金屬材料取樣規(guī)定-鋼板、鍛件

1、金屬材料檢驗取樣規(guī)定及檢測結(jié)果的判定（鋼板、鍛件）制定取樣規(guī)定的目的 任何材料都存在成分、組織和性能的不均勻性，所以產(chǎn)品在不同位置取樣時，力學(xué)性能會有差異，因此理化檢驗試樣的取樣位置非常重要，一定要有代表性； 另外，取樣時，應(yīng)防止過熱、加工硬化而影響力學(xué)性能，須留有足夠的加工余量。主要內(nèi)容一、鋼板、型鋼取樣規(guī)定，及檢測結(jié)果判定二、鍛件取樣規(guī)定，及檢測結(jié)果判定三、提請注意一、型鋼、鋼板取樣規(guī)定GB/T 2975 鋼及鋼產(chǎn)品 力學(xué)性能試驗取樣位置及試樣制備標準介紹 GB/T 2975在1982年首次發(fā)布，名稱是鋼材力學(xué)及工藝性能試驗取樣規(guī)定，在此之前，鋼材的取樣規(guī)定只在GB228 -76（63）金

2、屬拉力試驗法中提出了一些簡單、籠統(tǒng)的要求，比如，不能因熱影響和冷加工影響金屬性能等，沒有具體的規(guī)定，操作性不強，也沒有代表性。 型鋼、鋼板的取樣方法在國家標準GB/T 2975-1998 鋼及鋼產(chǎn)品 力學(xué)性能試驗取樣位置及試樣制備中有比較詳細的規(guī)定，是一個比較通用的取樣方法規(guī)定，是推薦標準，不是強制執(zhí)行的標準。 該標準等效采用國際標準ISO 377:1997鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗的取樣位置及試樣制備，已與國際標準接軌。 該標準主要技術(shù)內(nèi)容，如應(yīng)用范圍、試樣制備、取樣位置等均與ISO 377相同。根據(jù)我國具體情況，對于切取樣坯時所留加工余量的規(guī)定較為詳細，對于縱軋鋼板橫向取樣做了明確規(guī)定。 該標

3、準只規(guī)定了取樣的位置和要求，拉伸試驗的試樣加工尺寸規(guī)定，在GB/T228-2002 金屬材料 室溫拉伸試驗方法中做了很詳細的規(guī)定。 適用范圍 該標準規(guī)定了GB/T15574 鋼產(chǎn)品分類中定義的型鋼、條鋼、鋼板和鋼管的力學(xué)性能試驗、取樣位置和試樣制備要求。經(jīng)供需雙方協(xié)商，該標準也可用于其它金屬產(chǎn)品的取樣。 如產(chǎn)品或供需雙方協(xié)議對取樣另有規(guī)定，應(yīng)按其規(guī)定執(zhí)行。 定義2-1 試驗單元 一次接收或拒收產(chǎn)品的件數(shù)或噸數(shù)。例如一批板 抽樣產(chǎn)品 檢驗、試驗時，在試驗單元中抽取的部分。例如一張板定義2-2 試料 為了制備試樣，從抽樣產(chǎn)品中切取的材料。 樣坯 經(jīng)過處理的試料 。如鍛造、熱處理等 試樣 滿足試驗要

4、求的樣坯 標準狀態(tài) 代表最終產(chǎn)品的狀態(tài)。一般要求 試樣要有代表性。產(chǎn)品在不同位置取樣時，力學(xué)性能會有差異，當按本標準附錄A規(guī)定的位置取樣時，則認為具有代表性。 應(yīng)在外觀及尺寸合格的鋼產(chǎn)品上取樣。試料應(yīng)有足夠的尺寸以保證機加工出足夠的試樣進行規(guī)定的試驗和復(fù)驗。 取樣時，應(yīng)對抽樣產(chǎn)品、試料、樣坯和試樣作出標記，以保證始終能識別取樣的位置和方向。 取樣時，應(yīng)防止過熱、加工硬化而影響力學(xué)性能，須留有足夠的加工余量。 取樣的方向由產(chǎn)品標準或供需雙方協(xié)議規(guī)定。燒割樣坯加工余量的選擇 用燒割法切取樣坯時，從樣坯切割線至試樣邊緣必須留有足夠的加工余量，一般應(yīng)不小于鋼產(chǎn)品的厚度或直徑，但最小不得少于20mm。對

5、于厚度或直徑大于60mm的鋼產(chǎn)品，其加工余量可根據(jù)供需雙方協(xié)議適當減少。 70以上試樣寬度樣坯寬度302020瓦斯切割冷剪樣坯加工余量的選擇冷剪樣坯所留加工余量按下表選?。汉穸然蛑睆?（ mm）加工余量 （ mm）44410厚度或直徑1020102035153520試料的狀態(tài) 按產(chǎn)品標準規(guī)定，取樣的狀態(tài)分為交貨狀態(tài)和標準狀態(tài)。 在交貨狀態(tài)下取樣時，可從以下二種條件中選擇： a、產(chǎn)品成型或熱處理完成之后取樣。 b、如在熱處理之前取樣，試料應(yīng)在與產(chǎn)品交貨狀態(tài)相同的條件下進行熱處理。當需要矯直試料時，應(yīng)在冷狀態(tài)下進行，除非產(chǎn)品標準另有規(guī)定。 在標準狀態(tài)下取樣時，應(yīng)按產(chǎn)品標準或訂貨單規(guī)定的生產(chǎn)階段取樣

6、。如必須對試料矯直，可在熱處理之前進行熱加工或冷加工，熱加工的溫度應(yīng)低于最終熱處理的溫度。 熱處理之前的機加工：當熱處理要求試樣尺寸較小時，產(chǎn)品標準應(yīng)規(guī)定樣坯的尺寸及加工方法。 樣坯的熱處理應(yīng)按產(chǎn)品標準或訂貨單要求進行。試樣的制備 制備試樣時應(yīng)避免由于機加工使鋼表面產(chǎn)生硬化及過熱而影響其力學(xué)性能。機加工最終工序應(yīng)使試樣的表面質(zhì)量、形狀和尺寸滿足相應(yīng)試驗方法標準的要求。 當要求標準狀態(tài)熱處理時，應(yīng)保證試樣的熱處理制度與樣坯相同。取樣位置一般要求： 該標準給出了型鋼、條鋼、鋼板、及鋼管的拉伸、沖擊和彎曲試驗取樣位置 應(yīng)在鋼產(chǎn)品表面切取彎曲樣坯，彎曲試樣應(yīng)至少保留一個表面，當機加工和試驗機能力允許時

7、，應(yīng)制備全截面或全厚度彎曲試樣。 當要求取一個以上試樣時，可在規(guī)定位置相鄰處取樣。符號 W產(chǎn)品的寬度 t 產(chǎn)品的厚度（型鋼為腿部厚度， 鋼管為管壁厚度） d 產(chǎn)品的直徑（多邊形條鋼為內(nèi)切圓直徑） L 縱向試樣（試樣縱向軸線與主加工方向 平行） T 橫向試樣（試樣縱向軸線與主加工方向 垂直）型鋼取樣位置 按圖1在型鋼腿部切取拉伸、彎曲和沖擊樣坯。如型鋼尺寸不能滿足要求，可將取樣位置向中部位移。 對于腿部有斜度的型鋼，可在腰部1/4處取樣（見圖1b和d），經(jīng)協(xié)商也可從腿部取樣進行機加工。 對于腿部長度不相等的角鋼，可從任一腿部取樣。圖1 在型鋼腿部寬度方向切取樣坯位置示意圖2-1圖1 在型鋼腿部寬

8、度方向切取樣坯位置示意圖2-2圖2 在型鋼腿部厚度方向切取拉伸樣坯位置示意圖圖3 在型鋼腿部厚度方向切取沖擊樣坯位置示意圖圖4 在圓鋼上切取 拉伸樣坯位置示意圖圖5 在圓鋼上切取沖擊樣坯位置示意圖圖6 在六角鋼上切取拉伸樣坯位置示意圖圖7 在六角鋼上切取沖擊樣坯位置示意圖圖8 在矩形截面條鋼上切取拉伸樣坯位置示意圖2-1圖8 在矩形截面條鋼上切取拉伸樣坯位置示意圖2-2圖9 在矩形截面條鋼上切取沖擊樣坯位置示意圖圖10 鋼板上切取拉伸樣坯位置示意圖圖11 鋼板上切取沖擊樣坯位置示意圖鋼管圓形鋼管取樣規(guī)定試驗機能力允許時，拉伸試樣應(yīng)按全截面試驗。目前我公司的設(shè)備能夾持的最大直徑是40 ，最大負荷

9、60噸。當鋼管直徑超過試驗機能力時，可加工矩形截面試樣、或圓形試樣。如果產(chǎn)品標準未規(guī)定取樣位置，應(yīng)由生產(chǎn)廠提供。通常直縫焊管應(yīng)在與焊縫90角的位置制取試樣；當檢驗焊管的焊接性能時，應(yīng)取橫向試樣，焊縫應(yīng)在試樣中部。通常螺旋焊管應(yīng)在兩條焊縫之間的位置制取樣；當檢驗焊管的焊接性能時，可垂直焊縫取樣，焊縫應(yīng)在試樣中部。如果鋼管尺寸允許，應(yīng)切取105mm最大厚度的橫向試樣。切取橫向試樣的鋼管最小外徑Dmin (mm)按下式計算： 如果鋼管不能取橫向沖擊試樣，應(yīng)切取10 5mm最大厚度的縱向試樣 。在鋼管上切取樣坯的位置件以下圖示。在鋼管上切取拉伸及彎曲樣坯的位置在鋼管上切取沖擊樣坯的位置在方形鋼管上切取

10、拉伸及彎曲樣坯的位置 規(guī)定與圓形鋼管相似，當試驗機能力允許時，拉伸試樣應(yīng)按全截面試驗。目前我公司設(shè)備能夾持的最大距離是37mm，最大負荷60噸。 拉伸試樣都是矩形試樣。在方形鋼管上切取沖擊樣坯的位置鋼管取樣需說明的事項GB/T228中規(guī)定：鋼管一般切取縱向弧形試樣。壁厚不大于8mm的鋼管，樣坯長度約300mm，壁厚大于8mm的鋼管，可根據(jù)技術(shù)條件要求的試樣形狀，切取350 180mm長度樣坯。GB/T8162和GB/T8163僅規(guī)定了鋼管的縱向力學(xué)性能，未要求檢測橫向力學(xué)性能。GB/T8162和GB/T8163均規(guī)定：外徑小于等于22mm的鋼管進行整管彎曲試驗；外徑大于22400mm，并且壁厚

11、與外徑的比值不大于10%的鋼管進行壓扁試驗； GB/T8163還規(guī)定：壁厚小于8mm的鋼管可做擴口試驗。GB5310規(guī)定：外徑大于等于76mm，且壁厚大于等于14mm的鋼管，應(yīng)做縱向沖擊試驗；外徑大于等于219mm，且壁厚大于等于25mm的鋼管，可做橫向力學(xué)性能試驗替代縱向力學(xué)性能試驗。GB5310不要求彎曲試驗，但外徑大于22400mm，及壁厚不大于40mm的鋼管應(yīng)做壓扁試驗； 還規(guī)定：壁厚小于等于8mm的鋼管可根據(jù)需方要求做擴口試驗。這些都說明前述GB/T2975規(guī)定的橫向試樣基本不適用，除非需方要求檢測橫向力學(xué)性能。壓扁試樣的尺寸，舊標準中規(guī)定試樣長度為鋼管外徑，但不大于50mm，熱切割

12、試樣應(yīng)去除不少于20mm的加工余量，未見到新標準，不知是否有變化。幾個常用標準的取樣方向規(guī)定1、GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼、和GB/T1591-2008 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼等標準規(guī)定： 拉伸和冷彎試樣：鋼板、鋼帶取橫向，型鋼、鋼 棒和受寬度限制的窄鋼帶取縱向； 沖擊試樣：取縱向，可以保留一個軋制面。2、GB 713-2008鍋爐和壓力容器用鋼板 拉伸、彎曲和沖擊試樣均取橫向，對于厚度大于40mm的鋼板，沖擊試樣應(yīng)位于厚度四分之一處。合格判定與復(fù)驗規(guī)定2-1 執(zhí)行GB/T 17505-1998 鋼及鋼產(chǎn)品交貨 一般技術(shù)要求1、拉伸、彎曲試驗（非序貫試驗） 試驗單元是單件產(chǎn)品，進行雙倍復(fù)驗

13、，應(yīng)全部合格，否則為不合格； 若試驗單元不是單件產(chǎn)品，除非另有協(xié)議，供方可以將抽樣產(chǎn)品從試驗單元中挑出，也可不挑出。進行雙倍復(fù)驗，應(yīng)全部合格，否則為不合格； 若抽樣產(chǎn)品從試驗單元中挑出，應(yīng)再選取另外兩個樣品，分別制取試樣，應(yīng)全部合格。 若抽樣產(chǎn)品保留在試驗單元中，應(yīng)從同一抽樣產(chǎn)品、以及另一個抽樣產(chǎn)品上，分別制取試樣，應(yīng)全部合格。合格判定與復(fù)驗規(guī)定2-22、沖擊試驗（序貫試驗） 沖擊功值按一組3個試樣單值的算術(shù)平均值計算，允許其中1個試樣的單個值低于規(guī)定值，但不得低于規(guī)定值的70%。 如果沒有滿足上述要求，可從同一抽樣產(chǎn)品上再取3個試樣，先后6個試樣的平均值不得低于規(guī)定值，允許有2個試樣低于規(guī)定

14、值，但低于規(guī)定值70%的只允許有1個。 沖擊試驗結(jié)果不符合以上規(guī)定時，抽樣產(chǎn)品應(yīng)挑出報廢，再從該檢驗批的剩余部分取兩個抽樣產(chǎn)品，在每個抽樣產(chǎn)品上各選取新的一組3個試樣，這兩組試樣的復(fù)驗結(jié)果均應(yīng)合格，否則該批產(chǎn)品為不合格。二、鍛件取樣規(guī)定2-1 鍛件標準很多，規(guī)定各有不同，必須具體對待，雖然大同小異，但仍不能一概而論。根據(jù)企業(yè)實際，主要介紹和了解以下三個標準的取樣規(guī)定。 重型機械標準： JB/T 5000.8 -2007 重型機械通用技術(shù)條件 第八部分： 鍛件 JB/T6396-2006 大型合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件 技術(shù)條件 JB/T6397-2006 大型碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛件 技術(shù)條件 鍛件取樣規(guī)定2-2

15、順便簡要介紹一下收集到的其它部分鍛件標準的取樣規(guī)定，目的是讓大家了解不同標準取樣規(guī)定的差別，提醒工作中區(qū)別對待。 JB/T6395-1992 大型齒輪、齒圈鍛件 JB/T6398-2006 大型不銹、耐酸、耐熱鋼鍛件 JB/T6401-1992 大型軋輥鍛件用鋼 JB/T9178.1-1999 水壓機上自由鍛件 通用技術(shù)條件 JB/T9638-1999 汽輪機用聯(lián)軸器等重要鍛件 技術(shù)條件 TB/T2944-1999 鐵道用碳素鋼鍛件 TB/T3104-2001 鐵道用低合金鋼鍛件 JB4726-2000 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件 JB4727-2000 低溫壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件

16、 JB4728-2000 壓力容器用不銹鋼鍛件重機標準取樣規(guī)定 鍛件力學(xué)性能的檢驗項目和取樣數(shù)量由需方選定的鍛件類別確定。通常級鍛件每批抽檢2%，但不少于2件，同一鍛件只取一組試樣，需方有特殊要求時也可增加試樣數(shù)量；級鍛件按件檢驗，需方有特殊要求時也可增加試樣數(shù)量。所謂每批的概念是指：同鋼號、同熱處理爐次（JB/T9178.1和JB/T9638還規(guī)定是同一熔煉爐號）、外形尺寸相同或相近的鍛件。 除合同或標準允許用模擬試件代替外，鍛件的拉伸、沖擊試樣應(yīng)取自鍛件的延長部位（加長段或加大部分）。這是JB/T6396中的一項說明，JB/T5000.8和JB/T6397沒有這一條，也可以理解為JB/T5

17、000.8和JB/T6397不允許采用模擬試樣。硬度檢測規(guī)定 要求硬度時， JB/T6397規(guī)定對試驗的鍛件至少測定一處，每處測三點。如果鍛件較長或形狀復(fù)雜，則在鍛件的頭、尾、中間各測一處；JB/T6396和JB/T6398規(guī)定：對于重量不大于1000kg的鍛件，至少測定一處，每處測三點，對于重量大于1000kg的鍛件，則至少在鍛件的兩端和中間測定三處硬度。JB/T9638規(guī)定：在兩端或兩端面的外圓表面上每隔90各測一點。 JB/T6395規(guī)定：要求檢測齒圈硬度時，在齒圈鍛件的端面、距外徑約1/4處至少測定2處，兩處相隔180。如果鍛件直徑大于3000mm，硬度測定不得少于4處，并相隔90。重

18、機標準取樣位置7-1 在鍛件的一端有足夠的加長、加高或加大部位取樣，取樣位置見圖1圖4。 實心軸類鍛件的試樣取在距表面1/3半徑處，方形和長方形鍛件，取在沿對角線頂點到中心的1/3處，見圖1。 JB/T6398-2006 中規(guī)定：應(yīng)在距表面1/3半徑處切取縱向試樣，矩形截面鍛件，應(yīng)在橫截面對角線上距頂點1/4處切取縱向試樣。 JB/T6401-1992 中規(guī)定：取樣部位應(yīng)位于鋼錠上部的輥徑延長段距外徑1/3半徑處沿縱向套取2個拉伸和2個沖擊試樣。 JB/T9178.1中規(guī)定：縱向試樣取自端面距外圓1/3半徑處，徑向試樣取自端面半徑方向，切向試樣取自端面外圓處。矩形類鍛件，縱向、橫向試樣均取自端

19、面距外表面1/6對角線處重機標準取樣位置7-2重機標準取樣位置7-3 空心鍛件的試樣取在1/2壁厚處，見圖2。 JB/T6398中規(guī)定：有中心孔的軸類鍛件應(yīng)在壁厚1/2處切取縱向試樣。 JB/T9178.1中規(guī)定：筒體類鍛件，壁厚在100mm以下時，縱向試樣取自端面1/2壁厚處；壁厚超過100mm時，縱向試樣取自端面距外圓1/3壁厚處；切向試樣均取自端面外圓處，并以兩倍壁厚作為截面尺寸來確定力學(xué)性能數(shù)值。 圓盤鍛件當在外徑加大部位取樣時，試樣應(yīng)取在加大部位的1/2高度處；當鍛件厚度大于200mm時，允許并排切取試樣；當在加高部位取樣時，試樣取自距外緣1/3半徑處，當鍛件加高部分大于200mm時

20、，允許并排切取試樣，見圖3。 JB/T6395-1992規(guī)定：齒輪鍛件試樣應(yīng)取自鍛件全尺寸加長段上，沿切向取樣，切向試樣的中心線通常位于鍛件表面附近。應(yīng)在將開齒部位的外表測定4處硬度，并相隔90。 重機標準取樣位置7-4重機標準取樣位置7-5 環(huán)形鍛件當在外徑加大部位取樣時，試樣應(yīng)取在加大部分1/2高度處；當加大部位大于200mm時，允許在近1/2處并排切取試樣；在加高（加長）部位取樣時，應(yīng)取在1/2壁厚處，當鍛件壁厚大于200mm時，允許在壁厚的近1/2處并排切取試樣，見圖4。 JB/T6395-1992規(guī)定：齒圈鍛件試樣應(yīng)取自鍛件延長部分，并沿切向在鍛件壁厚的1/2處切取。 JB/T639

21、8-2006 規(guī)定：環(huán)形和圓盤類鍛件在壁厚的1/2或半徑1/2處切取切向試樣。 JB/T9178.1規(guī)定：環(huán)形與圓盤類鍛件，切向試樣取自端面外圓處。環(huán)類件與圓盤帶孔類件，以壁厚與高度尺寸中的小者作為截面尺寸來確定力學(xué)性能數(shù)值。重機標準取樣位置7-6重機標準取樣位置7-7 JB/T5000.8還規(guī)定：當鍛件取樣部位壁厚小于200mm時，允許在邊緣取樣。 JB/T9178.1規(guī)定：特殊形狀鍛件，如需方圖樣沒有對取樣位置作出規(guī)定，則由供方自行確定。 JB/T9638-1999規(guī)定：取樣部位和方向按需方鍛件圖樣規(guī)定執(zhí)行，取樣方向一般為切向。 TB/T2944-1999和TB/T3104-2001中沒有

22、明確規(guī)定力學(xué)性能取樣方法，只要求按產(chǎn)品設(shè)計圖樣或技術(shù)條件規(guī)定進行。重機標準取樣方向 JB/T6396規(guī)定：當鍛件直徑或矩形的邊長不大于250mm時，一般應(yīng)取縱向試樣，試樣取自鍛件延長端。 軸類、筒形和以拔長變形為主的鍛件，其拉伸、沖擊試樣取軸向（縱向）。當取橫向或切向試樣時，其力學(xué)性能指標應(yīng)按標準中規(guī)定的百分數(shù)降低。 環(huán)類、盤類和以鐓粗變形為主的鍛件，其拉伸、沖擊試樣取切向。 JB/T5000.8規(guī)定：對于環(huán)類、盤類鍛件，如在外圓處切取軸向試樣時，其力學(xué)性能降低數(shù)值按標準中的橫向值計算。 （我個人理解：三個標準對環(huán)類、盤類鍛件的規(guī)定是相同的，即以切向試樣做為主方向，其力學(xué)性能數(shù)值按縱向規(guī)定，而縱向試樣力學(xué)性能數(shù)值則應(yīng)按橫向或切向值計算，與通常理解的縱、橫向恰好相反。）JB/T