金屬材料 高溫壓縮試驗(yàn)方法-編制說明

一、工作簡(jiǎn)況

1、任務(wù)來源

本項(xiàng)目是依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)標(biāo)委綜合[2021]28號(hào)文“關(guān)于下達(dá)

2021年第三批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃的通知”下達(dá)的項(xiàng)目

計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)為20214329-T-605，項(xiàng)目名稱為“金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法”。

本項(xiàng)目為制定項(xiàng)目。主要起草單位：中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所、北京航空

材料研究院、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院等，計(jì)劃完成時(shí)間為2023年。

2、主要工作過程

起草（草案、調(diào)研階段）：計(jì)劃下達(dá)后，2021年12月全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工

藝試驗(yàn)方法分委員會(huì)組織各起草單位成立了起草工作組，由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用

物理研究所為組長(zhǎng)單位，負(fù)責(zé)主要起草工作。工作組對(duì)國(guó)內(nèi)外金屬材料高溫壓縮

試驗(yàn)方法和技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行了全面調(diào)研，同時(shí)廣泛收集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)

外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行

全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)草案

初稿。經(jīng)工作組及有關(guān)專家研討后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案初稿進(jìn)行了認(rèn)真的修改，于2023

年6月形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明等相關(guān)附件，報(bào)全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工

藝試驗(yàn)方法分委員會(huì)秘書處。

征求意見階段：2023年8月3日，由全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工藝試驗(yàn)方法分委

員會(huì)秘書處將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明發(fā)送到全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工藝試驗(yàn)方

法分委員會(huì)委員及有代表性的標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)方廣泛征求意見，同時(shí)在《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修

訂工作管理信息系統(tǒng)》、《鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)》公開征求社會(huì)意見，為期2個(gè)月時(shí)間。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所等共同起草。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)推出、

及時(shí)修訂、不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、

應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)

一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。

未采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂的標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)

準(zhǔn)化文件的結(jié)果和起草規(guī)則》的要求進(jìn)行編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，

綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)

了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。

三、主要技術(shù)內(nèi)容編制說明

參照GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中“本文件規(guī)定了金

屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、符號(hào)和說明、試樣、試驗(yàn)設(shè)備、

試驗(yàn)條件、性能測(cè)定、測(cè)定結(jié)果數(shù)值修約、試驗(yàn)結(jié)果的處理和試驗(yàn)報(bào)告等”的相

關(guān)說法，標(biāo)準(zhǔn)名稱為《金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法》。

1、范圍

本文件適用于名義上均勻的金屬材料在室溫至900℃恒定溫度和單向壓縮條

件下高溫壓縮變形的測(cè)試。本標(biāo)準(zhǔn)僅限于對(duì)金屬材料進(jìn)行測(cè)試，不涉及任何構(gòu)件

和最終產(chǎn)品。

本文件主要用于測(cè)定金屬材料在室溫至900℃高溫環(huán)境下單向壓縮的規(guī)定塑

性壓縮強(qiáng)度、規(guī)定總壓縮強(qiáng)度、上壓縮屈服強(qiáng)度、下壓縮屈服強(qiáng)度、壓縮彈性模

量及抗壓強(qiáng)度。

2、規(guī)范性引用文件

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)需要，本標(biāo)準(zhǔn)主要的引用文件包含了試驗(yàn)方法、試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)和校準(zhǔn)、

試驗(yàn)機(jī)用引伸計(jì)系統(tǒng)的標(biāo)定。

3、術(shù)語(yǔ)和定義

本文件除了引用GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中界定的

術(shù)語(yǔ)和定義外，還增加了“保溫時(shí)間”的術(shù)語(yǔ)和定義。

4、原理

在900℃以內(nèi)的高溫環(huán)境下通過對(duì)試樣軸向施加遞增的單向壓縮力，測(cè)定相

關(guān)壓縮力學(xué)性能。

5、符號(hào)和說明

本文件除了引用GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中界定的

符號(hào)和說明，還增加了“T-進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的設(shè)定溫度或規(guī)定溫度”、“Ti-試驗(yàn)試樣表

面的測(cè)量溫度”、“th-保溫時(shí)間”的相關(guān)符號(hào)和說明。

6、試樣

本文件主要參考了GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中試樣

的相關(guān)規(guī)定。

7、試驗(yàn)設(shè)備

7.1試驗(yàn)機(jī)

試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度應(yīng)為1級(jí)或優(yōu)于1級(jí)，并按照GB/T16825.1進(jìn)行檢驗(yàn)。

試驗(yàn)機(jī)的上下壓板的工作表面應(yīng)平行，平行度不低于1:0.0002mm/mm（安裝

區(qū)域100mm范圍內(nèi)），壓板的硬度應(yīng)不低于55HRC，壓板的材料應(yīng)在試驗(yàn)溫度

下有足夠的硬度和抗氧化能力，防止在最大載荷作用下產(chǎn)生塑性壓痕或偏心。

硬度較高的試樣兩端應(yīng)墊以合適的硬質(zhì)材料做成的墊板。試驗(yàn)后，板面不應(yīng)

有永久變形。墊板上下兩端面的平行度不低于1:0.0002mm/mm，表面粗糙度Ra

應(yīng)不大于0.8μm。

7.2附加裝置

不滿足平板平行度要求的試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)加配力導(dǎo)向裝置；試驗(yàn)機(jī)偏心壓縮的影

響較明顯時(shí)，應(yīng)配用調(diào)平墊塊；進(jìn)行脆性材料試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用有機(jī)玻璃或鐵紗做成

防護(hù)罩，將試樣罩在里面，防止試樣碎片飛出或損壞儀器；對(duì)于板狀試樣的壓縮

試驗(yàn)，應(yīng)使用防屈曲夾具。附加裝置可以參考GB/T7314進(jìn)行實(shí)施。

7.3引伸計(jì)

試驗(yàn)使用的引伸計(jì)應(yīng)符合GB/T12160的要求。測(cè)定壓縮彈性模量時(shí)應(yīng)使用

不低于0.5級(jí)的引伸計(jì)，測(cè)試規(guī)定塑性壓縮強(qiáng)度、總壓縮強(qiáng)度、壓縮屈服強(qiáng)度的

引伸計(jì)應(yīng)使用不低于1級(jí)的引伸計(jì)。測(cè)定壓縮彈性模量和規(guī)定塑性壓縮應(yīng)變小于

0.05%的規(guī)定塑性壓縮強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用平均引伸計(jì)。

7.4設(shè)備檢定

按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，力值測(cè)量系統(tǒng)、引伸計(jì)、千分尺等相關(guān)設(shè)備都應(yīng)按JJG

139、JJG475、JJG762檢定規(guī)程定期進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的頻度應(yīng)保證所有試驗(yàn)中

的誤差不超出本試驗(yàn)方法所列的允差，試驗(yàn)機(jī)兩次校準(zhǔn)之間的間隔為1-2年。

7.5加熱裝置

加熱裝置應(yīng)能使試樣加熱到規(guī)定溫度T，本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用輻射加熱爐；加熱

爐恒溫區(qū)應(yīng)不小于試樣標(biāo)距長(zhǎng)度的兩倍，爐膛空間應(yīng)足夠大，不妨礙各種測(cè)試裝

置的使用；參考GB/T228.2《金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分高溫試驗(yàn)方法》對(duì)本

試驗(yàn)的測(cè)量溫度和規(guī)定溫度的允許偏差及溫度梯度進(jìn)行了規(guī)定。

7.6溫度測(cè)量系統(tǒng)

溫度測(cè)量系統(tǒng)必須檢定合格，熱電偶應(yīng)滿足GB2614要求，如果根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得

知加熱裝置與試樣的相對(duì)位置可確保試樣溫度的變化符合表5的規(guī)定，熱電偶的

數(shù)目可以減少。但是，至少確保一支測(cè)溫?zé)犭娕寂c試樣表面保持良好熱接觸并應(yīng)

避免加熱體對(duì)熱電偶直接熱輻射。溫度測(cè)量裝置的最低分辨力為1℃，允許誤差

應(yīng)在±0.004T或±2℃內(nèi)，取兩者中的最大值。

8、試驗(yàn)條件

8.1尺寸測(cè)量

參照GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》及拉伸常用的試驗(yàn)方

法，對(duì)本文件的試樣尺寸測(cè)量進(jìn)行了規(guī)定：試樣的寬度用精度不低于0.02mm的

量具測(cè)量，試樣的直徑或厚度用精度不低于0.0lmm的量具測(cè)量；試樣尺寸應(yīng)在

標(biāo)距長(zhǎng)度內(nèi)不少于三處（兩端和中間）測(cè)量，每處在相互垂直位置各測(cè)一次，取

平均值，三處測(cè)定的橫截面積中的最小值即為試樣原始橫載面積。

8.2試樣與夾具的安裝

參照GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》及GB/T228.2《金

屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分高溫試驗(yàn)方法》的相關(guān)要求，對(duì)本試驗(yàn)中試樣與夾具

的安裝規(guī)定如下：試樣與夾具安裝時(shí)，試樣兩端應(yīng)涂石墨潤(rùn)滑劑，并使試樣與上

下夾具平行對(duì)中。板狀試樣使用約束裝置時(shí)，還應(yīng)在試樣兩端面及夾具上涂石墨

潤(rùn)滑劑。

8.3加熱及溫度測(cè)量

參照GB/T228.2《金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分高溫試驗(yàn)方法》的相關(guān)要求，

對(duì)本試驗(yàn)的加熱及溫度測(cè)量進(jìn)行了規(guī)定：除材料技術(shù)條件另有規(guī)定外，一般應(yīng)在

lh內(nèi)加熱到規(guī)定溫度，保溫時(shí)間不小于30min，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)溫度的

波動(dòng)和梯度應(yīng)符合相關(guān)表格的要求。（應(yīng)具體化）

8.4加載速度

參照GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》的相關(guān)要求，對(duì)本試

樣的加載速度規(guī)定如下：試驗(yàn)過程采用應(yīng)變控制時(shí)，設(shè)置應(yīng)變速率為0.005min-1；

采用載荷控制或橫梁位移控制時(shí)，允許設(shè)置一個(gè)相當(dāng)于應(yīng)變速率0.005min-1的速

度進(jìn)行控制，如果材料應(yīng)變速率敏感，可以采用0.003min-1的速度；沒有應(yīng)變控

制系統(tǒng)時(shí)，保持恒定的橫梁位移速率，以達(dá)到在試驗(yàn)過程中需要的平均應(yīng)變速率

要求。在試驗(yàn)過程中恒定的橫梁位移速率并不一定保證試驗(yàn)過程中的恒定應(yīng)變速

率。無論采用哪種方法都應(yīng)采用恒定的速率，不準(zhǔn)許突然的改變。

9、性能測(cè)定

本試樣的性能測(cè)定均參考GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》

的相關(guān)要求。

10、數(shù)值修約

本文件規(guī)定了強(qiáng)度性能修約至1MPa，其他修約方法按照GB/T8170進(jìn)行。

11、試驗(yàn)結(jié)果處理

本部分規(guī)定了哪些情況下，可以判定試驗(yàn)結(jié)果無效，需要重新測(cè)試，包括：

試樣未達(dá)到目的時(shí)發(fā)生屈曲；試樣未達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康臅r(shí)，試樣端部局部損壞、試樣

在凸耳部分或標(biāo)距外斷裂；試驗(yàn)過程中試驗(yàn)儀器設(shè)備發(fā)生故障，影響了試驗(yàn)結(jié)果。

并規(guī)定在試樣上出現(xiàn)冶金缺陷（如分層、氣泡、夾渣、縮孔等），應(yīng)在試驗(yàn)記錄

及報(bào)告中注明。

12、試驗(yàn)報(bào)告

本部分規(guī)定了試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括試樣信息、試驗(yàn)機(jī)信息、影響試驗(yàn)測(cè)試的參數(shù)

（溫度、保溫時(shí)間、試驗(yàn)速度、控制方式等）、試驗(yàn)結(jié)果及其他異常情況。

四、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況

為了檢驗(yàn)本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的可行性，獲得結(jié)果的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，依據(jù)本試驗(yàn)標(biāo)

準(zhǔn)草案，開展了UNSN10003鎳基合金高溫壓縮試驗(yàn)、銅合金高溫壓縮試驗(yàn)、316H

不銹鋼高溫壓縮試驗(yàn)和TC4鈦合金高溫壓縮比對(duì)試驗(yàn)。本部分內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹標(biāo)

準(zhǔn)在這些試驗(yàn)中的執(zhí)行情況以及獲得結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

比對(duì)試驗(yàn)參與單位：中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所、北京航空材料研究院、

上海理工大學(xué)、上海材料研究所。

1、TC4鈦合金高溫壓縮試驗(yàn)

TC4鈦合金取自20mm厚度的板材，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)草案加工圓柱試樣（直徑10mm，

高度30mm）和方柱試樣（邊長(zhǎng)10mm，高度30mm），試樣加工后進(jìn)行測(cè)量，尺

寸及精度均滿足標(biāo)準(zhǔn)草案的要求。

高溫壓縮試驗(yàn)采用應(yīng)變控制，應(yīng)變速率為0.005min-1，試驗(yàn)溫度為100℃至

500℃。試驗(yàn)按照《金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法》進(jìn)行，試驗(yàn)過程中沒有發(fā)生偏

離方法的情況。試驗(yàn)結(jié)束后盡快停止加熱，圖1至圖4為試驗(yàn)相關(guān)設(shè)備及夾具。

其中：圖1為壓縮試驗(yàn)用德國(guó)Zwick萬能材料試驗(yàn)機(jī)，配置了高溫激光引伸計(jì)。

圖2和圖3為高溫驗(yàn)證試驗(yàn)中用到的高溫爐和環(huán)境箱，高溫爐用于250℃-900℃

溫度范圍，環(huán)境箱用于-80℃-250℃溫度范圍，圖4為高溫壓縮用夾具，中間圓

形凹槽方便樣品精確對(duì)中。

圖1Zwick萬能材料試驗(yàn)機(jī)

圖2高溫壓縮試驗(yàn)用高溫爐

圖3高溫壓縮試驗(yàn)用環(huán)境箱

圖4高溫壓縮夾具

表1.TC4鈦合金高溫壓縮試驗(yàn)結(jié)果

規(guī)定塑性壓縮屈服

抗壓強(qiáng)度Rmc

試樣形狀試驗(yàn)溫度（℃）強(qiáng)度RPC0.2

(MPa)

(MPa)

圓柱試樣10010801280

圓柱試樣20010301220

圓柱試樣3009881190

圓柱試樣4009441140

圓柱試樣5008861080

方柱試樣10010501260

方柱試樣20010401220

方柱試樣3009851180

方柱試樣4009411120

方柱試樣5008911090

試驗(yàn)結(jié)論：本試驗(yàn)完整執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)草案的規(guī)定程序，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

2、H62銅合金高溫壓縮試驗(yàn)

銅合金為H62銅合金，圓柱試樣（直徑10mm，高度30mm），采用不同的

位移速率進(jìn)行300℃的高溫壓縮試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2.H62銅合金高溫壓縮試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)溫度抗壓強(qiáng)度Rmc

試驗(yàn)條件

（℃）(MPa)

0.01mm/min300420

0.1mm/min300421

1mm/min300428

5mm/min300432

試驗(yàn)結(jié)論：本試驗(yàn)完整執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)草案的規(guī)定程序，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

3、UNSN10003鎳基合金高溫壓縮試驗(yàn)

UNSN10003合金為鎳基高溫合金，壓縮試樣取自棒材，試樣為圓柱試樣（直

徑10mm，高度30mm），分別在中科院上海應(yīng)用物理研究所和上海理工大學(xué)進(jìn)

行750℃的高溫壓縮試驗(yàn)。壓縮速率為0.15mm/min，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3.UNSN10003鎳基高溫合金高溫壓縮試驗(yàn)結(jié)果

抗壓強(qiáng)度Rmc

試驗(yàn)溫度（℃）試驗(yàn)單位

(MPa)

750197/196中科院上海應(yīng)用物理研究所

750203/202上海理工大學(xué)

試驗(yàn)結(jié)論：本試驗(yàn)完整執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)草案的規(guī)定程序，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

4、316H不銹鋼高溫壓縮試驗(yàn)

316H不銹鋼材料主要進(jìn)行了200℃及500℃高溫下的壓縮試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)

果見表4。

表4.316H不銹鋼壓縮試驗(yàn)結(jié)果

規(guī)定塑性壓縮屈服

抗壓強(qiáng)度Rmc

試驗(yàn)溫度（℃）強(qiáng)度RPC0.2

(MPa)

(MPa)

200154593

500131208

試驗(yàn)結(jié)論：本試驗(yàn)完整執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)草案的規(guī)定程序，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。

五、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

本文件不涉及專利問題。

六、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

本標(biāo)準(zhǔn)是基礎(chǔ)性試驗(yàn)方法類標(biāo)準(zhǔn)，金屬材料的高溫壓縮性能在航空材料、核

電材料高溫性能的評(píng)價(jià)中起著非常重要的作用，是評(píng)價(jià)材料高溫性能的重要指標(biāo)

之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料、核電用高溫合金、儲(chǔ)能用高溫合金的高溫壓縮性能

對(duì)金屬材料高溫壓縮測(cè)試提出了更高的要求。

通過本標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，將為金屬材料高溫壓縮性能的測(cè)定提供標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

方法，也為航空發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料、核電用高溫合金、儲(chǔ)能用高溫合金等金屬材料

高溫壓縮性能的測(cè)定提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，進(jìn)一步完善我國(guó)的金屬材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定，將促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)為推進(jìn)產(chǎn)

業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化升級(jí)創(chuàng)造條件，對(duì)規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，引導(dǎo)市場(chǎng)良性發(fā)展，加快我

國(guó)金屬材料相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)快速發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

七、與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況

目前國(guó)內(nèi)高溫壓縮試驗(yàn)方法只有航空標(biāo)準(zhǔn)HB7571-1997《金屬高溫壓縮試驗(yàn)

方法》，而國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）也沒有制定高溫壓縮的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)?？蓞⒖嫉?/p>

相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也只有GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》。

國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)有ASTME209-2018《StandardPracticeforCompressionTestsof

MetallicMaterialsatElevatedTemperatureswithConventionalorRapidHeating

RatesandStrainRates》。

本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，在參考GB/T7314-2017、HB7571-1997和ASTM

E209-2018的基礎(chǔ)上，針對(duì)金屬材料的高溫壓縮進(jìn)一步明確了試驗(yàn)輔助裝置、應(yīng)

變速率控制以及溫度控制精度的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)水平為國(guó)際先進(jìn)。

八、在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制

性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本文件屬于“冶金行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)（200）”標(biāo)準(zhǔn)體系中“金屬理化性能試驗(yàn)方法

（203）”中的“力學(xué)與工藝（203.4）”標(biāo)準(zhǔn)體系。

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

九、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

十、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明

建議本標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

十一、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

一般情況下，建議本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布后6個(gè)月后實(shí)施。

十二、廢止或代替現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

十三、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

一、工作簡(jiǎn)況

1、任務(wù)來源

本項(xiàng)目是依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)標(biāo)委綜合[2021]28號(hào)文“關(guān)于下達(dá)

2021年第三批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃的通知”下達(dá)的項(xiàng)目

計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)為20214329-T-605，項(xiàng)目名稱為“金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法”。

本項(xiàng)目為制定項(xiàng)目。主要起草單位：中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所、北京航空

材料研究院、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院等，計(jì)劃完成時(shí)間為2023年。

2、主要工作過程

起草（草案、調(diào)研階段）：計(jì)劃下達(dá)后，2021年12月全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工

藝試驗(yàn)方法分委員會(huì)組織各起草單位成立了起草工作組，由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用

物理研究所為組長(zhǎng)單位，負(fù)責(zé)主要起草工作。工作組對(duì)國(guó)內(nèi)外金屬材料高溫壓縮

試驗(yàn)方法和技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行了全面調(diào)研，同時(shí)廣泛收集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)

外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行

全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)草案

初稿。經(jīng)工作組及有關(guān)專家研討后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案初稿進(jìn)行了認(rèn)真的修改，于2023

年6月形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明等相關(guān)附件，報(bào)全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工

藝試驗(yàn)方法分委員會(huì)秘書處。

征求意見階段：2023年8月3日，由全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工藝試驗(yàn)方法分委

員會(huì)秘書處將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明發(fā)送到全國(guó)鋼標(biāo)委力學(xué)及工藝試驗(yàn)方

法分委員會(huì)委員及有代表性的標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)方廣泛征求意見，同時(shí)在《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修

訂工作管理信息系統(tǒng)》、《鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)》公開征求社會(huì)意見，為期2個(gè)月時(shí)間。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所等共同起草。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)推出、

及時(shí)修訂、不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、

應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)

一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。

未采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂的標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)

準(zhǔn)化文件的結(jié)果和起草規(guī)則》的要求進(jìn)行編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，

綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)

了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。

三、主要技術(shù)內(nèi)容編制說明

參照GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中“本文件規(guī)定了金

屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、符號(hào)和說明、試樣、試驗(yàn)設(shè)備、

試驗(yàn)條件、性能測(cè)定、測(cè)定結(jié)果數(shù)值修約、試驗(yàn)結(jié)果的處理和試驗(yàn)報(bào)告等”的相

關(guān)說法，標(biāo)準(zhǔn)名稱為《金屬材料高溫壓縮試驗(yàn)方法》。

1、范圍

本文件適用于名義上均勻的金屬材料在室溫至900℃恒定溫度和單向壓縮條

件下高溫壓縮變形的測(cè)試。本標(biāo)準(zhǔn)僅限于對(duì)金屬材料進(jìn)行測(cè)試，不涉及任何構(gòu)件

和最終產(chǎn)品。

本文件主要用于測(cè)定金屬材料在室溫至900℃高溫環(huán)境下單向壓縮的規(guī)定塑

性壓縮強(qiáng)度、規(guī)定總壓縮強(qiáng)度、上壓縮屈服強(qiáng)度、下壓縮屈服強(qiáng)度、壓縮彈性模

量及抗壓強(qiáng)度。

2、規(guī)范性引用文件

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)需要，本標(biāo)準(zhǔn)主要的引用文件包含了試驗(yàn)方法、試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)和校準(zhǔn)、

試驗(yàn)機(jī)用引伸計(jì)系統(tǒng)的標(biāo)定。

3、術(shù)語(yǔ)和定義

本文件除了引用GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中界定的

術(shù)語(yǔ)和定義外，還增加了“保溫時(shí)間”的術(shù)語(yǔ)和定義。

4、原理

在900℃以內(nèi)的高溫環(huán)境下通過對(duì)試樣軸向施加遞增的單向壓縮力，測(cè)定相

關(guān)壓縮力學(xué)性能。

5、符號(hào)和說明

本文件除了引用GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中界定的

符號(hào)和說明，還增加了“T-進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)的設(shè)定溫度或規(guī)定溫度”、“Ti-試驗(yàn)試樣表

面的測(cè)量溫度”、“th-保溫時(shí)間”的相關(guān)符號(hào)和說明。

6、試樣

本文件主要參考了GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》中試樣

的相關(guān)規(guī)定。

7、試驗(yàn)設(shè)備

7.1試驗(yàn)機(jī)

試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度應(yīng)為1級(jí)或優(yōu)于1級(jí)，并按照GB/T16825.1進(jìn)行檢驗(yàn)。

試驗(yàn)機(jī)的上下壓板的工作表面應(yīng)平行，平行度不低于1:0.0002mm/mm（安裝

區(qū)域100mm范圍內(nèi)），壓板的硬度應(yīng)不低于55HRC，壓板的材料應(yīng)在試驗(yàn)溫度

下有足夠的硬度和抗氧化能力，防止在最大載荷作用下產(chǎn)生塑性壓痕或偏心。

硬度較高的試樣兩端應(yīng)墊以合適的硬質(zhì)材料做成的墊板。試驗(yàn)后，板面不應(yīng)

有永久變形。墊板上下兩端面的平行度不低于1:0.0002mm/mm，表面粗糙度Ra

應(yīng)不大于0.8μm。

7.2附加裝置

不滿足平板平行度要求的試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)加配力導(dǎo)向裝置；試驗(yàn)機(jī)偏心壓縮的影

響較明顯時(shí)，應(yīng)配用調(diào)平墊塊；進(jìn)行脆性材料試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用有機(jī)玻璃或鐵紗做成

防護(hù)罩，將試樣罩在里面，防止試樣碎片飛出或損壞儀器；對(duì)于板狀試樣的壓縮

試驗(yàn)，應(yīng)使用防屈曲夾具。附加裝置可以參考GB/T7314進(jìn)行實(shí)施。

7.3引伸計(jì)

試驗(yàn)使用的引伸計(jì)應(yīng)符合GB/T12160的要求。測(cè)定壓縮彈性模量時(shí)應(yīng)使用

不低于0.5級(jí)的引伸計(jì)，測(cè)試規(guī)定塑性壓縮強(qiáng)度、總壓縮強(qiáng)度、壓縮屈服強(qiáng)度的

引伸計(jì)應(yīng)使用不低于1級(jí)的引伸計(jì)。測(cè)定壓縮彈性模量和規(guī)定塑性壓縮應(yīng)變小于

0.05%的規(guī)定塑性壓縮強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采用平均引伸計(jì)。

7.4設(shè)備檢定

按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，力值測(cè)量系統(tǒng)、引伸計(jì)、千分尺等相關(guān)設(shè)備都應(yīng)按JJG

139、JJG475、JJG762檢定規(guī)程定期進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的頻度應(yīng)保證所有試驗(yàn)中

的誤差不超出本試驗(yàn)方法所列的允差，試驗(yàn)機(jī)兩次校準(zhǔn)之間的間隔為1-2年。

7.5加熱裝置

加熱裝置應(yīng)能使試樣加熱到規(guī)定溫度T，本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用輻射加熱爐；加熱

爐恒溫區(qū)應(yīng)不小于試樣標(biāo)距長(zhǎng)度的兩倍，爐膛空間應(yīng)足夠大，不妨礙各種測(cè)試裝

置的使用；參考GB/T228.2《金屬材料拉伸試驗(yàn)第2部分高溫試驗(yàn)方法》對(duì)本

試驗(yàn)的測(cè)量溫度和規(guī)定溫度的允許偏差及溫度梯度進(jìn)行了規(guī)定。

7.6溫度測(cè)量系統(tǒng)

溫度測(cè)量系統(tǒng)必須檢定合格，熱電偶應(yīng)滿足GB2614要求，如果根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得

知加熱裝置與試樣的相對(duì)位置可確保試樣溫度的變化符合表5的規(guī)定，熱電偶的

數(shù)目可以減少。但是，至少確保一支測(cè)溫?zé)犭娕寂c試樣表面保持良好熱接觸并應(yīng)

避免加熱體對(duì)熱電偶直接熱輻射。溫度測(cè)量裝置的最低分辨力為1℃，允許誤差

應(yīng)在±0.004T或±2℃內(nèi)，取兩者中的最大值。

8、試驗(yàn)條件

8.1尺寸測(cè)量

參照GB/T7314-2017《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》及拉伸常用的試驗(yàn)方

法，對(duì)本文件的試樣尺寸測(cè)量進(jìn)行了規(guī)定：試樣的寬度用精度不低于0.02mm的

量具測(cè)量，試樣的直徑或厚度用精度不低于0.0lmm的量具測(cè)量