收藏词条编辑词条金属管材高温拉伸试验方法 GB 3652–83

创建时间：2008-08-02

本标准适用于试验温度在100～900℃范围内金属管材的拉伸性能测定。若试验温度不在本标准规定的范围，经双方协议，可参照本标准进行试验。

1．名词、定义及符号

1．1定义

1．1．1试样平行长度：试样两头部或两夹持部分(不带头试样)间的平行部分长度。

1．1．2试样标距：用以测量试样在拉伸过程中伸长量的标记长度。

a．试样原始标距：在室温下，用以测量试样伸长量的原始标记间长度。

b．试样断后标距：试样被拉断后，在室温下，将两段紧密街接在一起后所测量的标记间长度。

1．1．3引伸计标距：用引伸计测量试样伸长时，引伸计的原始长度。

1．1．4负荷：在试验温度下，试样受拉伸过程中，所承受的最大轴向拉力。

1．1．5最大负荷：在试验温度下，试样受拉伸过程中，所能承受的最大轴向拉力。

1．1．6应力：在试验温度下，试样受拉伸过程中，所承受的任一负荷除以试样原始横截面积的商。

1．1．7规定非比例伸长应力：在试验温度下，试样受拉伸过程中，试样平行部分长度、引伸计标距部分或等效标距部分(5．1．1)的非比例伸长量达到该长度的规定的百分数(如0.2％)时的应力。

1．1．8屈服点：在试验温度下，试样受拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍能继续产生塑性伸长时所对应的应力。

1．1．9上屈服点：在试验温度下，试样受拉伸而开始产生屈服时的第一个峰值应力。

1．1．10下屈服点：在试验温度下，试样受拉伸而产生屈服的过程中，最小负荷所对应的应力；屈服过程中，若负荷有多次降低时，为第一次负荷下降之后的最低负荷所对应的应力。

1．1．11抗拉强度：在试验温度下，试样被拉断前所能承受的最大负荷所对应的应力。

1．1．12伸长率：试样断裂后，在室温下，原始标距的增量与原标距的百分比。

1．1．13断面收缩率：圆棒试样断裂后，在室温下，原始横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

1．2符号、名称及单位

表1

符号	名称	单位	符号	名称	单位
D	管材外径	mm	P_su	上屈服负荷	N(kgf)
d	管材内径	mm	P_sl	下屈服负荷	N(kgf)
a	管材壁厚	mm	P_b	最大负荷	N(kgf)
b	剖条样宽度	mm	σ_p	规定非比例伸长应力	N／mm²(kgf／mm²)
L₀	试样原始标距	mm	σ_s	屈服点	N／mm²(kgf／mm²)
L₁	试样断后标距	mm	σ_su	上屈服点	N／mm²(kgf／mm²)
F₀	试样原始横截面积	mm²	σ_sl	下屈服点	N／mm²(kgf／mm²)
F₁	圆棒样断裂处的归小横截面积	mm²	σ_b	拉伸强度	N／mm²(kgf／mm²)
L	试样长度	mm	δ	伸长率	％
L_c	试样平行部分长度	mm	Ψ	棒样断面收缩率	％
L_e	引伸计标距	mm	t	规定试验温度	℃
L_g	σ_g计算长度	mm	ε	规定非比例伸长率	％
P_i	规定非比例伸长负荷	N(kgf)	n	记录伸长的放大倍数
P_s	屈服负荷	N(kgf)

注：N—牛顿，Pa—帕斯卡

单位换算：1kgf=9.81N 1N／mm²=10⁶Pa=1MPa

2．试样的制备和要求

2．1样坯切取的数量、部位、取向及热处理制度，按有关标准或双方协议确定。

2．2切取样坯或机加工讧样时，应防止冷加工或热影响而改变材料的性能。

2．3试样不应有弯曲、划伤、宏观缺陷、裂纹及锈蚀等。

2．4对试样无特殊规定时，试样的原始标距按计算。

2．5当管材外径小于、等于15mm时，应在原管材上切取整管段拉伸试样。

注：在试验条件允许时．对于外径大干15mm的管材，也可选用整管段拉伸试样。

2．5．1整管段试样总长，一般按L=L_o+2D+2S选取(式中S是试样单边被夹持部分长度)。但L_o+2D不得小于50mm。

2．5．2采用整管段试样试验时，试样两头被夹持部分必须附加塞头。如囷图1、图2所示。

2．6剖条试样：管材外径大于15mm时，按表2选取剖条试样宽度。

表2 mm

D	b
>15～20	8
>20～40	10
>40	15

注：若d

2．7剖条试样可选用下述形式的任意一种。

2．7．1条形试样，如图3所示。

2．7．2带头条形试样，如图4所示。

2．7．3具有台肩的带头条形试样，如图5所示。

注：图4，5中虚线部分尺寸可自行选取．但圆弧过渡应光滑。

2．7．4试验时，条形试样的夹头部分可以压平，但小得影响性能测定。

2．8壁厚等于或大于8mm的管材，在有关标准没有特殊规定时，可加工成尽可能大的纵向圆棒试样进行试验。

3．试验设备和仪器

3．1试验机

各类型号的试验机均可使用，但必须符合下列要求：

3．1．1负荷示值误差应在±1％范围内。

3．1．2负荷示值变动度不应超过1％。

3．1．3负荷进回程示值相对误差不应超过1.5％。

3．1．4试验机应具有调速装置，其拉伸速度应能在本标准规定的范围内控制和调节，并应保证加卸荷平稳无震动。

3．1．5试验机及夹持装置，应能保证试验过程中使试样轴向受力，其最大弯曲应变不得大于轴向应变的15％。

3．1．6试验机应由计量部门定期检定。

3．2引伸计

3．2．1用于测定规定非比例伸长应力的引伸计，应能记录和测定同一平面内试样两相列边的伸长平均值，并尽可能在与试验条件相同的工作状态下进行标定。引伸计的标定与分级方法，可参照GB3076–82《金属薄板(带)拉伸试验方法》的附录A和B进行。

3．2．2测定非比例伸长应力时，按表3选择引伸计级别。

表3

测定性能	规定非比例伸长率，％	允许使用最低级别
σ_t	>O.1～≤0.2	C
σ_t	>0.2	D

3．3加热装置

3．3．1可采用辐射式加热炉对试样进行加热，但加热炉炉膛均热带不得小于试样标距的1.5倍。

3．3．2测定炉膛均热带时，在所测定的范围内．两相邻电偶间的距离不得大于15mm，并应保证热结点与测温件接触良好。

3．3．3均热带中温度应符合表4要求。

表4 ℃

试验温度	温度波动	最大温差
<600	±3	3
600～900	±4	4

注：①温度渡动：在测量范围内，实测温度与规定温度之差值。

②最大温差：在测量范围内，各实测点温度之差的最大值。

3．4测量温度装置

3．4．1测量或记录试样温度所采用的热电偶、补偿导线、电子电位差计、毫伏计等，均应按国家计量局颁布的鉴定规程进行定期校正。测量仪器的灵敏度不得大于1℃，精度不低于0.5级，记录仪器的灵敏度不得低于0.5％。

3．4．2热电偶的冷端温度应保持恒定，其波动范围不超过±0.5℃。

4．试验条件和步骤

4．1试验条件

4．1．1拉伸速度除有关标准或双方协议另有规定外，应为：

a．测定规定的非比例伸长应力和屈服点时，拉伸速度可选用下列方法之一进行控制：材料屈服前应力增加速度5～10N／mm²•s：试验机夹头空载移动速度不大于0.03L_o／min；应变速率保持在0.005±0.002／min以内。

仲裁时采用应变速率保持在0.005±0.002／min以内控制拉伸速度。

b．材料屈服后，或者不需要狈4定材料规定非比例伸长应力与屈服点时，拉伸速度可用活动夹头移动速度控制，直为：0.1～0.5L_o／min，仲裁时采用0.1L_o／min。

4．1．2试验温度

试样试验温度也应满足表4相应规定。

4．2试验步骤

4．2．1试样尺寸的测量

a．试样直径、厚度，条形样宽度，应采用鉴定合格且测量精度分别不低于0.01mm与0.02mm的量具，在室温下进行测量。

b．测量试样尺寸时，均应在试样标距内的两端与中间逐个进行测量；整管段样与圆棒样，还需在每处的两个相互垂直方向各测一次取其算术平均值。

注：①整管段试样的厚度，可取其两端部测量算术平均值。

②经双方协议，整管段试样可采用制品的公称尺寸。

c．整管段试样横截面积按下式计算：

d．剖条样按下式计算并取三处F_o的最小值：

4．2．2试样标距

a．由计算的标距不是5的整数倍时，应以最接近5的整数倍为L_o，并用测量精度不低于0.02mm的量具测量其标距。

b．如果试样平行部分长度超出标距很多时，应在试样上套打一系列标记，但不得影响性能的测定。

4．2．3试样的加热与温度测量

a．当L_o≤50mm时，分别在试样标距两端各绑一支热电偶，L_o>50mm时应在试样标距两端和中间各绑一支热电偶。热结点应与试样紧密接触，并须防止炽热炉壁的直接辐射。

b．试样装入炉后，一般应在2小时内加热到试验温度。

c．当试样被加热到试验温度后，保温时间为15～30min。

4．2．4试样的拉伸

a．试样应牢固可靠地夹持在试验机夹具内，并须满足3．1．5条规定。

b．按4．1．1条进行拉伸。

c．需测定非比例伸长应力时，应在拉伸过程中自动记录负荷—伸长曲线，也可人工读取后描绘，但不得少于6～8个点，直至略超出预其结果方可停止记录。

生产检验中，也可在拉伸过程中自动记录负荷—位移曲线，但仲裁时不得采用此法。

5．性能测定

5．1规定非比例伸长应力的测定

5．1．1自动绘图法：如图6、7所示。作负荷—伸长(或位移)曲线直线部分延长线OA，取OC=L_ε×ε％×n，但伸长(或位移)放大倍数须适当选取，应使OC段长度不小于5mm。由C点作平行于OA的直线CD，CD与负荷—伸长(或位移)曲线交点B；的纵坐标即为规定非比例伸长负荷P_ε，并由下式计算σ_ε。