《銅及銅合金力學性能和工藝性能試樣的制備方法》

銅及銅合金力學性能和工藝性能試樣的制備方法本文件描述了銅及銅合金加工產(chǎn)品、鑄造產(chǎn)品力學性能和工藝性能試驗用試樣的制備方法。本文件適用于銅及銅合金加工產(chǎn)品、鑄造產(chǎn)品力學性能和工藝性能試驗用試樣的制備。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T34505銅及銅合金材料室溫拉伸試驗方法3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4試樣制備的通則4.1試樣加工尺寸應符合相關(guān)試驗方法標準的要求。如產(chǎn)品標準中對試樣加工尺寸有規(guī)定，應按相關(guān)產(chǎn)品標準規(guī)定執(zhí)行。4.2通常采用車、銑、刨、磨、線切割等機加工方式或?qū)Ｓ迷嚇蛹庸ぴO備制備力學性能和工藝性能試樣，加工過程中應用冷卻液充分冷卻，不應因機加工受熱、冷加工硬化或機械損傷影響試樣的力學性能和工藝性能，加工后的試樣不應有裂紋、毛刺、橫向刀痕等缺陷。4.3從盤卷上切取的管、線、帶、箔樣坯，允許進行不影響試樣力學性能和工藝性能的矯直或矯平。4.4每個試樣都應有明顯標志，以鑒別制取試樣的樣坯。如有要求時還應注明試樣在產(chǎn)品上的相應部位和取向。當采用打印法標志時，應注意打印的位置和方法不會改變所制取試樣的力學性能和工藝性能。5試樣制備的要求5.1室溫拉伸試樣5.1.1拉伸試樣制備一般要求5.1.1.1通常試驗用試樣從切取的樣坯上經(jīng)機加工制成，拉伸試樣分帶頭試樣和不帶頭試樣。5.1.1.2在試驗機能力允許的情況下，盡可能取全截面試樣。5.1.1.3經(jīng)機加工的拉伸試樣頭部形狀和尺寸應按樣坯尺寸、材料特性、試驗目的及試驗機夾具的結(jié)構(gòu)而定。帶頭和不帶頭的圓形或矩形（弧形）試樣使用V型或平口鉗夾持情況下，其夾持部分的長度至少應為夾具長度的四分之三。5.1.1.4帶頭拉伸試樣平行部分和夾持頭部之間應以過渡弧連接，圓弧半徑（r）的大小可按試樣各部分的尺寸、材質(zhì)和機加工工藝而定，對脆性材料，圓弧半徑（r）可適當加大。5.1.1.5必要時，可對試樣進行精磨處理。5.1.1.6對厚度不大于0.3mm的帶、箔材進行加工時，可將樣坯同方向疊成一疊，薄片之間用油紙、薄膜等材料隔開，每疊兩側(cè)夾以較厚薄片，然后將整疊機加工至試樣尺寸。也可采用沖壓的方式制取，但應保證邊緣平整無毛刺。5.1.2棒材拉伸試樣5.1.2.1棒材及類似于棒材的產(chǎn)品按圖1、圖2加工成圓形橫截面試樣，試樣加工尺寸可按表1的規(guī)定。d——圖1帶頭（單肩）圓形橫截面試樣表1圓形橫截面試樣加工尺寸dD或MaLrLL865835圖2帶頭（螺紋）圓形橫截面試樣5.1.2.2在棒材原始尺寸允許的情況下，可按圖3制成帶頭（雙肩）圓形橫截面試樣，試樣加工尺寸可按表2的規(guī)定。5.1.2.3經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可制取原始標距為50mm的非比例試樣。——基準面A。方格內(nèi)的B、C代表基準面B、基準面C。圖3帶頭（雙肩）圓形橫截面試樣表2帶頭（雙肩）圓形橫截面試樣加工尺寸dDDLLrLL5.1.3板、帶、箔材拉伸試樣5.1.3.1板、帶、箔材拉伸試樣按圖4加工成矩形試樣，試樣加工尺寸可按表3的規(guī)定。5.1.3.2厚度小于0.3mm矩形試樣的加工尺寸可按表4的規(guī)定。5.1.3.3厚度大于3mm的或夾持困難試樣（例如HAl66-6-3-2、HAl60-1-1、HMn57-3-1、HPb60-2、QA17等牌號）的加工尺寸可按表5的規(guī)定。對簿帶和高強度材料，可制成圖5的帶銷孔的矩形試樣。5.1.3.4對斷后伸長率低于5%的硬態(tài)金屬和原始標距小于15mm的材料，經(jīng)供需雙方協(xié)商，可制取原始標距為50mm非比例試樣。5.1.3.5非比例試樣和帶銷孔矩形試樣加工尺寸可按表6的規(guī)定。圖4矩形試樣表3矩形試樣加工尺寸abBLL0.3334.5>15表4厚度＜0.3mm矩形試樣加工尺寸a0BL1L3表5厚度＞3mm夾持困難的矩形試樣加工尺寸a0BL1L3>3～5>5～12>12圖5帶銷孔矩形試樣表6非比例試樣和帶銷孔矩形試樣加工尺寸BL1L3d1L4L5L0LCLt---5.1.4管材拉伸試樣5.1.4.1根據(jù)試驗機的特點，管材拉伸試驗盡可能采用全截面試樣。在產(chǎn)品標準未做規(guī)定時，經(jīng)供需雙方協(xié)商，原始標距L0可取50mm。5.1.4.2不能按全截面進行試驗時，應取縱向弧形試樣?？v向弧形試樣分帶頭和不帶頭，仲裁試驗時，應制取帶頭試樣，試樣加工按圖6、圖7，加工尺寸可按表7的規(guī)定?；驈墓鼙谏蠙C加工制取圓形橫截面試樣，試樣加工尺寸可按表8的規(guī)定。在產(chǎn)品標準未做規(guī)定時，經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可制取原始標距為50mm的非比例試樣，加工尺寸可按表9的規(guī)定。 圖6帶頭縱向弧形試樣表7弧形試樣加工尺寸abBLL>30～50>50～70>70～100>100a——弧形試樣原始厚度；——平行度；L——原始標距；——基準面A。圖7不帶頭縱向弧形試樣表8管壁厚度機加工的縱向圓形橫截面試樣a812.5>15表9弧形非比例試樣加工尺寸abBLLLLL5.1.5線材拉伸試樣取全截面試樣，長度一般取220mm±20mm，對直徑小于0.5mm的線材,試樣可根據(jù)試驗機夾持方式適當加長。5.1.6型材產(chǎn)品拉伸試樣厚度不小于15mm時，應選取圓形橫截面試樣；厚度小于15mm時，應選取矩形帶頭或不帶頭試樣。試樣加工按5.1.2或5.1.3進行。若型材不能加工成圓形或矩形試樣時，可選用全截面試樣。5.1.7鍛件產(chǎn)品拉伸試樣由供需雙方協(xié)商采取下述方式之一制取圓形橫截面試樣，試樣加工按5.1.2。a)從鍛件本體上制取，其縱軸盡可能與金屬流向的主方向相吻合；b)從附于鍛件的一個試塊上制??；c)從與鍛件材料、處理工藝均相同的單獨鍛制的試塊上制取。5.1.8鑄造產(chǎn)品拉伸試樣5.1.8.1由供需雙方協(xié)商在鑄件本體或從與鑄件材料、鑄造工藝、熱處理工藝均相同的單鑄試塊或單鑄成型試棒上制取φ14mm圓形橫截面試樣。經(jīng)協(xié)商，也可制取φ10mm圓形橫截面試樣。試樣加工按圖1、圖3，試樣加工尺寸可按表10的規(guī)定。5.1.8.2對不需測伸長率的試樣，平行長度可等于或略大于直徑d0；對需測伸長率的試樣，原始標距L0取5d0，圓弧半徑（r）為（0.6～1.6）d0，脆性材料的圓弧半徑（r）為（1.2～1.6）d0。加工試樣平行部分的尺寸和形狀公差可略寬于同尺寸的鍛、軋材試樣，表面粗糙度Ra要求也可稍低，宜不大于12.6μm。表10鑄造產(chǎn)品拉伸試樣加工尺寸dDDLLr(5dLL----85.2硬度試樣5.2.1通則5.2.1.1硬度試樣的試驗部位（如側(cè)面、端面等）按產(chǎn)品標準和供需雙方協(xié)議確定，若無具體規(guī)定，則優(yōu)先選擇在原始表面上進行。5.2.1.2對線材、箔材、厚度小于0.3mm的薄帶和壁厚小于0.3mm的管材等試驗時允許采用機械夾持固定方法或金相冷鑲嵌，經(jīng)磨制、拋光后進行，試樣尺寸根據(jù)選用的方法進行截取。5.2.1.3顯微維氏硬度試樣可根據(jù)材料特性采用拋光/電解拋光工藝。5.2.2棒材硬度試樣5.2.2.1在棒材的側(cè)面進行硬度試驗時，試樣長度宜不大于50mm，試驗面面積應符合相應的方法標準要求?？蓪⒃嚇优c試驗臺接觸的一面制成平面，但試樣高度應符合方法標準的要求。對于小截面或外形不規(guī)則的試樣，可將試樣鑲嵌或使用專用試驗臺進行試驗。5.2.2.2在棒材端面進行硬度試驗時，試樣長度宜不大于25mm，試樣兩端面應平行，試驗面粗糙度應符合方法標準要求。5.2.3板、帶材硬度試樣帶材維氏硬度試樣，取樣尺寸最小可為10mm×10mm。其他板、帶材厚度小于6mm時，取樣尺寸為30mm×30mm；厚度大于等于6mm時，取樣尺寸為35mm×35mm。5.2.4管材硬度試樣5.2.4.1管外徑D0大于6mm,將銅管縱向剖開，放置在與銅管內(nèi)圓弧相匹配的芯棒上進行洛氏、維氏硬度試驗?；蚵迨?、布氏硬度制取縱向弧形試樣，試樣加工尺寸見表11。在產(chǎn)品標準和訂貨單未做規(guī)定時，試驗面為管材外表面。表11管材縱向弧形硬度試樣>6~8>8~10>10~15>15~30>305.2.4.2管外徑D0不大于6mm，取全截面試樣。在產(chǎn)品標準和訂貨單未做規(guī)定時，選用維氏硬度試樣，試驗面為管材外表面，試樣可不經(jīng)機加工，直接在試樣的原始表面上進行，試驗時，管內(nèi)部應填入實心材料。5.2.5型材硬度試樣在型材工作面選取硬度試樣，優(yōu)先選取型材平整部位，試樣尺寸應滿足試驗方法標準的要求。5.2.6鍛件硬度試樣鍛件產(chǎn)品硬度試樣優(yōu)先選取鍛件本體，也可在附于鍛件的一個試塊上或與鍛件材料、處理工藝均相同的單獨鍛制的試塊上制取，試樣尺寸應滿足試驗方法標準的要求。5.2.7鑄造產(chǎn)品硬度試樣鑄造產(chǎn)品硬度試樣優(yōu)先選取鑄件本體，也可在與鑄件材料、鑄造工藝、熱處理工藝均相同的單鑄試塊上選取，試樣尺寸應滿足試驗方法標準的要求。5.3沖擊試驗試樣沖擊試驗試樣加工見圖8、圖9、圖10，加工尺寸按GB/T229的規(guī)定進行。在產(chǎn)品標準無規(guī)定時，沖擊試樣可選取U形缺口、V形缺口或無缺口試樣，缺口底部應光滑，不應有與缺口軸線平行的明顯劃痕?！叫卸龋弧怪倍?；圖8U形缺口沖擊試驗試樣——平行度；——垂直度；圖9V形缺口沖擊試驗試樣——平行度；——垂直度；圖10無缺口沖擊試驗試樣5.4彎曲試驗試樣5.4.1管材彎曲試驗試樣管材彎曲試驗試樣為全截面試樣，試樣長度約為800mm，可根據(jù)使用的試驗設備，選取合理的長度，若能保證在規(guī)定的試驗條件（彎曲半徑和彎曲角度）下進行試驗，試樣長度可適當縮短。5.4.2板、帶材彎曲試驗試樣板、帶材彎曲試驗試樣尺寸見表12。5.5擴口試驗試樣管材的擴口試驗用試樣應符合表13的要求。試樣的兩端面應垂直于管子軸線。試驗端的棱邊允許使用銼或其他方法將其倒圓或倒角。如果試驗結(jié)果滿足試驗要求，可以不對試樣的棱邊倒圓或倒角。5.6壓扁試驗試樣管材的壓扁試驗用試樣長度應為10mm～100mm。試樣的棱邊允許用銼或其他方法將其倒圓或倒角。如果試驗結(jié)果滿足試驗要求，可以不對試樣的棱邊倒圓或倒角。表12板、帶材彎曲試驗試樣加工尺寸-定1>2013101>25面表13管材擴口試驗試樣加工尺寸>30°5.7液壓試驗試樣管材的液壓試驗試樣應為經(jīng)外觀檢查合格的整根管材。5.8氣壓試驗試樣管材的氣壓試驗試樣應為經(jīng)外觀檢查合格的整根管材。5.9反復彎曲試驗試樣厚度不大于3mm的板、帶材進行反復彎曲試驗試樣尺寸應符合表14的要求。制備試樣時，應使因發(fā)熱和加工硬化的影響減至最小。試樣表面應無裂紋和傷痕，棱邊應無毛刺。取樣長度可根據(jù)試驗設備不同進行適當調(diào)整。表14反復彎曲試驗試樣尺寸5.10杯突試驗試樣板、帶材杯突試驗的試樣應平整，無擦劃傷；試樣邊緣不應有妨礙其進入試驗設備或影響試驗結(jié)果的毛刺或變形。試驗前，試樣不應受到任何捶打或冷、熱加工。試樣尺寸應符合表15的要求。表15杯突試驗試樣尺寸5.11沖杯試驗試樣5.11.1沖杯試驗試樣制取