,沒有各種形狀截面試樣的測定方法規(guī)定測定方法。按照斷面收縮率的定義“斷裂后試樣橫截積的最大縮減量(S0-Su)與原始橫截面積(S0)之比的百分率”。對于圓形橫截面試樣,通過測定試驗前的原始橫截面積(S0),和斷后最小橫截面積(Su)來計算斷面收縮率。橫截面測量準確至±2%。第42頁/共72頁11斷面收縮率Z的測定斷面收縮率也是金431.斷面形狀:新標準沒規(guī)定。2.Su的測量應準確至±2%。對于小直徑或其它截面試樣Z的測定,測量準確度較難達到±2%。
(指南一書80-83頁)
1)圓形橫截面試樣Z的測定。
在斷面最小處相互垂直方向測量直徑,用平均值計算最小橫截面積。
2)矩形橫截面試樣Z的測定。用斷面最小厚度及最大寬度計算。
第43頁/共72頁第43頁/共72頁44第44頁/共72頁第44頁/共72頁45
各類試樣S0的測量1)厚度0.1~<3mm薄板試樣:面積準確至±2%,特薄板試樣寬度誤差<2%。
2)厚度≥3mm的板、扁材及尺寸≥4mm線、棒、型材試樣:尺寸測量準確至±0.5%。
3)尺寸<4mm線、棒、型材試樣:面積測量準確至±1%。
4)管材試樣(全截面或條狀):原始橫截面測量準確至±1%。
第45頁/共72頁各類試樣S0的測量1)厚度0.1~<3mm薄板46第46頁/共72頁第46頁/共72頁47一拉伸試驗測量不確定度評定原則拉伸試驗測量不確定度是根據(jù)誤差累計原理,以試驗方法標準和相關(guān)檢定標準為依據(jù)評定的。當評定試驗結(jié)果總分散度時,測量不確定度包括材料不均勻性帶入的分散。因此這種評定方法對試驗室實際應用是有意義的。評定時要考慮試驗方法的特點,采用設備或儀器相應標準規(guī)定。第47頁/共72頁一拉伸試驗測量不確定度評定原則拉伸試驗測量不確定度是根據(jù)48二評定測量不確定度的步驟1)求A類不確定度(公式J.1)
根據(jù)一組或多組試驗結(jié)果,求出標準偏差。2)求B類不確定度(公式J.2)
根據(jù)設備儀器校驗證書或相關(guān)文件規(guī)定極限,要考慮分布規(guī)律。3)計算合成不確定度(公式J.3)
用方和根方法計算。4)計算擴展不確定度
按置信水平95%,擴展系數(shù)K=2第48頁/共72頁二評定測量不確定度的步驟1)求A類不確定度(公49
相關(guān)標準及文件JJF1059-1999測量不確定度評定與表示基本概念、術(shù)語(不確定度、A類不確定度、B類不確定度、合成不確定度、擴展不確定度等)建立測量模型(根據(jù)不同試驗方法類型)各不確定度的評定(A類、B類、合成、擴展)測量不確定度的報告與表示第49頁/共72頁相關(guān)標準及文件JJF1059-1999測量不確定度評50相關(guān)引用標準拉伸試驗機的檢驗(相應級別試驗機試驗力誤差規(guī)定)
單軸試驗用引伸計的標定
(規(guī)定級別引伸計的量程、系統(tǒng)誤差要求)
數(shù)值修約規(guī)則(ISO6892不列入)(有效位數(shù)、修約間隔、修約規(guī)則)第50頁/共72頁相關(guān)引用標準拉伸試驗機的檢驗第50頁/共72頁51三影響性能測定結(jié)果準確度的因素分析影響拉伸性能測定結(jié)果準確度的因素主要歸為兩大類如下:a)計量參數(shù)類:例如試驗機級別、引伸計、試樣尺寸,包括試樣原始橫截面尺寸等。b)材料和試驗控制參數(shù):例如材料性能的均勻性、試樣制備的方法、試樣形狀及公差、試驗速率、試樣受力的軸向性、試驗溫度、數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)、軟件的偏差,以及人為誤差等。第51頁/共72頁三影響性能測定結(jié)果準確度的因素分析第51頁/共72頁52第52頁/共72頁第52頁/共72頁53
四不確定度分量分析1.與材料無關(guān)的未定系統(tǒng)誤差標準中規(guī)定和相關(guān)標準中規(guī)定的未定系統(tǒng)誤差有:a)允許的測力誤差(1級準確度):±1%;b)允許的測應變(位移)誤差(1級引伸計準確度):±1%;c)允許的標距誤差(1級引伸計):±1%;d)允許的測原始橫截面積誤差:±1%;e)允許的測斷后最小橫截面積誤差:±2%。第53頁/共72頁四不確定度分量分析1.與材料無關(guān)的未54第54頁/共72頁第54頁/共72頁55
標準中規(guī)定的各種性能,并不是每一種都與上述5種誤差分量相關(guān)。例如,ReH、ReL和Rm三項性能與力的測量和原始橫截面積的測量相關(guān),所以這些性能與1)和4)項誤差相關(guān)。RP這一性能除與1)和4)項誤差相關(guān)外,還與2)和3)項誤差相關(guān),因為由延伸確定所測的力,而延伸是通過引伸計測量的。這一性能與標距誤差和延伸測量誤差(采用引伸計方法測)相關(guān),即與3)和4)項誤差相關(guān)。Z這一性能與原始橫截面積和斷后最小橫截面積測量誤差相關(guān),即與4)和5)項誤差相關(guān)。第55頁/共72頁標準中規(guī)定的各種性能,并不是每一種都與上述5種誤56第56頁/共72頁第56頁/共72頁57六.抗拉強度測量不確定度示例1數(shù)學模型按抗拉強度公式計算。2分量分析
a)一組重復的試驗數(shù)據(jù)
b)試驗力分量
c)試樣面積誤差分量
d)結(jié)果的修約3不確定度合成4擴展不確定度4結(jié)果的表示
第57頁/共72頁六.抗拉強度測量不確定度示例1數(shù)學模型第57頁/共72頁581基本公式第58頁/共72頁1基本公式第58頁/共72頁59
2不確定度分量分析
(ISO6892J.4說明)a)用一組試驗數(shù)據(jù)得到A類不確定度分量用10支d=10mm圓形截面試樣在同一條件下重復試驗,測出的強度均值Rm=600N/mm2(591~609N/mm2),試驗結(jié)果包括了材料分散度在內(nèi)。平均值的計算:求出標準偏差:第59頁/共72頁2不確定度分量分析60A類標準不確定度計算A類標準不確定度:相對不確定度分量:第60頁/共72頁A類標準不確定度計算A類標準不確定度:第60頁/共72頁61
b)試驗力引入的不確定度分量示值誤差引入的分量:1級拉力試驗機力示值最大允許誤差為±1.0%,按均勻分布考慮:標準測力計引入的分量:標準規(guī)定為0.3級標準測力儀,不確定度為0.3,置信因子為2:最大力相對標準不確定度:第61頁/共72頁b)試驗力引入的不確定度分量示值誤差引入的分量:第61頁/62c)試樣形狀公差引入的不確定度分量標準附錄B規(guī)定試樣尺寸應測量準確至±0.5%,即橫截面測量最大允許誤差為±1.0%,按矩形分布考慮,則:第62頁/共72頁c)試樣形狀公差引入的不確定度分量標準附錄B規(guī)定試樣尺寸63d)修約引入的不確定度分量按新標準規(guī)定,對于抗拉強度修約間隔為1N/mm2,按均勻分布考慮,修約引入的不確定度分量為:第63頁/共72頁d)修約引入的不確定度分量按新標準規(guī)定,對于抗拉強度643不確定度合成第64頁/共72頁3不確定度合成第64頁/共72頁654.擴展不確定度置信概率=95%Kp=2U95rel=2×1.31%=2.62%
第65頁/共72頁4.擴展不確定度置信概率=95%Kp=2第665.拉伸測量不確定度的表示相對測量擴展不確定度表示為:Rm=600N/mm2,U95rel=2.62%
第66頁/共72頁5.拉伸測量不確定度的表示第66頁/共72頁67附錄A用計算機控制拉伸試驗機的推薦
用計算機控制拉伸試驗機的試驗,實際是在試驗機上配置電子計算機系統(tǒng),根據(jù)所要測定的材料性能,通過試驗機相關(guān)元件及操作人員給出的信息(如力值、伸長、試驗速率、試樣尺寸等),輸入至計算機,經(jīng)測量、及計算處理來控制試驗機操作,并對試驗結(jié)果進行分析處理。第67頁/共72頁附錄A用計算機控制拉伸試驗機的推薦用計算68第68頁/共72頁第68頁/共72頁69
對試驗系統(tǒng)的要求
根據(jù)材料特性,各測量通道的元件(機械或電子)頻帶寬度和采樣頻率要足夠。例如測定ReH時,最低采樣頻率(fmin,1/s)涉及:試驗速率(應變速率或應力速率)材料的彈性模量E(對于應變速率控制)
材料預計上屈服強度相應級別的試驗機相對誤差
第69頁/共72頁對試驗系統(tǒng)的要求根據(jù)材料特70
用計算機控制試驗機系統(tǒng)
力學性能的測試強度性能:1)上屈服強度(ReH)2)規(guī)定非比例延伸強度(RP)規(guī)定總延伸強度(Rt)第70頁/共72頁用計算機控制試驗機系統(tǒng)
71變形性能的測定1)最大力總延伸率(Agt)2)最大力塑性延伸率(Ag)3)斷裂總延伸率(At)4)彈性范圍斜率第71頁/共72頁變形性能的測定1)最大力總延伸率(Agt)第71頁/共72頁72感謝您的觀看!第72頁/共72頁感謝您的觀看!第72頁/共72頁73金屬材料室溫拉伸試驗方法講稿金屬材料室溫拉伸試驗方法講稿74
金屬材料第1部分:室溫拉伸試驗方法
概述
GB228修改采用(MOD)ISO6892-1:2009
第一部分GB/T228—
采用ISO6892—09技術(shù)說明第二部分GB/T228—
與GB/T228—02標準對比第三部分GB/T228—
標準技術(shù)內(nèi)容說明
第四部分GB/T228—
引用標準介紹說明第1頁/共72頁
金屬材料第1部分:室溫拉伸試驗方法概述第1頁/共775
概述
GB/T228標準發(fā)展歷史GB228-1963金屬拉力試驗法(制定)GB228-1976金屬拉力試驗法(第1次修訂)GB228-1987金屬拉伸試驗方法(第2次修訂)GB228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法(第3次修訂)
GB228-20--金屬材料室溫拉伸試驗方法(第4次修訂)第2頁/共72頁概述
GB/T228標準發(fā)展76金屬材料室溫拉伸試驗
技術(shù)內(nèi)容變化我國的金屬室溫拉伸試驗標準GB/T228主要技術(shù)內(nèi)容完全與國際標準ISO6892新標準相同。
(見國際標準ISO6892-1:2009)第3頁/共72頁金屬材料室溫拉伸試驗
技術(shù)內(nèi)容77
第二部分拉伸性能的測定本標準定義了12種可測拉伸性能,這些性能是:
強度性能:上屈服強度(ReH)下屈服強度(ReL)規(guī)定塑性延伸強度(RP)規(guī)定總延伸強度(Rt)規(guī)定殘余延伸強度(Rr)抗拉強度(Rm)第4頁/共72頁第二部分拉伸性能的測定本標準定義了12種可測拉伸性78
塑性性能屈服點延伸率(Ae)最大力總延伸率(Agt)最大力塑性延伸率(Ag)斷裂總延伸率(At)斷后伸長率(A)(無縮頸塑性伸長率AWn)斷面收縮率(Z)第5頁/共72頁塑性性能屈服點延伸率(Ae)第5頁/共72頁79金屬材料典型拉伸曲線第6頁/共72頁金屬材料典型拉伸曲線第6頁/共72頁80金屬拉伸曲線分析第7頁/共72頁金屬拉伸曲線分析第7頁/共72頁81
金屬拉伸曲線分析aoa-彈性變形階段線性可逆性
bab-滯彈性變形階段非線性滯后性cbc-微塑性變形不可逆性dcde-屈服階段塑性變形急劇增加eef-應變硬化階段塑性變形均勻連續(xù)ffg-縮頸變形階段產(chǎn)生縮頸變形g斷裂
第8頁/共72頁金屬拉伸曲線分析第8頁/共72頁82第1階段:彈性變形階段(oa)
兩個特點:
a從宏觀看,力與伸長成直線關(guān)系,彈性伸長與力的大小和試樣標距長短成正比,與材料彈性模量及試樣橫截面積成反比。
b變形是完全可逆的。
加力時產(chǎn)生變形,卸力后變形完全恢復。從微觀上看,變形的可逆性與材料原子間作用力有直接關(guān)系,施加拉力時,在力的作用下,原子間的平衡力受到破壞,為達到新的平衡,原子的位置必須作新的調(diào)整即產(chǎn)生位移,使外力、斥力和引力三者平衡,外力去除后,原子依靠彼此間的作用力又回到平衡位置,使變形恢復,表現(xiàn)出彈性變形的可逆性,即在彈性范圍保持力一段時間,卸力后仍沿原軌跡回復。Oa段變形機理與高溫條件下變形機理不同,在高溫保持力后會產(chǎn)生蠕變,卸力后表現(xiàn)出不可逆性。第9頁/共72頁第1階段:彈性變形階段(oa)
兩個特點:
a從宏觀看83
由于在拉伸試驗中無論在加力或卸力期間應力和應變都保持單值線性關(guān)系,因此試驗材料的彈性模量是oa段的斜率。
用以下公式求得:
E=σ/ε
oa線段的a點是應力-應變呈直線關(guān)系的最高點,這點的應力叫理論比例極限,超過a點,應力-應變則不再呈直線關(guān)系,即不再符合虎克定律。比例極限的定義在理論上很有意義,它是材料從彈性變形向塑性變形轉(zhuǎn)變的,但很難準確地測定出來,因為從直線向曲線轉(zhuǎn)變的分界點與變形測量儀器的分辨力直接相關(guān),儀器的分辨力越高,對微小變形顯示的能力越強,測出的分界點越低,這也是為什麼在最近兩版國家標準中取消了這項性能的測定,而用規(guī)定塑性(非比例)延伸性能代替的原因。第10頁/共72頁由于在拉伸試驗中無論在加力或卸力期間應力和應變都84
第2階段:滯彈性階段(ab)
在此階段,應力-應變出現(xiàn)了非直線關(guān)系,其特點是:當力加到b點時然后卸除力,應變?nèi)钥苫氐皆c,但不是沿原曲線軌跡回到原點,在不同程度上滯后于應力回到原點,形成一個閉合環(huán),加力和卸力所表現(xiàn)的特性仍為彈性行為,只不過有不同程度的滯后,因此稱為滯彈性階段,這個階段的過程很短。這個階段也稱理論彈性階段,當超過b點時,就會產(chǎn)生微塑性應變,可以用加力和卸力形成的閉合環(huán)確定此點,當加卸力環(huán)第1此形成開環(huán)時所對應的點為b點。
第3階段:微塑性應變階段(bc)
是材料在加力過程中屈服前的微塑性變形部分,從微觀結(jié)構(gòu)角度講,就是多晶體材料中處于應力集中的晶粒內(nèi)部,低能量易動位錯的運動。塑性變形量很小,是不可回復的。大小仍與儀器分辨力有關(guān)。第11頁/共72頁
第2階段:滯彈性階段(ab)
85
第4階段:屈服階段(cde)
這個階段是金屬材料的不連續(xù)屈服的階段,也稱間斷屈服階段,其現(xiàn)象是當力加至c點時,突然產(chǎn)生塑性變形,由于試樣變形速度非???,以致試驗機夾頭的拉伸速度跟不上試樣的變形速度,試驗力不能完全有效的施加于試樣上,在曲線這個階段上表現(xiàn)出力不同程度的下降,而試樣塑性變形急劇增加,直至達到e點結(jié)束,當達到c點,在試樣的外表面能觀察到與試樣軸線呈45度的明顯的滑移帶,這些帶稱為呂德斯帶,開始是在局部位置產(chǎn)生,逐漸擴展至試樣整個標距內(nèi),宏觀上,一條呂德斯帶包含大量滑移面,當作用在滑移面上的切應力達到臨界值時,位錯沿滑移方向運動。在此期間,應力相對穩(wěn)定,試樣不產(chǎn)生應變硬化。
C點是拉伸試驗的一個重要的性能判據(jù)點,de范圍內(nèi)的最低點也是重要的性能判據(jù)點,分別稱上屈服點和下屈服點。e點是屈服的結(jié)束點,所對應的應變是判定板材成型性能的重要指標。
第12頁/共72頁第4階段:屈服階段(cde)
這個階段86第5階段:塑性應變硬化階段(ef)
屈服階段結(jié)束后,試樣在塑性變形下產(chǎn)生應變硬化,在e點應力不斷上升,在這個階段內(nèi)試樣的變形是均勻和連續(xù)的,應變硬化效應是由于位錯密度增加而引起的,在此過程中,不同方向的滑移系產(chǎn)生交叉滑移,位錯大量增殖,位錯密度迅速增加,此時必須不斷繼續(xù)施加力,才能使位錯繼續(xù)滑移運動,直至f點。f點通常是應力-應變曲線的最高點(特殊材料除外),此點所對應的應力是重要的性能判據(jù)。
第6階段:縮頸變形階段(fg)
力施加至f點時,試驗材材料的應變硬化與幾何形狀導致的軟化達到平衡,此時力不再增加,試樣最薄弱的截面中心部分開始出現(xiàn)微小空洞,然后擴展連接成小裂紋,試樣的受力狀態(tài)由兩向變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)。裂紋擴展的同時,在試樣表面可看到產(chǎn)生縮頸變形,在拉伸曲線上,從f點到g點力是下降的,但是在試樣縮頸處,由于截面積已變小,其真應力要大大高于工程應力。試驗達到g點試樣完全斷裂。第13頁/共72頁第5階段:塑性應變硬化階段(ef)
屈服階段結(jié)束后87
從以上典型的拉伸曲線上,可以測定金屬材料如下性能:
1上屈服強度:(c點)試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應力
2下屈服強度:(e點)屈服期間的最低應力,要注意這里要排除初始瞬時效應最低應力點所對應的應力。
3抗拉強度:(f點)在最大力點所對應的應力。
4屈服點延伸率:(ae)對于呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的材料,從屈服開始至均勻硬化開始之間的延伸率。要注意起點和終點的判定。
5最大力總延伸率:f點處作一垂線,橫座標原點與交點長度對應的伸長率(包括在此條件下的彈性伸長和塑性伸長率)。
6最大力塑性延伸率:f點處作一平行于彈性段的直線,橫座標原點與交點對應的伸長率。
7斷裂總延伸率:(g點)斷裂時刻的試樣總伸長率(包括彈性伸長和塑性伸長率)。
拉伸過程中無明顯屈服脆性材料(如淬火鋼和高強鋼)的拉伸曲線:
第14頁/共72頁從以上典型的拉伸曲線上,可以測定金屬材料如下性能:
188
8規(guī)定塑性延伸強度Rp:
規(guī)定塑性延伸率對應的應力,即在代表伸長的橫坐標上取規(guī)定的伸長量,平行于彈性線段作一直線。在與曲線交點處作一水平線與力軸的交點力值所對應的應力為Rp。一般稱平行線法,適用于彈性段為直線的拉伸曲線。
對于彈性段不是直線的拉伸曲線,上述方法無法用,此時要用滯后環(huán)法或逐步逼近法進行測定。
9規(guī)定總延伸強度Rt:
規(guī)定總延伸率對應的應力,即在代表伸長的橫坐標上取規(guī)定的伸長量,平行于力軸作一直線。在與曲線交點處作一水平線與力軸的交點力值所對應的應力為Rt。第15頁/共72頁8規(guī)定塑性延伸強度Rp:
規(guī)定塑性延伸率對應的應89第16頁/共72頁第16頁/共72頁90關(guān)于金屬的拉伸試驗速率1試驗速率的本質(zhì)2試驗速率的方式3試驗速率方式的評價分析4拉伸速率對性能的影響5拉伸速率的規(guī)定6應力速率與應變速率的轉(zhuǎn)換第17頁/共72頁關(guān)于金屬的拉伸試驗速率1試驗速率的本質(zhì)第17頁/共91測定拉伸性能對試樣的要求1標距(6.1.1)2平行長度(6.1.2)3過渡半徑(6.1.2)4矩形試樣寬厚比5試樣頭部形狀6圓形截面比例試樣7矩形截面比例試樣8扁材、線材試樣9直徑小于4mm線材試樣10管材試樣第18頁/共72頁測定拉伸性能對試樣的要求1標距(6.1.1)第18頁/92拉伸試驗要求1試驗力零點設置2試樣夾持方法,ISO-10.2條(49)3試驗速率的選擇及表示控制試驗速率的方式試驗條件的表示第19頁/共72頁拉伸試驗要求1試驗力零點設置第19頁/共72頁93
1上屈服強度的測定
2下屈服強度的測定第20頁/共72頁1上屈服強度的測定
2下屈服強度的94第21頁/共72頁第21頁/共72頁95應注意以下幾點:
a)當材料呈現(xiàn)明顯屈服時,相關(guān)產(chǎn)品標準應規(guī)定或說明測定上屈服強度(ReH)或下屈服強度(ReL)或兩者。相關(guān)產(chǎn)品標無規(guī)定時,測定上屈服強度(ReH)和下屈服強度(ReL);只呈現(xiàn)單一屈服(呈現(xiàn)屈服平臺)狀態(tài)的情況,測定為下屈服強度(ReL)。
b)產(chǎn)品標準中要求測定屈服強度,但材料不呈現(xiàn)出明顯屈服時,材料不具有可測的上屈服強度(ReH)和(或)下屈服強度(ReL)性能。建議測定規(guī)定塑性延伸強度(RP0.2),并注明“無明顯屈服”。
有可能出現(xiàn)上述情況的材料,建議相關(guān)產(chǎn)品標準在規(guī)定測定屈服強度時說明當無明顯屈服時要測定規(guī)定塑性延伸強度(RP0.2)。
c)如材料屈服期間力并無下降或保持恒定,而是呈緩慢增加,只要能分辨出力在增加,則判為無明顯屈服狀態(tài)。第22頁/共72頁應注意以下幾點:
a)當材料呈現(xiàn)明顯屈服時,相關(guān)產(chǎn)品標準應規(guī)963規(guī)定塑性延伸強度的測定
塑性延伸量?L(偏離彈性點的變形量)塑性延伸率ep(ep
=?L/Le)規(guī)定塑性延伸率ep0.2規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2=ep0.2對應的應力
(Rp0.2=Fp/S0)第23頁/共72頁3規(guī)定塑性延伸強度的測定塑性延伸量?L(偏離彈性點的971)常規(guī)平行線方法
常規(guī)平行線方法適用于具有明顯彈性直線段的材料。在應力—延伸率曲線圖上,在延伸軸上用等于規(guī)定塑性延伸率的截距點作平行于彈性直線段的平行線,交曲線于一點,此點對應的力為所求測的規(guī)定塑性延伸力,此力除以試樣原始橫截面積S0便得到規(guī)定塑性延伸強度。見標準圖3.
ep-規(guī)定的塑性延伸率
第24頁/共72頁1)常規(guī)平行線方法
第24頁/共72頁98第25頁/共72頁第25頁/共72頁99第26頁/共72頁第26頁/共72頁100
3)逐步逼近方法
ISO6892第13條的注。逐步逼近方法既適用具有彈性直線段材料,也適用于無明顯彈性直線段材料測定規(guī)定塑性延伸強度。此方法是建立在“表觀比例極限不低于規(guī)定塑性延伸強度RP0.2的一半”的假定,這一假定對于常見的金屬材料基本真實。
第27頁/共72頁第27頁/共72頁101第28頁/共72頁第28頁/共72頁102
4規(guī)定總延伸強度的測定
試驗時,記錄力—延伸曲線,直至超過規(guī)定總延伸強度。在力—延伸曲線上的延伸軸上用等于規(guī)定總延伸率的截距作平行于力軸的平行線,與曲線點對應的力即為規(guī)定總延伸力,此力除以試樣原始橫截面積便得到規(guī)定總延伸強度。見圖4.總延伸率與塑性延伸率之間相差的是彈性部分。第29頁/共72頁4規(guī)定總延伸強度的測定第29頁/共71035規(guī)定殘余延伸強度的驗證
這種驗證方法較簡單。對試樣連續(xù)施加力直至相應規(guī)定殘余延伸強度的力,并在此力保持10秒~12秒時間后卸除力,檢驗殘余延伸是否超過規(guī)定值。如果未超過,則確認試樣通過驗證合格,如果超過,則確認試樣不合格。示例:Rr0.5=750MPa表明施加應力750MPa產(chǎn)生的殘余延伸率小于0.5%。這種驗證方法,對于只要求判定產(chǎn)品合不合格,而不要求知道具體性能值是多少的場合是很有用的,因為驗證的效率高,對大批量和多批量產(chǎn)品的檢驗有利。但這種驗證的方法,僅僅能對相關(guān)產(chǎn)品標準規(guī)定的規(guī)定殘余延伸強度進行驗證合格與否,并不能得到性能的確切數(shù)值。因此,相關(guān)產(chǎn)品標準或協(xié)議應說明是否采用驗證方法或具體測定的方法。第30頁/共72頁5規(guī)定殘余延伸強度的驗證第301046屈服點延伸率的測定
對于不連續(xù)屈服的材料,用變形硬化開始點的延伸減去上屈服點處的延伸,除以引伸計標距得到屈服點延伸率。
變形硬化開始點的確定見圖7:
a)水平線法
b)回歸線法試驗報告中應注明采用的方法。第31頁/共72頁6屈服點延伸率的測定第31頁/共72頁105
7最大力總延伸伸率的測定
8最大力塑性延伸率的測定
試驗時記錄力—延伸曲線,直至過了最大力點,見圖1。最大力點的總延伸△Lm除以引伸計標距Le,即為最大力總延伸率,按下式計算:
將最大力總延伸扣除彈性延伸部分即為最大力塑性延伸,將其除以引伸計標距便得到最大力塑性延伸率,按下式計算:
第32頁/共72頁7最大力總延伸伸率的測定
8最大力106
無縮頸塑性伸長率AWn測定方法
許多材料,最大力產(chǎn)生于縮頸開始范圍,表明Ag和AWn基本相同,但對大變形冷加工材料、輻照后結(jié)構(gòu)鋼Ag和的AWn則有不同.棒材、線材和條材等長產(chǎn)品,可采用標準附錄I提供的人工測量AWn方法。為使測量有效,應滿足:a)測量區(qū)的范圍應處于距離斷裂處至少5d(d為試樣直徑)和距離夾頭至少為2.5d。b)測量用的原始標距應至少等于相產(chǎn)品中規(guī)定的值。
AWn按下式計算:
第33頁/共72頁無縮頸塑性伸長率AWn測定方法許多材107
9斷裂總延伸率的測定
試驗時記錄力—延伸曲線,直至試樣完全斷裂,(見圖1和后圖)。斷裂點的總延伸除以引伸計標距即得到斷裂總延伸率,按下式計算。
第34頁/共72頁9斷裂總延伸率的測定第34頁/共72頁108第35頁/共72頁第35頁/共72頁109第36頁/共72頁第36頁/共72頁110斷后伸長率測量要點1斷樣處于同一軸線2斷面適當接觸3直接測量條件4移位法測量(附錄H)5自動法測量6A<5%測量方法(附錄G)7表示方法與換算8修約間隔第37頁/共72頁斷后伸長率測量要點1斷樣處于同一軸線第111
直接測量條件:
A試樣斷裂處距離等于或大于1/3L0時;
B斷后伸長率大于或等于規(guī)定值時,不管斷在何處,直接測量LU。
移位法測量:
若試樣斷裂處與標距標點的距離小于L0/3,可采用“移位方法”(見附錄H)測定伸長率。等于或大于規(guī)定最小值情況也可采用“移位方法”。
自動方法測量:
允許使用自動系統(tǒng)或裝置測定斷后伸長率和斷裂總伸長率,應注意:
a)引伸計標距應等于試樣原始標距。
b)斷裂位置處于引伸計標距范圍內(nèi)方為有效;但如伸長率等于或大于規(guī)定最小值,不管斷裂位置處于何處測量均為有效。第38頁/共72頁直接測量條件:
A試樣斷裂處距離等于或大于1/112第39頁/共72頁第39頁/共72頁113第40頁/共72頁第40頁/共72頁114A的表示方法與換算A-在短比例標距試樣上測得的斷后伸長率A11.3-在長比例標距試樣上測得的斷后伸長率A80mm
在定標距試樣(80mm)上測得的斷后伸長率
AA11.3A50A200
碳鋼10.75810.574
奧氏體鋼10.91610.839第41頁/共72頁A的表示方法與換算A-在短比例標距試樣上測得的11511斷面收縮率Z的測定斷面收縮率也是金屬材料重要的延性性能,但由于試樣拉斷時形成的最小橫截面形狀復雜性,沒有各種形狀截面試樣的測定方法規(guī)定測定方法。按照斷面收縮率的定義“斷裂后試樣橫截積的最大縮減量(S0-Su)與原始橫截面積(S0)之比的百分率”。對于圓形橫截面試樣,通過測定試驗前的原始橫截面積(S0),和斷后最小橫截面積(Su)來計算斷面收縮率。橫截面測量準確至±2%。第42頁/共72頁11斷面收縮率Z的測定斷面收縮率也是金1161.斷面形狀:新標準沒規(guī)定。2.Su的測量應準確至±2%。對于小直徑或其它截面試樣Z的測定,測量準確度較難達到±2%。
(指南一書80-83頁)
1)圓形橫截面試樣Z的測定。
在斷面最小處相互垂直方向測量直徑,用平均值計算最小橫截面積。
2)矩形橫截面試樣Z的測定。用斷面最小厚度及最大寬度計算。
第43頁/共72頁第43頁/共72頁117第44頁/共72頁第44頁/共72頁118
各類試樣S0的測量1)厚度0.1~<3mm薄板試樣:面積準確至±2%,特薄板試樣寬度誤差<2%。
2)厚度≥3mm的板、扁材及尺寸≥4mm線、棒、型材試樣:尺寸測量準確至±0.5%。
3)尺寸<4mm線、棒、型材試樣:面積測量準確至±1%。
4)管材試樣(全截面或條狀):原始橫截面測量準確至±1%。
第45頁/共72頁各類試樣S0的測量1)厚度0.1~<3mm薄板119第46頁/共72頁第46頁/共72頁120一拉伸試驗測量不確定度評定原則拉伸試驗測量不確定度是根據(jù)誤差累計原理,以試驗方法標準和相關(guān)檢定標準為依據(jù)評定的。當評定試驗結(jié)果總分散度時,測量不確定度包括材料不均勻性帶入的分散。因此這種評定方法對試驗室實際應用是有意義的。評定時要考慮試驗方法的特點,采用設備或儀器相應標準規(guī)定。第47頁/共72頁一拉伸試驗測量不確定度評定原則拉伸試驗測量不確定度是根據(jù)121二評定測量不確定度的步驟1)求A類不確定度(公式J.1)
根據(jù)一組或多組試驗結(jié)果,求出標準偏差。2)求B類不確定度(公式J.2)
根據(jù)設備儀器校驗證書或相關(guān)文件規(guī)定極限,要考慮分布規(guī)律。3)計算合成不確定度(公式J.3)
用方和根方法計算。4)計算擴展不確定度
按置信水平95%,擴展系數(shù)K=2第48頁/共72頁二評定測量不確定度的步驟1)求A類不確定度(公122
相關(guān)標準及文件JJF1059-1999測量不確定度評定與表示基本概念、術(shù)語(不確定度、A類不確定度、B類不確定度、合成不確定度、擴展不確定度等)建立測量模型(根據(jù)不同試驗方法類型)各不確定度的評定(A類、B類、合成、擴展)測量不確定度的報告與表示第49頁/共72頁相關(guān)標準及文件JJF1059-1999測量不確定度評123相關(guān)引用標準拉伸試驗機的檢驗(相應級別試驗機試驗力誤差規(guī)定)
單軸試驗用引伸計的標定
(規(guī)定級別引伸計的量程、系統(tǒng)誤差要求)
數(shù)值修約規(guī)則(ISO6892不列入)(有效位數(shù)、修約間隔、修約規(guī)則)第50頁/共72頁相關(guān)引用標準拉伸試驗機的檢驗第50頁/共72頁124三影響性能測定結(jié)果準確度的因素分析影響拉伸性能測定結(jié)果準確度的因素主要歸為兩大類如下:a)計量參數(shù)類:例如試驗機級別、引伸計、試樣尺寸,包括試樣原始橫截面尺寸等。b)材料和試驗控制參數(shù):例如材料性能的均勻性、試樣制備的方法、試樣形狀及公差、試驗速率、試樣受力的軸向性、試驗溫度、數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)、軟件的偏差,以及人為誤差等。第51頁/共72頁三影響性能測定結(jié)果準確度的因素分析第51頁/共72頁125第52頁/共72頁第52
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