2023金屬材料 單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法_第1頁(yè)
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2023金屬材料 單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法_第3頁(yè)
2023金屬材料 單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法_第4頁(yè)
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金屬材料單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法目 次前言 Ⅱ范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1符號(hào)及說(shuō)明 5試驗(yàn)原理 6試驗(yàn)設(shè)備 6試樣 9試驗(yàn)程序 11試驗(yàn)結(jié)果的處理 12試驗(yàn)有效性 12試驗(yàn)結(jié)果 12試驗(yàn)報(bào)告 12附錄A(資料性)不同熱電偶的相關(guān)信息 18附錄B(資料性)熱電偶校準(zhǔn)方法 19附錄C(規(guī)范性)V型和鈍環(huán)形缺口試樣的蠕變?cè)囼?yàn) 20附錄D(資料性)依據(jù)不確定評(píng)定指南(GUM)來(lái)估計(jì)不確定度的方法 23附錄E(資料性)結(jié)果的表示和圖解法外推 26II金屬材料單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法范圍本文件規(guī)定了:a)連續(xù)監(jiān)測(cè)延伸的連續(xù)蠕變?cè)囼?yàn),b)定期測(cè)量伸長(zhǎng)率的間斷蠕變?cè)囼?yàn),通常只測(cè)量斷裂時(shí)間的蠕變斷裂試驗(yàn),驗(yàn)證給定應(yīng)力下可以超過(guò)預(yù)定的時(shí)間,延伸率或伸長(zhǎng)率不必記錄。注:蠕變?cè)囼?yàn)可繼續(xù)進(jìn)行,直至發(fā)生斷裂,或在斷裂前停止。規(guī)范性引用文件件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1800.2產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)極限與配合第2部分:標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔、軸極限偏差表(GB/T1800.2-2009,ISO286-2:1988,MOD)GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備(GB/T2975-2018,ISO377:2017,MOD)GB/T228.2金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分:高溫試驗(yàn)方法(GB/T228.2-2015,ISO6892-2:2011,MOD)GB/T4989熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T10623金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)(GB/T10623-2008,ISO23718:2007,MOD)GB/T12160單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)的標(biāo)定(GB/T12160-2019,ISO9513:2012,IDT)GB/T16825.2靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第2部分:拉力蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)施加力的校驗(yàn)(GB/T16825.2-2018,ISO7500-2:2006,IDT)GB/T16839.11(GB/T16839.1-2018,IEC60584-1:2013,IDT)GB/T16839.22(GB/T16839.2-1997,idtIEC60584-2:1982)GB/T34104金屬材料試驗(yàn)機(jī)加載同軸度的檢驗(yàn)(GB/T34104-2017,ISO23788:2012,MOD)JJG141工作用鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程JJG351工作用鎳鉻-鎳硅、鎳鉻-考銅熱電偶檢定規(guī)程JJG617數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀檢定規(guī)程JJG276高溫蠕變、持久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程術(shù)語(yǔ)和定義GB/T10623界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)3.1參考長(zhǎng)度referencelengthLr用于計(jì)算延伸率或伸長(zhǎng)率的基準(zhǔn)長(zhǎng)度2出的一個(gè)虛擬長(zhǎng)度。注2:計(jì)算該值的方法見(jiàn)7.5。3.2原始標(biāo)距長(zhǎng)度originalgaugelengthLo試驗(yàn)前在室溫下測(cè)得的試樣上標(biāo)記之間的長(zhǎng)度o5D3.3引伸計(jì)標(biāo)距extensometergaugelengthLe引伸計(jì)測(cè)點(diǎn)之間的距離3.4平行長(zhǎng)度parallellengthLc試樣平行截面縮減的長(zhǎng)度3.5斷后標(biāo)距finalgaugelengthafterfractureLu在室溫下將斷裂試樣仔細(xì)對(duì)齊并保證其軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上時(shí)試樣上標(biāo)記之間的長(zhǎng)度3.6原始截面面積originalcross-sectionalareaSo試驗(yàn)開(kāi)始前,室溫下測(cè)定的試樣平行段的橫截面積3.7斷裂后最小橫截面積minimumcross-sectionalareaafterfractureSu試樣斷裂后,在室溫下將試樣斷裂部分仔細(xì)對(duì)齊,使其軸線(xiàn)處于同一直線(xiàn)上時(shí)測(cè)定的平行段內(nèi)的最小橫截面積3.8初始應(yīng)力initialstressRo施加在試樣上的試驗(yàn)力除以試樣的原始橫截面積So3.9延伸extension?Let在試驗(yàn)溫度下,時(shí)間t時(shí)引伸計(jì)標(biāo)距長(zhǎng)度Le的增加量注1:延伸用于不間斷蠕變?cè)囼?yàn),使用引伸計(jì)對(duì)試樣長(zhǎng)度的增量進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。注2:更多信息,見(jiàn)6.2。3.10伸長(zhǎng)elongation?Lot時(shí)間t時(shí)原始標(biāo)距長(zhǎng)度Lo的增加量3注1:伸長(zhǎng)率主要用于間斷蠕變?cè)囼?yàn),手動(dòng)測(cè)量試樣長(zhǎng)度的增加量。注2:更多信息,見(jiàn)6.2。3.11延伸率percentageextensione試驗(yàn)溫度下,延伸量相對(duì)于參考長(zhǎng)度Lr的百分比,如公式1所示:e注1:參見(jiàn)圖1。3.12

tLr

100

(1)伸長(zhǎng)率percentageelongationA伸長(zhǎng)量相對(duì)于參考長(zhǎng)度Lr的百分比,如公式2所示:3.13

AtLr

100

(2)彈性延伸率percentageelasticextensionee試驗(yàn)溫度下,延伸量相對(duì)于參考長(zhǎng)度Lr的百分比,與初始應(yīng)力Ro成正比。1:該值可根據(jù)加載期間的應(yīng)力/8.4.221。3.14初始總延伸率percentageinitialtotalextensionetiRoLr的比值。11。3.15初始塑性延伸率percentageinitialplasticextensionei試驗(yàn)溫度下,初始應(yīng)力Ro加載結(jié)束時(shí)的延伸量與參考長(zhǎng)度Lr的比值,并確定為初始總伸長(zhǎng)率eti與彈性延伸率ei之間的差異,如公式(3)所示:iie

(3)注1:見(jiàn)圖1。注2:該值表示加載階段的塑性延伸。3.16總延伸率percentagetotalextensionet試驗(yàn)溫度下和試驗(yàn)應(yīng)力下,t時(shí)刻的延伸量與參考長(zhǎng)度Lr的比值。注1:見(jiàn)圖1。3.17塑性延伸率percentageplasticextension4epLretee之間的差Lr的百分比,如公式(4)所示:te

(4)注1:見(jiàn)圖1。3.18最終總延伸率percentagetotalultimateextensioneu試驗(yàn)溫度下,斷裂后的總延伸,以參考長(zhǎng)度Lr的百分比表示。3.19蠕變延伸率percentagecreepextensionefepeiLr的百分比5所示i

(5)注1:見(jiàn)圖1。fce”在法語(yǔ)中的表示“fug”3.20滯彈性延伸率percentageanelasticextensionek試驗(yàn)溫度下,加載結(jié)束后,負(fù)延伸量與參考長(zhǎng)度Lr的百分比注1:見(jiàn)圖1和8.4。3.21殘余延伸率percentagepermanentextensioneper試驗(yàn)溫度下,加載結(jié)束后,總延伸率et與彈性延伸率ee和滯彈性延伸率ek的差,以參考長(zhǎng)度Lr的百分比表示,如公式6所示:tek)注1:ek≈0的情況下,eper≈ep注2:見(jiàn)圖1。3.22殘余伸長(zhǎng)率percentagepermanentelongationAper室溫下卸除試驗(yàn)力后,伸長(zhǎng)量與參考長(zhǎng)度Lr的百分比3.23蠕變斷裂后伸長(zhǎng)率percentageelongationaftercreepfractureAu

(6)斷裂后的殘余伸長(zhǎng),Lu?Lo,表示為參考長(zhǎng)度Lr的百分比,如公式(7)所示。uou 0 )r5uo13.24蠕變斷裂后斷面收縮率percentagereductionofareaaftercreepfractureZu試樣斷裂后測(cè)得的最大橫截面積變化,So?Su,與原始橫截面積So的百分比,如式(8)所示:Zou

100

(8)SuSouo13.25蠕變延伸時(shí)間creepextensiontimetfxTRox所需的時(shí)間例如:tf0,23.26塑性延伸時(shí)間plasticextensiontimetpx在規(guī)定溫度T和初始應(yīng)力Ro下,試樣應(yīng)變量達(dá)到規(guī)定比例的塑性延伸x所需的時(shí)間E2ap1的示例(p1=0000ho=20Ma=%。3.27蠕變斷裂時(shí)間creeprupturetimetu試樣在規(guī)定溫度T和初始應(yīng)力Ro下的斷裂時(shí)間uo13.28單頭試驗(yàn)機(jī)singletestpiecemachine可以進(jìn)行單個(gè)試樣試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)3.29多頭試驗(yàn)機(jī)multipletestpiecemachine在相同溫度下可以同時(shí)進(jìn)行多于一個(gè)試樣試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)符號(hào)及說(shuō)明1。

表1符號(hào)及說(shuō)明符號(hào)單位名稱(chēng)amm方形或矩形橫截面試樣的厚度(見(jiàn)圖2b)Aper%殘余伸長(zhǎng)率注:示例如下::375℃50MPa,5000h后的殘余伸長(zhǎng)率per50/50006Au%LL蠕變斷裂后伸長(zhǎng)率:Au ou Lr注:示例如下::375℃50MPa,蠕變斷裂后的伸長(zhǎng)率。u50bmm方形或矩形截面試樣平行長(zhǎng)度的橫截面寬度Dmm圓柱形試樣的標(biāo)距直徑Dnmm標(biāo)距內(nèi)缺口底徑dmm在缺口/無(wú)缺口復(fù)合試樣無(wú)缺口部分的標(biāo)距段內(nèi)的直徑(見(jiàn)圖c.1)dnmm圓形缺口試樣的缺口底徑對(duì)于缺口/無(wú)缺口復(fù)合試樣,d=dne%延伸率ee%彈性延伸率ef%蠕變延伸率見(jiàn)公式(5)375℃下,5000h50MPa的蠕變延伸百分比。f50/5000efu%蠕變斷裂時(shí)的蠕變延伸率ei%初始塑性延伸率ek%滯彈性延伸率ep%塑性延伸率eper%殘余延伸率epu%蠕變斷裂時(shí)的塑性延伸率et%總延伸率eti%初始總延伸率eu%最終總延伸率Lcmm平行長(zhǎng)度Lemm引伸計(jì)標(biāo)距?Letmmt時(shí)刻引伸計(jì)標(biāo)距增加量Lnmm包含缺口的平行長(zhǎng)度Lomm原始標(biāo)距長(zhǎng)度?Lotmmt時(shí)刻原始標(biāo)距增加量Lrmm參考長(zhǎng)度Lumm斷后標(biāo)距n-蠕變應(yīng)力指數(shù)rnmm缺口底部半徑RoMPa初始應(yīng)力rtmm過(guò)渡半徑Somm2平行長(zhǎng)度內(nèi)原始橫截面積Summ2斷后最小橫截面積th加載結(jié)束后經(jīng)歷的時(shí)間T℃規(guī)定溫度7Tc℃校正后的測(cè)量溫度tfxh蠕變延伸時(shí)間tpxh塑性延伸時(shí)間tuh蠕變斷裂時(shí)間:375℃50MPa,蠕變斷裂時(shí)間u50tunh缺口試樣的蠕變斷裂時(shí)間x%規(guī)定的蠕變或塑性延伸率Zu%蠕變斷裂后的斷面收縮率:注:示例如下::375℃50MPa,蠕變斷裂后的斷面收縮率u50a主要下角標(biāo)(r、o和u)使用符號(hào)如下r對(duì)應(yīng)于參考狀態(tài)o對(duì)應(yīng)于原始狀態(tài)u對(duì)應(yīng)于最終狀態(tài)(斷裂后)注1:t表征不同含義,例如:時(shí)間,總或過(guò)渡。注2:為了進(jìn)行本文件中的蠕變?cè)囼?yàn),術(shù)語(yǔ)“fracture”和“rupture”是可互換的,用于描述試樣何時(shí)斷裂。試驗(yàn)原理將試樣加熱至規(guī)定溫度,沿試樣軸線(xiàn)方向施加恒定拉伸力或恒定拉伸應(yīng)力(見(jiàn)注)并保持一定時(shí)間獲得以下結(jié)果:;;——蠕變斷裂時(shí)間(連續(xù)或不連續(xù)試驗(yàn)。說(shuō),恒定應(yīng)力和恒定試驗(yàn)力的試驗(yàn)所獲得的結(jié)果不同。6試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能提供施加軸向試驗(yàn)力并使試樣上產(chǎn)生的彎矩和扭矩最小。試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行外觀檢查以確保試驗(yàn)機(jī)的加力桿、夾具、萬(wàn)向節(jié)和連接裝置都處于良好狀態(tài)。試驗(yàn)力應(yīng)均勻平穩(wěn)無(wú)震動(dòng)地施加在試樣上。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離外界的震動(dòng)和沖擊。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有試樣斷裂時(shí)將震動(dòng)降到最小的緩沖裝置。GB/T16825.21級(jí)試驗(yàn)機(jī)的要求。為了保證試驗(yàn)機(jī)和夾具能夠?qū)υ嚇訙?zhǔn)確地施加試驗(yàn)力,應(yīng)定期校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)的力值和加載同軸度,10%。試驗(yàn)設(shè)備兩次校準(zhǔn)/檢定的時(shí)間間隔依據(jù)設(shè)備類(lèi)型、試驗(yàn)條件、維護(hù)水平和使用頻次而定,除非另有規(guī)定,校準(zhǔn)/12個(gè)月,試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)/檢定參考JJG276。如果能夠證明試驗(yàn)設(shè)備在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能夠滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定的要求,那么可以延長(zhǎng)兩次校準(zhǔn)/8檢定之間的時(shí)間。注:可參考GB/T34104進(jìn)行加載同軸度的校準(zhǔn)。延伸和伸長(zhǎng)測(cè)量裝置延伸測(cè)量裝置統(tǒng)GB/T1216011級(jí)準(zhǔn)確度的要求或者能夠滿(mǎn)足相同準(zhǔn)確度要求的其他設(shè)備??梢圆捎弥苯影惭b在試樣上的引伸計(jì),也可以采用非接觸式的引伸計(jì)(例如:光學(xué)或激光引伸計(jì))。建議引伸計(jì)校準(zhǔn)的范圍應(yīng)包含預(yù)期的蠕變應(yīng)變量。引伸計(jì)應(yīng)每年校準(zhǔn)一次,除非試驗(yàn)時(shí)間超過(guò)1年。如果預(yù)期試驗(yàn)時(shí)間超過(guò)校準(zhǔn)周期,應(yīng)在蠕變?cè)囼?yàn)開(kāi)始前對(duì)引伸計(jì)重新校準(zhǔn)。引伸計(jì)的標(biāo)距不應(yīng)小于10mm。引伸計(jì)應(yīng)該可以測(cè)量試樣單側(cè)或雙側(cè)的延伸,雙側(cè)引伸計(jì)作為優(yōu)先選擇。在報(bào)告中應(yīng)注明所使用的引伸計(jì)類(lèi)型(。當(dāng)使用雙側(cè)引伸計(jì)測(cè)量試樣延伸時(shí),應(yīng)報(bào)告平均延伸。當(dāng)引伸計(jì)安裝在試樣的夾持末端來(lái)測(cè)量蠕變延伸時(shí),末端的外形和尺寸應(yīng)保證能夠在試樣的參考長(zhǎng)度內(nèi)完全準(zhǔn)確的測(cè)定延伸。依據(jù)參考長(zhǎng)度Lr測(cè)量蠕變延伸率。通常,引伸計(jì)的標(biāo)距應(yīng)可能地接近參考長(zhǎng)度。為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度,標(biāo)距應(yīng)盡可能的大。當(dāng)使用鎳基合金材料的引伸計(jì)時(shí)應(yīng)注意避免虛假的負(fù)蠕變。對(duì)于采用短標(biāo)距試樣的小應(yīng)變?cè)囼?yàn),例如應(yīng)變小于等于1%,需要仔細(xì)選用足夠分辨力的測(cè)量裝置。注1:參考文獻(xiàn)中給出了用于蠕變測(cè)試和認(rèn)證問(wèn)題的傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性信息。注2:如果僅僅測(cè)量蠕變斷裂后的殘余伸長(zhǎng)或規(guī)定時(shí)間的殘余伸長(zhǎng),則不必使用引伸計(jì)。伸長(zhǎng)測(cè)量裝置對(duì)于不連續(xù)試驗(yàn),試樣卸載后冷卻到室溫,采用合適的工具測(cè)量標(biāo)距長(zhǎng)度的殘余伸長(zhǎng)。測(cè)量工0.0r或0.0mm,,加熱裝置和溫度測(cè)量裝置的校準(zhǔn)加熱裝置溫度的允許偏差采用加熱裝置加熱試樣至規(guī)定溫度(T)。規(guī)定溫度(T)和修正后的測(cè)量溫度(TC)之間的允許偏差和試樣長(zhǎng)度方向上允許的最大偏差見(jiàn)表2。表2 Tc與T的允許偏差和試樣長(zhǎng)度方向上允許的最大偏差單位為:℃規(guī)定溫度TTc與T的允許偏差試樣長(zhǎng)度方向上允許的最大溫度偏差T≤600±33600<T≤800±44800<T≤1000±551000<T≤1100±66對(duì)于規(guī)定溫度超過(guò)1100℃的試驗(yàn),應(yīng)由雙方協(xié)商確定溫度的允許偏差。(見(jiàn)A),并對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行了修正。允許采用加熱爐各個(gè)加熱區(qū)間溫度的間接測(cè)量方式來(lái)代替直接測(cè)量試樣表面溫度,這種方式必須證實(shí)能滿(mǎn)足上述偏差的要求。如果使用引伸計(jì),則應(yīng)考慮某種方法保護(hù)爐外的引伸計(jì)部分不會(huì)由于爐外空氣溫度的波動(dòng)而對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量產(chǎn)生太大影響。9讀取引伸計(jì)測(cè)量數(shù)值時(shí),試驗(yàn)機(jī)環(huán)境溫度波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)±3℃。2溫度測(cè)量溫度顯示裝置的分辨力至少應(yīng)為0.5℃,測(cè)溫裝置的準(zhǔn)確度應(yīng)等于或優(yōu)于1℃。對(duì)于熱電偶,在沒(méi)有帶冷端補(bǔ)償?shù)臏y(cè)量?jī)x器的情況下,冷端溫度(通常為0攝氏度)應(yīng)測(cè)量到0.5℃以?xún)?nèi)。許多實(shí)驗(yàn)室保持冷端高于環(huán)境溫度。無(wú)論其溫度如何,都應(yīng)保持穩(wěn)定,并應(yīng)用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償來(lái)確定熱電偶測(cè)量的溫度。注:有關(guān)熱電偶漂移的信息見(jiàn)附錄A,熱電偶校準(zhǔn)方法見(jiàn)附錄B。對(duì)于間接的溫度測(cè)量方法,如高溫計(jì)、熱像儀或熱電阻技術(shù),應(yīng)證明溫度測(cè)量的國(guó)際單位制系統(tǒng)具有可追溯性,并且可以實(shí)現(xiàn)上述精度和分辨率。溫度測(cè)量裝置的校準(zhǔn)溫度測(cè)量裝置(包括補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)、接點(diǎn)、冷端、顯示器或記錄儀、數(shù)據(jù)線(xiàn)等)應(yīng)該按照可以追溯至溫度國(guó)際單位的校準(zhǔn)方法進(jìn)行校準(zhǔn)。如果可行,應(yīng)在相關(guān)溫度范圍內(nèi)對(duì)測(cè)溫裝置儀表按照J(rèn)JG617每年校準(zhǔn)一次,校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)報(bào)告中給出。單頭試驗(yàn)機(jī)50mm2支熱電偶。對(duì)于平行長(zhǎng)度50mm3支熱電偶。任何情況下應(yīng)將熱電偶固定在試樣平行長(zhǎng)度的兩端,31支熱電偶。如果證實(shí)加熱爐能夠使試樣上的溫度波動(dòng)不超過(guò)6.3.1條的規(guī)定,那么熱電偶的數(shù)量可以減少為1支。多頭試驗(yàn)機(jī)1支熱電偶。如果只用一支熱電偶,應(yīng)固定在試樣3支控溫?zé)犭娕?,必須要有充分的?shù)據(jù)證明每個(gè)試樣的溫度滿(mǎn)足6.3.1的要求。對(duì)于間接測(cè)溫裝置,要求有規(guī)律地測(cè)量每個(gè)加熱區(qū)間內(nèi)熱電偶與給定區(qū)間內(nèi)一定數(shù)量試樣上的溫度差值數(shù)據(jù)。對(duì)于溫度差的非系統(tǒng)部分,800℃以下不超過(guò)±2℃、800℃以上不超過(guò)±3℃。缺口試樣6.3.2.36.3.2.4的要求。建議在缺口底部固定一支熱電偶。C中給出。熱電偶熱電偶的測(cè)量端與試樣表面應(yīng)保持良好的熱接觸,并應(yīng)該屏蔽以避免熱源的直接輻射。爐內(nèi)電偶絲其余部分應(yīng)該有熱防護(hù)和電絕緣。應(yīng)采取預(yù)防措施,盡量減少熱電偶的污染和物理?yè)p壞。絕緣子和/或絕緣層應(yīng)保持清潔狀態(tài),以盡量減少污染并防止導(dǎo)電。有關(guān)不同類(lèi)型熱電偶的信息見(jiàn)GB/T16839.1。對(duì)于大于或等于400℃的溫度,建議優(yōu)先使用S型或R型稀有金屬熱電偶。K型廉價(jià)金屬熱電偶只能在低于400℃的溫度下使用,或在高于400℃的溫度下使用少于1000h的時(shí)間,在不切掉暴露過(guò)的電偶絲和重新校準(zhǔn)的情況下,不得重復(fù)使用。N6006003000h的時(shí)間,760N型廉價(jià)金屬熱電偶。10如果在校準(zhǔn)周期內(nèi)偏差超過(guò)以下值,則應(yīng)進(jìn)行更頻繁的校準(zhǔn)或?qū)犭娕贾甘镜臏囟冗M(jìn)行修正。見(jiàn)附件A?!猅≤600℃,±1℃;—600℃<T≤800℃,±1.5℃;—800℃<T≤1100℃,±2℃。應(yīng)記錄偏差量,并按要求提供。1A2GB/T16839.2。注3:此條款不適用于間接溫度測(cè)量。注4:可用其他類(lèi)型的熱電偶,但應(yīng)證明其適用性。熱電偶的校準(zhǔn)/檢定注1:有關(guān)熱電偶校準(zhǔn)的更多信息見(jiàn)附錄B。對(duì)于試驗(yàn)時(shí)間較短(500h)13個(gè)12個(gè)月的貴金屬熱電偶應(yīng)按以下要求校準(zhǔn)/檢定:—規(guī)定溫度小于等于600℃的每4年校準(zhǔn)/檢定一次;—規(guī)定溫度大于600℃而小于等于800℃的每2年校準(zhǔn)/檢定一次;—規(guī)定溫度大于800℃的每1年校準(zhǔn)/檢定一次。在每次試驗(yàn)后未重新校準(zhǔn)的情況下,不允許重復(fù)使用廉價(jià)金屬熱電偶,除非經(jīng)驗(yàn)表明,漂移引6.3.3500小時(shí)的使用間隔對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。如果試驗(yàn)時(shí)間超過(guò)校準(zhǔn)/檢定周期的應(yīng)在試驗(yàn)完成后立即校準(zhǔn)/檢定。應(yīng)證明所用熱電偶的誤差是在試驗(yàn)溫度下確定的,或者在包含試驗(yàn)溫度的范圍內(nèi)是典型的。只要進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男U涂梢允褂蔑@示誤差超過(guò)1℃的熱電偶。如果熱電偶重新焊接,則應(yīng)在使用前再次校準(zhǔn)/檢定。廉價(jià)金屬熱電偶可以切除掉暴露的電偶絲,使用前應(yīng)重新校準(zhǔn)。加熱爐均溫帶的校準(zhǔn)加熱裝置的均溫帶應(yīng)按照J(rèn)JG276進(jìn)行校準(zhǔn)。7試樣形狀和尺寸光滑試樣的形狀和尺寸通常應(yīng)使用圓形橫截面的試樣,見(jiàn)圖2。一般情況下,試樣加工成圓形比例試樣(r

ko)(見(jiàn)圖)。k值應(yīng)大于或等于65并在k的取值,例如:rD。特殊情況下,還有矩形、方形或其他形狀橫截面的試樣。對(duì)于這些特定的試樣,應(yīng)適用圓形橫截面試樣的規(guī)定。r1Lr15倍的Lc。rt0.25D1Drt0.25b1b之間。11注:在特殊情況尤其是對(duì)于脆性材料,過(guò)渡弧半徑可以大于1D。除非試樣尺寸不夠,原始橫截面積(So)應(yīng)大于等于7mm2。0.25d。凸臺(tái)過(guò)渡弧的選擇必須盡量減小應(yīng)力集中并且應(yīng)檢驗(yàn)確保圓弧沒(méi)有過(guò)切。對(duì)于有凸臺(tái)試樣,凸臺(tái)和夾持端之間的試樣10%,這是為了確保試樣斷裂發(fā)生在試樣標(biāo)距之內(nèi)。試樣夾持端與試樣平行段的同軸度誤差為:對(duì)于圓形試樣,0.005D0.03mm,取二者較大者;對(duì)于方形或矩形試樣,0.005b0.03mm,取二者較大者。當(dāng)氧化成為重要影響因素時(shí),可以選擇較大原始橫截面積(So)的試樣。原始參考長(zhǎng)度的測(cè)量應(yīng)準(zhǔn)確至±1%。斷后參考長(zhǎng)度的測(cè)量應(yīng)準(zhǔn)確至±1%。缺口試樣的形狀和尺寸對(duì)于缺口試樣,缺口的位置和幾何尺寸應(yīng)由雙方協(xié)商確定,參見(jiàn)附錄C。試樣制備試樣應(yīng)通過(guò)機(jī)加工的方法使得試樣表面缺陷或殘余變形降到最低。圓形截面試樣的形狀公差見(jiàn)表3,方形或矩形截面試樣的形狀公差見(jiàn)表4。3

單位為毫米公稱(chēng)直徑D形狀公差a3<D≤60.026<D≤100.0310<D≤180.0418<D≤300.05a在整個(gè)平行長(zhǎng)度,橫向上測(cè)量試樣直徑的最大偏差4

單位為毫米公稱(chēng)尺寸b形狀公差a3<b≤60.026<b≤100.0310<b≤180.0418<b≤300.05a在整個(gè)平行長(zhǎng)度上,橫向上測(cè)量試樣寬度的最大偏差建議最小原始橫截面積處于平行長(zhǎng)度或參考長(zhǎng)度的中間2/3以?xún)?nèi),取二者較小值。注:為了避免斷裂位置過(guò)于靠近標(biāo)距長(zhǎng)度的末端,明智的做法是利用一半的形狀公差,使試件朝標(biāo)距長(zhǎng)度中心逐漸變細(xì)。對(duì)于缺口試樣(見(jiàn)附錄C),應(yīng)檢查缺口尺寸是否滿(mǎn)足相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)尺寸偏差的要求。原始橫截面積的測(cè)定原始橫截面積(So)是通過(guò)測(cè)定試樣平行長(zhǎng)度內(nèi)的橫截面尺寸計(jì)算而得到的。每個(gè)尺寸的測(cè)量應(yīng)準(zhǔn)確到±0.1%或0.01mm,取二者較大值。應(yīng)在標(biāo)距長(zhǎng)度方向上的3個(gè)位置測(cè)定試樣的橫截面積,取最小橫截面積來(lái)計(jì)算試樣上按規(guī)定應(yīng)12力所施加的試驗(yàn)力。原始標(biāo)距(Lo)的標(biāo)記經(jīng)標(biāo)記的原始標(biāo)距應(yīng)準(zhǔn)確至±1%。注:有些情況下,為了幫助標(biāo)記標(biāo)距,會(huì)在試樣表面畫(huà)一條平行于試樣縱軸的線(xiàn),來(lái)標(biāo)記原始標(biāo)距。當(dāng)使用帶小凸臺(tái)的試樣時(shí)(2c2)o可以不做標(biāo)記。參考長(zhǎng)度(Lr)的測(cè)定在本文件中,各種延伸率/伸長(zhǎng)率值(見(jiàn)3.11至3.22)表示為參考長(zhǎng)度Lr的百分比。參考長(zhǎng)度的值取決于試樣幾何形狀和所用引伸計(jì)的類(lèi)型。需要區(qū)分兩種不同的情況。情況1—平行長(zhǎng)度Lc以?xún)?nèi)的原始標(biāo)距長(zhǎng)度Lo和/或引伸計(jì)標(biāo)距長(zhǎng)度Le。這種情況如圖2a)和b)所示,其中試樣的直徑在原始標(biāo)距長(zhǎng)度和引伸計(jì)標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)是恒定的(例如,由于原始標(biāo)距標(biāo)記的各自位置或僅連接到試樣平行長(zhǎng)度上的引伸計(jì))。用于計(jì)算伸長(zhǎng)率的參考長(zhǎng)度Lr由公式(9)給出:Lr=Lo (9)類(lèi)似的用于計(jì)算延伸率的參考長(zhǎng)度Lr由公式(10)給出:Lr=Le (10)情況2—平行長(zhǎng)度Lc之外的原始標(biāo)距長(zhǎng)度Lo,和/或引伸計(jì)標(biāo)距長(zhǎng)度Le。當(dāng)引伸計(jì)安裝在平行段的凸臺(tái)或試樣的肩部時(shí),參考長(zhǎng)度應(yīng)按以下公式計(jì)算:2c)d)所示,其中具有直徑變化的試樣截面(如試件的肩部或用于引伸計(jì)應(yīng)用的凸臺(tái))成為原始標(biāo)距和引伸計(jì)標(biāo)距的一部分。應(yīng)使用公式(11)用于計(jì)算延伸/伸長(zhǎng)百分比的參Lr,以考慮凸起的應(yīng)變貢獻(xiàn)(2d)(11)公式中:n—試驗(yàn)溫度下試驗(yàn)材料的應(yīng)力指數(shù),如果未知的話(huà),通常取n=5;li—過(guò)渡部分的長(zhǎng)度增量。經(jīng)驗(yàn)表明,li=0.1mm適合計(jì)算。ili2:(12)公式中:So是平行段的原始橫截面積;Si是各長(zhǎng)度增量li的試樣橫截面積。7.17.2n發(fā)生變化時(shí),需要重新計(jì)算。LeLo0.5%Lr可選LoLe。138試驗(yàn)程序試樣的加熱試樣應(yīng)加熱至規(guī)定的試驗(yàn)溫度T。試樣、夾持裝置和引伸計(jì)都應(yīng)達(dá)到熱平衡。除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定,試樣應(yīng)在試驗(yàn)力施加前至少保溫1h。對(duì)于連續(xù)試驗(yàn),保溫時(shí)間不得超過(guò)24h。對(duì)于不連續(xù)試驗(yàn),試樣保溫時(shí)間不得超過(guò)3h,卸載后試樣保溫時(shí)間不得超過(guò)1h。(T)對(duì)于安裝引伸計(jì)的蠕變?cè)囼?yàn),可以在升溫過(guò)程中施加一定的初負(fù)荷(小于試驗(yàn)力的10%)來(lái)保持試樣加載鏈的同軸(例如在t=0之前)。施加試驗(yàn)力試驗(yàn)力應(yīng)以產(chǎn)生最小的彎矩和扭矩的方式在試樣的軸向上施加。試驗(yàn)力至少應(yīng)準(zhǔn)確到±1%。試驗(yàn)力的施加過(guò)程應(yīng)無(wú)振動(dòng)并盡可能地快速。特別注意軟金屬和面心立方(FCC)材料的加力過(guò)程,因?yàn)檫@些材料可能會(huì)在非常低的負(fù)荷下或室溫下發(fā)生蠕變。t=01。試驗(yàn)中斷有計(jì)劃的中斷試驗(yàn)為了獲得足夠多伸長(zhǎng)數(shù)據(jù)可以多次周期性地中斷試驗(yàn)。多試樣串聯(lián)試驗(yàn)一支試樣斷裂后,允許將其從試樣鏈中取出并更換為新試樣后按8.1和8.2條規(guī)定繼續(xù)試驗(yàn)。組合試驗(yàn)試驗(yàn)應(yīng)首先進(jìn)行連續(xù)應(yīng)變測(cè)量,直到完成初始蠕變。如果需要,可將試樣移至另一臺(tái)機(jī)器,作為中斷試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。見(jiàn)8.4.2和附錄E。意外中斷對(duì)于每次試驗(yàn)意外中斷的原因例如:加熱中斷或停電,應(yīng)在試驗(yàn)條件恢復(fù)后,記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。應(yīng)確保不因試樣收縮而導(dǎo)致試樣上試驗(yàn)力的超載。建議在中斷期間保持試樣上的初始負(fù)荷。注:在這些中斷期間可以保持初始施加的力,以最大限度地減少對(duì)伸長(zhǎng)測(cè)量的干擾。如有必要,可在電源中斷10溫度和伸長(zhǎng)的記錄溫度在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中充分記錄試樣的溫度來(lái)證實(shí)溫度條件滿(mǎn)足6.3.1條的要求是非常重要的。伸長(zhǎng)和延伸整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)連續(xù)記錄或記錄足夠多的伸長(zhǎng)數(shù)據(jù)來(lái)繪制蠕變-時(shí)間曲線(xiàn)(見(jiàn)圖3)。當(dāng)只測(cè)定規(guī)定時(shí)間的蠕變延伸時(shí),不必繪制蠕變-時(shí)間曲線(xiàn)。只測(cè)量初始和最終的延伸長(zhǎng)。對(duì)于不連續(xù)試驗(yàn),周期性間斷的次數(shù)應(yīng)力求通過(guò)在蠕變-時(shí)間曲線(xiàn)(見(jiàn)圖3)采用內(nèi)插的方法測(cè)定殘余伸長(zhǎng)率時(shí)保證足夠的精度。100h250h1000h、2500h、5000h、10000h40000h10000h3000h50h的1000h25h的測(cè)量間隔。對(duì)于連續(xù)試驗(yàn),應(yīng)測(cè)定初始塑性伸長(zhǎng)率ei。GB/T228.21%,則彈性延伸率可替代地在加載后立即通過(guò)部分卸載程序來(lái)確定。14對(duì)于不連續(xù)試驗(yàn),可依據(jù)GB/T228.2采用與蠕變?cè)囼?yàn)相同的加載速率以及試驗(yàn)溫度為蠕變溫度的高溫拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)定初始塑性伸長(zhǎng)百分率ei。伸長(zhǎng)(或延伸)—時(shí)間曲線(xiàn)依據(jù)所記錄的伸長(zhǎng)或延伸和時(shí)間數(shù)據(jù)繪制伸長(zhǎng)(或延伸)-時(shí)間曲線(xiàn)(見(jiàn)圖3)。9試驗(yàn)結(jié)果的處理根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)第3章給出的定義處理相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果。10除非試驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或客戶(hù)規(guī)定,如果試樣斷裂位置發(fā)生在平行長(zhǎng)度(LC)或引伸計(jì)標(biāo)距(Le)以外則認(rèn)為斷后伸長(zhǎng)結(jié)果無(wú)效。11結(jié)果的表示試驗(yàn)結(jié)果的表示應(yīng)按以下規(guī)定和GB/T8170進(jìn)行修約:—規(guī)定溫度(T): 1℃;—直徑(D): 0.01mm;長(zhǎng)徑比(Lr/D): 1位小數(shù);原始參考長(zhǎng)度(Lr): 0.1mm;初始應(yīng)力(Ro): 3位有效數(shù)字;時(shí)間(tfx,tpx): 3位有效數(shù)字;時(shí)間(tu,tun): 1%或最接近的整小時(shí)(取較小值);延伸率(ee,ei,eti,ef,efu,ek,ep,eper,epu): 3位有效數(shù)字;殘余伸長(zhǎng)率(Aper) 3位有效數(shù)字;蠕變斷后伸長(zhǎng)率(Au): 3位有效數(shù)字;蠕變斷面收縮率(Zu): 2位有效數(shù)字;蠕變速率: 3位有效數(shù)字不確定度由于不確定度是依據(jù)試驗(yàn)材料本身特性以及試驗(yàn)條件得出,所以不可能得出一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果。D給出了某些材料不確定度的評(píng)估范例。1212.212.212.3E。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下信息:本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);試驗(yàn)類(lèi)型(連續(xù)或不連續(xù)試驗(yàn));材料和試樣標(biāo)識(shí);試樣的類(lèi)型和尺寸(k),包括使用的參考長(zhǎng)度;規(guī)定溫度以及如果超出偏差范圍的顯示溫度;15施加的初始應(yīng)力;施加的恒試驗(yàn)力或者恒應(yīng)力;試驗(yàn)結(jié)果;斷裂位置(2/3以外時(shí));初始塑性伸長(zhǎng)(或延伸)率;試驗(yàn)意外中斷和恢復(fù)情況;任何影響試驗(yàn)結(jié)果的情況,例如:偏離了規(guī)定允差;也可以包括以下信息,在試驗(yàn)委托時(shí)要求的信息:試驗(yàn)機(jī)類(lèi)型(單頭試驗(yàn)機(jī)、多頭試驗(yàn)機(jī)等);加力時(shí)間;依據(jù)足夠數(shù)據(jù)繪制的伸長(zhǎng)(延伸)-時(shí)間曲線(xiàn);加力產(chǎn)生的彈性伸長(zhǎng)(延伸)率(8.4.2);卸載和卸載時(shí)間產(chǎn)生的彈性和滯彈性伸長(zhǎng)率(8.4.2);6.3.1中規(guī)定的溫度允許范圍的顯示溫度值;引伸計(jì)類(lèi)型;試驗(yàn)期間熱電偶的漂移值;E.6中建議的有關(guān)試樣材料的附加信息。本標(biāo)準(zhǔn)定義的試驗(yàn)條件和限定不應(yīng)受測(cè)量結(jié)果的不確定度而調(diào)整(D).(。圖例:R應(yīng)力Ro初始應(yīng)力e 延伸率16et 總延伸率ee 彈性延伸率(初始應(yīng)力卸載后)ep 塑性延伸率ef 蠕變延伸率eti 初始總延伸ei 初始塑性延伸ek 滯彈性延伸率eper殘余延伸率a開(kāi)始加載b加載結(jié)束c開(kāi)始卸載d卸載結(jié)束圖1應(yīng)力-延伸曲線(xiàn)示意圖a)標(biāo)距在平行長(zhǎng)度以?xún)?nèi)的臺(tái)肩試樣(圓形橫截面)標(biāo)距在平行長(zhǎng)度以?xún)?nèi)的臺(tái)肩試樣(矩形橫截面)17試樣標(biāo)距在平行長(zhǎng)度以外的臺(tái)肩試樣d)凸臺(tái)試樣圖例νV(55900.15mm)r按照適用的公式(1)或公式(1)來(lái)測(cè)定。2:夾持段的形狀僅供參考。圖2試樣示例圖18延伸-時(shí)間曲線(xiàn)a斷裂伸長(zhǎng)-時(shí)間曲線(xiàn)圖3蠕變曲線(xiàn)19附錄A(資料性)關(guān)于熱電偶漂移的信息概述熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(emf)如果已知特定類(lèi)型熱電偶在規(guī)定蠕變?cè)囼?yàn)溫度下的漂移特性,則隨著時(shí)間的推移,該信息可用于調(diào)整蠕變?cè)囼?yàn)設(shè)備上的加熱爐溫度,以確保試驗(yàn)保持在表2給出的限值內(nèi)。應(yīng)當(dāng)指出的是,漂移是影響不確定度的幾大因素之一。漂移的后果20年前,許多蠕變實(shí)驗(yàn)室使用鉑電阻溫度計(jì)控制蠕變爐的溫度,同時(shí)用熱電偶監(jiān)不易漂移,因此蠕變?cè)囼?yàn)溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差范圍內(nèi)。在今天進(jìn)行的大多數(shù)蠕變?cè)囼?yàn)中,爐溫由附在試樣上的熱電偶控制。因此,如果控制熱電偶的emfemf恢復(fù)到設(shè)定值。因此,如果熱電偶輸出向下漂移,蠕變?cè)囼?yàn)的真實(shí)溫度實(shí)際上會(huì)有系統(tǒng)地升高。根據(jù)漂移的大小,試驗(yàn)可能偏離試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)公差。試驗(yàn)溫度持續(xù)升高的結(jié)果是測(cè)量的蠕變壽命將比在恒溫條件下進(jìn)行的試驗(yàn)更短,蠕變速率也更高;因此,一般而言,蠕變數(shù)據(jù)是保守的,用于安全關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)的此類(lèi)數(shù)據(jù)將在安全方面出錯(cuò)。漂移數(shù)據(jù)1960-70年代,蠕變實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始意識(shí)到熱電偶漂移可能導(dǎo)致試驗(yàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的溫度公2060K型(鉻/鋁)熱電偶容易發(fā)生重大漂移,在很大程度上不利于在長(zhǎng)期蠕變?cè)囼?yàn)中使用。R400850600℃時(shí),向下的漂移趨勢(shì)約為-3℃±2RS型熱電NRIM/NIMS(CDS)PR(PT–PT12.8%Rh)2005ECCC500900R型電偶蠕變A.1100000小時(shí)的壽命有幾個(gè)結(jié)果。12℃的漂移值。20圖例X:蠕變?cè)囼?yàn)持續(xù)時(shí)間,hY1:漂移校準(zhǔn),℃Y2: 漂移校準(zhǔn),μV圖A.1 蠕變?cè)囼?yàn)后測(cè)得的PR型熱電偶漂移數(shù)據(jù)此外,在NPL進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)后,R型熱電偶重新校準(zhǔn)后,發(fā)布了漂移數(shù)據(jù)的一些有限數(shù)據(jù)。見(jiàn)圖A.2。21圖例750℃800℃△850℃╳900℃X:蠕變?cè)囼?yàn)持續(xù)時(shí)間,hY:漂移校準(zhǔn),℃圖A.2 蠕變?cè)囼?yàn)后測(cè)量的R型熱電偶漂移數(shù)據(jù)NN型熱電偶進(jìn)行了一EDF、GloucestershireNPL650750℃。25000EDF2K型熱電偶的測(cè)量值。蠕變?cè)囼?yàn)中使用的熱電偶性能信息也在其他文獻(xiàn)中出現(xiàn)。結(jié)束語(yǔ)一般來(lái)說(shuō),蠕變?cè)囼?yàn)溫度越高,漂移越大。很明顯,除非對(duì)漂移留有公差,否則許多蠕變?cè)囼?yàn)將不符合表2中規(guī)定的公差。許多實(shí)驗(yàn)室在蠕變?cè)囼?yàn)后測(cè)量了漂移數(shù)據(jù),但沒(méi)有公布相關(guān)信息。如果這些信息能夠公開(kāi),那將是很有利的。22附錄B(資料性)對(duì)于熱電偶的校準(zhǔn),推薦兩種方法。兩種方法的目的都是為了保證在校準(zhǔn)溫度下熱電偶顯示的GB/T16839.1在該溫度下的參考表保持一致(必要時(shí)對(duì)所有系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正。GB/T16839.21級(jí)要求或相同級(jí)別。測(cè)溫裝置的校準(zhǔn)應(yīng)該分開(kāi)進(jìn)行或在熱電偶校準(zhǔn)期間進(jìn)行。第一種方法是基于熱電偶的原位校準(zhǔn),即熱電偶的校準(zhǔn)是在實(shí)際使用的爐子或熱電偶插入至校準(zhǔn)爐中至相同的深度且沿?zé)犭娕冀z的溫度梯度也相同。原位校準(zhǔn)確定的誤差用于修正指定熱電偶溫度。如果誤差超過(guò)與插入深度相關(guān)的不確定度關(guān)聯(lián)的誤差極限,則熱電偶廢棄。在熱電偶校準(zhǔn)過(guò)程中宜觀察并盡量減小由于不同的埋入深度造成的參考熱電偶的漂移。第二種方法是在校準(zhǔn)爐中將熱電偶埋入與試驗(yàn)爐相近的深度。在校準(zhǔn)時(shí),如果誤差超出實(shí)驗(yàn)室的允差(必須包括插入深度的影響)時(shí),應(yīng)剪去熱電偶末端并重新焊接和/或退火后,再重新校準(zhǔn)。如果再次校準(zhǔn)后,仍然超出校準(zhǔn)允差,則熱電偶廢棄。23附錄C(規(guī)范性)V型和鈍環(huán)形缺口試樣的蠕變?cè)囼?yàn)總則在拉伸蠕變?cè)囼?yàn)中采用環(huán)形缺口試樣可用于:在較大應(yīng)力集中的條件下反映材料性能的特征,例如:諸如螺紋根部,零部件截面的急劇變化;多軸應(yīng)力條件下的材料性能。在C.2中討論的采用V型缺口的試樣可用于(a)模型,而在C.3中討論的鈍或者半環(huán)形缺口試樣用于(b)模型。V型缺口試樣V型缺口試樣的試驗(yàn)時(shí)間,來(lái)反映諸如零件螺紋部分的材料特性。通常,采用的是同一試樣上的較大直徑處加工出與試樣平行段相同橫截面積的缺口的復(fù)合試樣(見(jiàn)圖.1C.1Kt=4.5±0.5

單位為毫米缺口底徑dn允許偏差±0.02過(guò)渡段直徑Dn允許偏差±0.1缺口半徑rn缺口半徑rn允許偏差3<dn≤64<Dn≤80.07<rn≤0.14±0.026<dn≤108<Dn≤13.30.14<rn≤0.24±0.0310<dn≤1813.3<Dn≤23.90.24<rn≤0.43±0.0518<dn≤3023.9<Dn≤400.43<rn≤0.72±0.09C.1Dndn1.33~1.34之間,dnrn38~46,rn的允許偏差為±12.5%。有關(guān)應(yīng)力集中系數(shù)的其他信息,請(qǐng)參閱參考文獻(xiàn)。24圖C.1缺口和無(wú)缺口復(fù)合試樣C.2E圖C.2 DIN,BS,和E類(lèi)型的試樣幾何尺彈性應(yīng)力集中系數(shù)采用公式(C.1)計(jì)算: (C.1)圖C.3圓形截面的缺口試樣示意圖鈍環(huán)形缺口25鈍環(huán)形缺口的拉伸蠕變?cè)嚇邮窃诙噍S應(yīng)力下評(píng)價(jià)材料行為的簡(jiǎn)易低成本方法,此外這種應(yīng)力狀態(tài)也與工業(yè)制成零部件的服役條件相類(lèi)似。關(guān)于應(yīng)力集中系數(shù)的其他信息可以在參考文獻(xiàn)中找到。Bridgman1952年提出。2090年代初,高溫機(jī)械試驗(yàn)委員會(huì)(HTMTC)《試驗(yàn)規(guī)程》還進(jìn)行了更新,涵蓋了蠕變應(yīng)變測(cè)量,可使用軸向或徑向引伸計(jì)進(jìn)行測(cè)量。關(guān)于缺口蠕變?cè)嚇拥膹较驊?yīng)變測(cè)量和徑向引伸計(jì)的校準(zhǔn),也發(fā)表了更多信息。工業(yè)生產(chǎn)中需要研究材料在三軸拉伸應(yīng)力條件下材料的蠕變性能時(shí)鈍環(huán)形試樣可以提供比V型缺口試樣更寬的范圍以及給出在這些情況下蠕變變形如何累積的。缺口拉伸試驗(yàn)是最直接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,尤其是通過(guò)改變?nèi)笨谳喞獊?lái)獲得較寬的應(yīng)力水平的范圍。三種經(jīng)典的缺口輪廓見(jiàn)圖C.4。使用這種缺口生成的數(shù)據(jù)的解釋很復(fù)雜,Webster等對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)討論。鈍環(huán)形b)半環(huán)形平行邊形圖C.4三種可能的Bridgman缺口26附錄D(資料性附錄)依據(jù)不確定評(píng)定指南(GUM)來(lái)估計(jì)不確定度的方法總則測(cè)量不確定度的分析對(duì)于識(shí)別測(cè)量結(jié)果的不一致性的主要來(lái)源是有用的?;诒疚募捅疚募缙诎姹镜漠a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和材料特性數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)測(cè)量不確定度有固有貢獻(xiàn)。而不恰當(dāng)?shù)馗鶕?jù)測(cè)量不確定度進(jìn)行調(diào)整而判斷產(chǎn)品不合格是很有風(fēng)險(xiǎn)的。正因?yàn)榇耍鶕?jù)下面的步驟推導(dǎo)不確定度僅是參考,除非客戶(hù)有特別要求。目的本附錄給出了利用已知蠕變性能的材料根據(jù)本文件評(píng)估測(cè)量不確定度的例子。應(yīng)該指出利用本方法是不可能給出標(biāo)準(zhǔn)的不確定度值的,因?yàn)椴淮_定度的分量既有與材料相關(guān)的也有與材料不相關(guān)的。因此,在能夠進(jìn)行測(cè)量不確定度的計(jì)算之前,有必要對(duì)該種材料與溫度和應(yīng)力的關(guān)系有一定的了解。歐洲有證蠕變參考物質(zhì)CRM425應(yīng)用于測(cè)量不確定度的評(píng)定,來(lái)評(píng)估滿(mǎn)足本文件的符合性。不確定度的說(shuō)明使用認(rèn)證測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的客戶(hù)有時(shí)會(huì)要求對(duì)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的不確定度進(jìn)行總體估計(jì)。這符合國(guó)D3.1背景使用認(rèn)證測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的客戶(hù)有時(shí)會(huì)要求對(duì)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的不確定度進(jìn)行總體估計(jì)。這符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CENECISS)宣布的政策,即所有與測(cè)試技術(shù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)包含“不確定度聲明”或基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差計(jì)算測(cè)試方法準(zhǔn)確性的方法。同樣,大多數(shù)質(zhì)量保證系統(tǒng)要求對(duì)測(cè)量的不確定度進(jìn)行估計(jì)。ISO5725系列和測(cè)量不確定度表示指1993VIM中給出的術(shù)語(yǔ)和詞匯。1995年,BIPMIECIFCCISOOIMLGUM”08GUMO/C8-3行了輕微修改。這是一份基于嚴(yán)格統(tǒng)計(jì)方法的綜合性文件,用于匯總各種來(lái)源的不確定度。它的復(fù)GUMNT的認(rèn)證服務(wù)US)和英國(guó)的測(cè)量和試驗(yàn)協(xié)會(huì)(。這些不同的文件都給出了如何基于“不確定度方案”概念估計(jì)測(cè)量不確定度的指導(dǎo)。更多信息可以參考《初學(xué)者指南》和《測(cè)試中的不確定度估計(jì)》獲得。此處采用的拉伸不確定度估算方法類(lèi)似于蠕變?cè)囼?yàn)不確定度的估算方法,該方法與蠕CRMBCR425CNCA15261-3ISO/TR15264的形式提供。GUMD.1所示。一次測(cè)量的總的不確定度是用適當(dāng)方法求和所有不確定度分量。很有必要對(duì)所有分量進(jìn)行量化,在最初的評(píng)估階段,要決定哪些分量是可以忽略的。對(duì)于材料領(lǐng)域的大多數(shù)實(shí)際測(cè)量時(shí),可以忽略的分量可GUMAB類(lèi)。A類(lèi)通過(guò)重復(fù)測(cè)量足夠多次測(cè)得,例如多于九次,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析可以用于標(biāo)準(zhǔn)偏差的測(cè)定。初始評(píng)估27初始評(píng)估評(píng)估A類(lèi)不確定度評(píng)定重復(fù)性測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析B類(lèi)不確定度評(píng)定選擇分布模型乘以修正因子合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度,對(duì)于95%置信度乘以k=2圖D.1測(cè)量不確定度的評(píng)估步驟36BA中規(guī)定的允差±a,如果缺乏其他了解,可以適當(dāng)?shù)乩镁匦畏植寄P蛠?lái)考慮,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為36usa/

。如果用三角分布考慮更合適,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度變成usa/

。下一步通常是計(jì)算合成不確定度。擴(kuò)展不確定度UE是將合成不確定度乘以包含因子k,對(duì)于95%置信度水平的k=2,UE=2uc。該程序如圖D.2所示。方法評(píng)估方法評(píng)估28AA類(lèi)不確定度評(píng)定重復(fù)性測(cè)量B類(lèi)不確定度評(píng)定其他su選擇分布模型乘以修正因合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucSu2 2s95%置信度乘以k=2圖D.2依據(jù)GUM測(cè)量不確定度的詳細(xì)評(píng)估步驟D.3.2 蠕變?cè)囼?yàn)不確定度的說(shuō)明T有關(guān),可以通過(guò)公式(D.1)計(jì)算得到。min

/

(D.1)其中:A 是材料常數(shù);n 是諾頓蠕變定律中的應(yīng)力指數(shù);是蠕變激活能;是通用氣體常數(shù)。注:就附錄D而言,使用了上述符號(hào),其定義與表1中列出的符號(hào)不同。tu與最小蠕變速率的倒數(shù)成正比,因此可以看出,tu和的誤差是由于公式(D.1)T的誤差造成的。試驗(yàn)標(biāo)TnQ取決于材料。因此,不可能引用適用于根據(jù)本文件測(cè)試的所有材料的總體不確定度值。imonicRMC25Q=345KJ/moln=695%置信水平下的擴(kuò)展UE=20.2%。Holdsworth0.2%和1%的塑性應(yīng)變對(duì)應(yīng)的時(shí)間,由應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度得到了不確定度。29研究的材料主要包括兩類(lèi)鐵素體鋼:50021/4Cr-1Mo5501Cr-1Mo-0.5Ni-0.25V,60012Cr-1Mo-0.3V60017Cr-13Ni-2Mo-0.2N,試驗(yàn)時(shí)間3000095%D.1。表D.1

tp0.2和tp1的不確定度范圍不連續(xù)試驗(yàn),%連續(xù)試驗(yàn),%27到3827到32應(yīng)該注意還有其他因素影響蠕變性能的測(cè)量,例如:試樣彎曲、試樣的夾持方法等。然而由于沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)用于評(píng)價(jià)這些影響,目前在評(píng)定不確定度時(shí)考慮它們的影響是不可能的。還應(yīng)該注意到這僅僅是對(duì)測(cè)量技術(shù)不確定度的估測(cè),不能成為對(duì)由于材料的不均勻性導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果內(nèi)稟分散性是否接受的依據(jù)。這里給出的不確定度可以認(rèn)為是判斷一個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)是否滿(mǎn)足本標(biāo)準(zhǔn)的上限。一種蠕變?cè)囼?yàn)的參考材料總則近幾年,在力學(xué)性能試驗(yàn)領(lǐng)域使用有證參考物質(zhì)的好處已被大家所接受。一種用于蠕變?cè)囼?yàn)的參考物質(zhì)見(jiàn)附表D.2。表D.2 CRMBCR425蠕變參考物質(zhì)的有證值性能a有證值b不確定度c400h下的蠕變速率tp2tp471.8×10-6h-1278h557h5×10-6h-116h30ha試驗(yàn)條件:T=600℃,o160MPab該值為9個(gè)實(shí)驗(yàn)室,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行了5次獨(dú)立測(cè)量的算術(shù)平均值c該不確定度為b中定義的平均值95%置信度下的不確定度CRM425評(píng)估不確定度CRM425D.3。Nimonic75CRMBCR425,根據(jù)本文00℃下進(jìn)行的試驗(yàn)具有±3℃的溫度允許偏差,應(yīng)力測(cè)量允許差(±%,根據(jù)GUM計(jì)算的預(yù)期總不確定度約為02%(見(jiàn)D32。如果使用平方根方法將測(cè)試產(chǎn)生的允許差添加到認(rèn)證值的不確D.3所示。表D.3 利用CRM425蠕變參考物質(zhì)來(lái)評(píng)價(jià)蠕變?cè)囼?yàn)可接受的范圍參數(shù)有證值95%置信度下的不確定度試驗(yàn)允許誤差合成不確定度 ~21%值范圍400h下的蠕變速率(10-6h-1)725±14.5±15.356.7~87.3tp2 (h)27816±56.2±58.4219.6~336.4tp4 (h)55730±112.5±116.4440.6~673.430aa假定溫度允許偏差ΔT=±3℃,Δσ=1%,應(yīng)力指數(shù)n=6和蠕變激活能Q=345KJ/mol1100℃下蠕變?cè)囼?yàn)的不確定度評(píng)估和驗(yàn)證。這意味著建立一種適用于1000℃以上溫度的蠕變測(cè)試方法非常重要。評(píng)估和驗(yàn)證。這意味著建立一種適用于1000℃以上溫度的蠕變測(cè)試方法非常重要。1000的高溫蠕變和蠕變斷裂測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)啟動(dòng)了圓羅賓試驗(yàn)計(jì)劃(RRT)。九個(gè)研究機(jī)構(gòu)和公司參加了該(由美國(guó)國(guó)家材料研21項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。TMS-82+137MPa1100℃的試驗(yàn)條件下,在五個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了三次重復(fù)蠕變斷裂試驗(yàn)(D.5)340hGUM對(duì)11001000℃以上溫度下的蠕變和蠕變RRT。表D.4 鎳基單晶高溫合金TMS-82+的化學(xué)成分(重量百分比)材料CoCrMoWAlTiTaHfReNiTMS-82+7.84.91.98.75.30.56.00.12.4基體固溶處理:固溶處理:1300℃,1h→1320℃,5h氬氣風(fēng)扇冷卻兩步時(shí)效處理:1100℃,4h氬氣風(fēng)扇冷卻;870℃,20h氬氣風(fēng)扇冷卻表D.5TMS-82+鎳基單晶合金在1100℃和137MPa下五個(gè)實(shí)驗(yàn)室的蠕變斷裂數(shù)據(jù)性能數(shù)據(jù)范圍平均值總的不確定度蠕變斷裂時(shí)間(h)238.6~460.8333.9±59伸長(zhǎng)率(%)6.3~13.410.3±5.2斷面收縮率(%)24.7~38.933.7±8.2對(duì)于通常95%置信度下,包含因子為2的不確定度。附錄E(資料性附錄)結(jié)果的表示和圖解法外推31總則本附件總結(jié)了重要信息,這些信息可以幫助用戶(hù)根據(jù)其需求選擇合適的測(cè)試類(lèi)型(即不間斷、(C強(qiáng)度值的符號(hào)及其計(jì)算應(yīng)變?cè)诖蠖鄶?shù)情況下,滯彈性應(yīng)變ek是可以忽略不計(jì)的,塑性應(yīng)變ep與殘余應(yīng)變eper之間沒(méi)有差異。E2.2蠕變斷裂強(qiáng)度(持久強(qiáng)度)蠕變斷裂強(qiáng)度是指在規(guī)定的試驗(yàn)溫度T,在試樣上施加應(yīng)力Ro對(duì)應(yīng)的恒定拉伸力,經(jīng)過(guò)一定的試驗(yàn)時(shí)間(蠕變斷裂時(shí)間tu)所引起斷裂的應(yīng)力。Rutu/hT/℃為第三角標(biāo)的符號(hào)來(lái)表示。tu=100000hT=550℃(550100000h蠕變斷裂強(qiáng)度)所測(cè)定的蠕變斷裂強(qiáng)度用以下簡(jiǎn)短符號(hào)表示:Ru100000/550E.2.3規(guī)定塑性應(yīng)變強(qiáng)度規(guī)定塑性應(yīng)變強(qiáng)度是指在規(guī)定的試驗(yàn)溫度T,在試樣上施加應(yīng)力R0對(duì)應(yīng)的恒定拉伸力,經(jīng)過(guò)一定的試驗(yàn)時(shí)間(達(dá)到規(guī)定塑性應(yīng)變的時(shí)間,tpx)所能產(chǎn)生預(yù)計(jì)塑性應(yīng)變的應(yīng)力。對(duì)于規(guī)定塑性應(yīng)變強(qiáng)度用符號(hào)Rp表示,并以最大塑性應(yīng)變量x/%作為第二角標(biāo),達(dá)到應(yīng)變量的時(shí)間為第三角標(biāo),試驗(yàn)溫度T/℃為第四角標(biāo)的符號(hào)Rp來(lái)表示。T=650℃的規(guī)定塑性應(yīng)變強(qiáng)度用以下簡(jiǎn)短符號(hào)表示:Rp0.21000/650在單頭或多頭試驗(yàn)機(jī)上的蠕變?cè)囼?yàn)光滑(無(wú)缺口)試樣的蠕變?cè)囼?yàn)可以在不間斷模式下進(jìn)行,通常在單頭蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)中進(jìn)行,或者在中斷模式下,通

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