GB-T34505-2017銅及銅合金材料 室溫拉伸試驗方法

銅及銅合金材料室溫拉伸試驗方法Copperandcopperalloymaterials—Tensiletestingatroomtemperature中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布 I 12規(guī)范性引用文件 4原理 3 35.1試樣的分類 35.2試樣的類型及尺寸 45.3試樣的選取 85.4樣坯的截取部位和方向 5.5試樣的制備 5.6試樣的標(biāo)識 6試驗方法 6.1試驗設(shè)備 6.2試驗溫度 6.3試樣原始橫截面積S。的測定 6.4試樣原始標(biāo)距L。的標(biāo)記 6.5試驗力零點的設(shè)定 6.6試樣的夾持 6.7試驗速率 6.8力學(xué)性能指標(biāo)的測定 7試驗結(jié)果 7.1試驗結(jié)果數(shù)值的修約 7.2試驗結(jié)果處理 8試驗報告 9測量不確定度 附錄A(資料性附錄)斷后伸長率低于5%的測定方法 25附錄B(資料性附錄)移位法測定斷后伸長率 附錄C(規(guī)范性附錄)逐步逼近方法測定規(guī)定塑性延伸強度(Rp) 附錄D(資料性附錄)拉伸試驗測量結(jié)果不確定度的評定 I本標(biāo)準(zhǔn)由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC243)歸口。司、北京有色金屬研究總院、國家銅鋁冶煉及加工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、蘇州有色金屬研究院有限1銅及銅合金材料室溫拉伸試驗方法下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T16825.1靜力單軸試驗機的檢驗第1部分：拉力和(或)壓力試驗機測力系統(tǒng)的檢驗與校準(zhǔn)GB/T10623界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。試驗期間任一給定時刻引伸計標(biāo)距L。的增量。用引伸計標(biāo)距L。測量時單位時間的應(yīng)變增加值。規(guī)定塑性延伸強度proofstrengthofplasticextension2塑性延伸率等于規(guī)定的引伸計標(biāo)距L。百分率時對應(yīng)的應(yīng)力。規(guī)定總延伸強度proofstrengthoftotalextensionR總延伸率等于規(guī)定的引伸計標(biāo)距L。百分率時的應(yīng)力。A斷后標(biāo)距(Lu)的殘余伸長(L。-L。)與原始標(biāo)距L。之比的百分率。符號和說明見表1。表1符號和說明符號單位說明mm矩形橫截面試樣平行部分的原始厚度或原始管壁厚度bmm未經(jīng)機加工的板帶材試樣寬度或不帶頭部的弧形試樣寬度mm矩形橫截面試樣平行部分的原始寬度或機加工縱向弧形試樣平行部分的寬度dmm未經(jīng)機加工的棒材試樣的直徑(或公稱直徑)mm圓形橫截面試樣平行部分的原始直徑或管材內(nèi)徑Dmm機加工圓形試樣頭部直徑(或公稱直徑)mm管材原始外徑mm原始標(biāo)距mm試樣平行長度或管段試樣的總長度rmm從頭部到平行部分的過渡圓弧半徑或管材塞頭的圓弧半徑mm引伸計標(biāo)距mm圓形橫截面試樣斷裂后縮頸處最小直徑mm斷后標(biāo)距mm1原始橫截面積mm2斷后最小橫截面積k—比例系數(shù)Z%斷面收縮率mg質(zhì)量P密度%斷后伸長率e%延伸率%規(guī)定的塑性延伸率%規(guī)定總延伸率3表1(續(xù))符號單位說明應(yīng)變速率平行長度估計的應(yīng)變速率mm·s-1橫梁位移速率FN最大力N規(guī)定塑性延伸強度所對應(yīng)的力Rp?規(guī)定塑性延伸強度規(guī)定總延伸強度R抗拉強度對于比例試樣，若原始標(biāo)距不為5.65√S。,符號A應(yīng)附以下腳注說明所使用的比例系數(shù)，例如，An.a標(biāo)距為11.3√S。的斷后伸長率。對于非比例試樣，符號A應(yīng)附以(mm)表示，例如，Asomm表示原始標(biāo)距為50mm的斷后伸長率。使用的符號應(yīng)附下腳標(biāo)說明所規(guī)定的塑性延伸率，例如，Rpz表示規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應(yīng)力。使用的符號應(yīng)附下腳標(biāo)說明所規(guī)定的總延伸率，例如，Ro.s表示規(guī)定總延伸率為0.5%時的應(yīng)力。4原理形試樣(如圖2所示)、弧形試樣(如圖3所示),試樣按標(biāo)距可分為比例試樣和非比例試樣(通常稱為定標(biāo)距試樣),各類試樣說明見表2。試樣類別試樣說明備注全截面試樣試樣的端面為產(chǎn)品的原始橫截面，且表面不經(jīng)機加工的試樣全截面試樣均為不帶頭部的試樣機加工試樣非全截面試樣是指經(jīng)機械加工后，試樣橫截面為圓形、矩形和弧形(由管材縱向剖開后加工而成)的試樣機加工試樣應(yīng)為帶頭部試樣，當(dāng)材料的尺寸或加工條件受限制而不能加工出帶頭部的試樣時，可采用不帶頭部的試樣比例試樣試樣的原始標(biāo)距(L?)與橫截面積(So)通常采用比例系數(shù)k為5.65和11.3的比例試樣。當(dāng)原始標(biāo)距(L。)小于15mm時，應(yīng)盡可能采用非比例試樣非比例試樣試樣的原始標(biāo)距(L?)與橫截面積(S?)無關(guān)系的試樣無具體要求時，非比例試樣的原始標(biāo)距(L。)應(yīng)為50mm。線材非比例試樣的原始標(biāo)距(L。)應(yīng)為100mm或200mm45.2試樣的類型及尺寸5.2.1.1矩形試樣分為比例試樣和非比例標(biāo)距試樣，其形狀如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)的試樣類型及尺寸應(yīng)符合表3和表4規(guī)定。頭部寬度應(yīng)≥1.2b。。如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對試樣加工尺寸有規(guī)定的，按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定r——從頭部到平行部分的過渡圓弧半徑；圖1機加工矩形橫截面試樣示意圖表3機加工矩形試樣的類型及尺寸試樣類型試樣類型編號備注比例試樣L。取值為最接近5的倍數(shù)的數(shù)，中間值取大者非比例試樣注1:仲裁試驗時，Lc=L。+2b。,除非材料尺寸不足。注2:若比例標(biāo)距小于15mm,建議采用Asomm的非比例試樣。注3:對于比例試樣，若材料尺寸不足或受試驗機能力限制，經(jīng)協(xié)商可以采用小尺寸的比例試樣。5試樣的名義寬度b?尺寸允許偏差形狀公差注1:形狀公差指沿平行長度(Lc)測量的最大寬度和最小寬度之差。注2:對于在加工時有意向中部縮減的試樣，形狀公差可以超出表4的規(guī)定。和表6所規(guī)定。如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對試樣加工尺寸有規(guī)定的，按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。r——從頭部到平行部分的過渡圓65.2.2.6對不易夾持的試樣，夾持部分為臺階式或螺紋式。試樣頭部直表5圓形試樣的類型及尺寸比例試樣非比例試樣試樣類型編號試樣類型編號試樣類型編號—8—5—3— 一— —9—— 注1:仲裁試驗時，Lc=L。+2d?,除非材料尺寸不足。注2:對于比例試樣，若材料尺寸不足或受試驗機能力限制，經(jīng)協(xié)商可以采用小尺寸的比例試樣。表6圓形試樣d?的允許偏差單位為毫米試樣的名義直徑d。尺寸允許偏差形狀公差35注1:形狀公差指沿平行長度(Lc)測量的最大直徑和最小直徑之差。注2:對于在加工時有意向中部縮減的試樣，形狀公差可以超出表6的規(guī)定。5.2.3.1弧形試樣分為比例試樣和非比例試樣，其形狀如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)的試樣類型及尺寸應(yīng)符合表7和表8所規(guī)定。如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對試樣加工尺寸有規(guī)定的，按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。7r——從頭部到平行部分的過渡圓弧半徑；圖3弧形橫截面試樣示意圖表7弧形試樣的類型及尺寸比例試樣非比例試樣備注試樣類型編號試樣類型編號試樣類型編號管材外徑不小于 一一——注1:仲裁試驗時，Lc=L。+3b。,除非材料尺寸不足。注2:對于比例試樣，若材料尺寸不足或受試驗機能力限制，經(jīng)協(xié)商可以采用小尺寸的比例試樣。注3:采用比例試樣時，優(yōu)先采用比例系數(shù)k=5.65的比例試樣。表8弧形試樣b?的允許偏差單位為毫米試樣的名義寬度b。尺寸允許偏差形狀公差注1:形狀公差指沿平行長度(Lc)測量的最大寬度和最小寬度之差。注2:對于在加工時有意向中部縮減的試樣，形狀公差可以超出表8的規(guī)定。5.2.3.2試樣的夾持部分長度應(yīng)不小于夾具長度的3/4。5.2.3.3機加工帶頭試樣的平行部分至頭部過渡應(yīng)緩和，且符合表7的要求。85.2.3.5縱向弧形試樣一般適用于管壁厚度大于0.5mm的管材。對于厚度不大于0.5mm薄壁管材的縱向弧形試樣試驗應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中或技術(shù)協(xié)議中明確檢測方法。5.2.3.6不帶頭部弧形試樣(直條試樣)在材料尺寸或加工條件受限制時采用；必要時試樣兩側(cè)面應(yīng)進行加工及打磨處理。采用該類型試樣時，應(yīng)經(jīng)供需雙方達成一致。全截面試樣通常為產(chǎn)品的一部分，試樣的端面為產(chǎn)品的原始橫截面，且表面不經(jīng)機加工。試樣原始試樣分為全截面比例試樣和全截面非比例試樣。如相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定或供需雙方達成一致，可以采用全截面試樣進行試驗。5.3試樣的選取相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中應(yīng)指明選取試樣數(shù)量和試樣類型編號。若無規(guī)定，首次檢測選取2個試樣，復(fù)驗則選取4個試樣，試樣類型編號的選取按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。厚度a?/mm試樣類型厚度a?/mm試樣類型備注Asomm9棒材比例試樣的試樣類型見表11。表11棒材比例試樣的試樣類型直徑(或公稱直徑)d?/mm試樣類型全截面試樣棒材非比例試樣的試樣類型見表12。表12棒材非比例試樣的試樣類型直徑(或公稱直徑)d?/mm試樣類型備注全截面試樣Asomm管材產(chǎn)品試樣類型的選取見表13。表13管材產(chǎn)品試樣類型的選取外徑D?/mm壁厚a?/mm比例試樣(k=5.65或11.3)非比例試樣全截面試樣全截面試樣S1或S01R3或R03R2或R02R1或R01S2或S02R3或R03R2或R02R1或R01表13(續(xù))外徑D?/mm壁厚a?/mm比例試樣(k=5.65或11.3)非比例試樣S3或S03R3或R03R2或R02R1或R01線材試樣均為全截面試樣，根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議，采用具體規(guī)定，則試樣類型應(yīng)符合表14的規(guī)定。表14線材試樣的試樣類型產(chǎn)品類型標(biāo)距L。/mm試樣類型備注線材AummAzoomm型材規(guī)格種類較多，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中應(yīng)詳細(xì)規(guī)定。若無具體規(guī)定，則符合表15的規(guī)定。表15型材產(chǎn)品的試樣類型壁厚或厚度a?/mm試樣類型備注P1或P01矩形截面S2或S02弧形截面P1或P01或R4取樣截面為矩形時P1或P01或R3S1或S01或R4取樣截面為弧形時S2或S02或R3注：若厚度、寬度不足，不能加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣時，可選用全截面試樣。應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中應(yīng)詳細(xì)規(guī)定試樣類型。若無具體規(guī)定，則符合表16的規(guī)定。截面厚度a?/mm試樣類型P1或P01P1或P01或R4P1或P01或R35.4樣坯的截取部位和方向當(dāng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中無具體規(guī)定時，樣坯的截取方向和部位應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5.4.2.1方向帶、箔材樣坯的縱軸線應(yīng)平行于軋制方向；板材樣坯的縱軸線應(yīng)垂直于軋制方向；當(dāng)不同于以上方板、帶、箔材樣坯的取樣部位應(yīng)符合表17的規(guī)定。厚度t/mm取樣部位樣坯軸線應(yīng)與厚度的中心線一致樣坯應(yīng)取自距表面12.5mm的部位為中心樣坯應(yīng)取自距表面t/4(t為板材產(chǎn)品厚度)的部位為中心樣坯應(yīng)在加工方向的前端切取。除選用全截面試樣外，棒材樣坯的取樣部位應(yīng)符合表18的規(guī)定。表18棒材樣坯的取樣部位取樣部位樣坯縱軸應(yīng)與棒材中心重合表18(續(xù))取樣部位樣坯應(yīng)取自距外表面12.5mm的部位為中心樣坯應(yīng)取自距表面d/4的部位為中心b)選用圓形試樣時，管材樣坯的取樣部位應(yīng)符合表19的規(guī)定。表19管材樣坯的取樣部位取樣部位樣坯縱軸中心應(yīng)位于t/2處樣坯縱軸應(yīng)取自距外表面12.5mm的部位為中心樣坯縱軸應(yīng)取自距外表面t/4(t為管壁原始厚度)的部位為中心沿加工方向選取樣坯。取樣位置的優(yōu)先順序為：在寬度允許選用標(biāo)準(zhǔn)試樣時，選壁厚厚的部分，截由供需協(xié)商采取下述之一的方式來采取樣坯：a)從鍛件本身采取樣坯，其縱軸盡可能與金屬塑流的主方向相吻合；b)從與鍛件材料、處理工藝均相同的單獨鍛造試樣中采取。5.5.1試樣的制備應(yīng)不影響其力學(xué)性能，切取試樣和機械加工試樣，均應(yīng)預(yù)防冷加工或受熱而影響材料的力學(xué)性能。樣坯應(yīng)留有足夠的加工余量。應(yīng)通過機加工的方法去除由于剪切或沖壓而產(chǎn)生的加工硬化部分。機械加工時，切削深度及冷卻劑應(yīng)適當(dāng)，最后一道切削深度不宜過大，以免影響性能。仲裁試驗應(yīng)采用銑或磨削加工而成的試樣。b)表面——從制樣夾具中移去試樣后，用605.5.3試驗用試樣一般分為不經(jīng)機械加工的全截面試樣和經(jīng)機械加工的橫截面為矩形、圓形和弧形的試樣。經(jīng)機械加工的試樣又分為帶頭部和不帶頭部兩種。不帶頭部試樣在材料尺寸或加工條件受限制5.5.4由盤卷上切取的線和薄板(帶)試樣，允許矯直或矯平，但矯正不得對試樣的力學(xué)性能有顯著影5.5.5對于薄帶及箔材試樣的加工：將樣坯切割成等寬度的薄片并疊成一疊，樣坯兩邊墊入較硬的銅合金或其他材料夾片，必要時可在每片樣坯間墊人薄膜或其他薄片，然后將整疊加工至試樣尺寸。必要時對加工面進行打磨。5.5.6為了盡可能保證斷裂發(fā)生在標(biāo)距內(nèi)，試樣工作部分的寬度(或直徑)可以從縮減部分端部(兩平行端)至中心逐漸減小，但每個端部的寬度(或直徑)不應(yīng)大于中心寬度(或直徑)的1%。5.5.7具有恒定橫截面的產(chǎn)品(型材、線材等)和鑄造試樣可以不經(jīng)機加工而進行試驗。原始標(biāo)距的標(biāo)記與夾頭有合理的距離。兩夾頭間的距離即試樣的平行長度L。應(yīng)符合表20的規(guī)定。如表20未經(jīng)機加工的試樣的平行長度試樣類型試樣的平行長度L。備注板帶材線材、棒材等管段5.5.9對于不帶頭的弧形試樣，兩夾頭間的自由長度應(yīng)足夠，以使試樣的原始標(biāo)距的標(biāo)記與最接近的夾頭間距離應(yīng)≥L。+3b(b為不帶頭部弧形試樣寬度)。如不測定斷后伸長率，兩夾頭間的距離(L。)應(yīng)5.5.10管材選用全截面試樣時，為便于夾緊試樣，可按管材尺寸制作塞頭塞于試樣兩端或?qū)⑵鋳A持部分壓扁，塞于試樣內(nèi)部的塞頭不能伸到試樣測量斷后伸長率的標(biāo)距范圍內(nèi)。塞頭至最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不應(yīng)小于D。/4(見圖4a)]。塞頭的形狀應(yīng)不妨礙標(biāo)距內(nèi)的變形。允許壓扁管段試樣兩夾持頭部(見圖4b)],加或不加扁塊后進行試驗。仲裁試驗不壓扁，應(yīng)加配塞頭。全截面管材試樣的塞頭形狀、尺寸及壓扁的具體規(guī)定如圖4所示。5.5.11試樣表面不應(yīng)有顯著橫向刀痕或機械損傷、裂紋以及肉眼可見的冶金缺陷，箔材試樣表面不應(yīng)有皺褶或者有成排砂眼或局部密集的小孔等。5.5.12產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議對試樣尺寸有要求時，則按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議b)全截面管段試樣壓扁位置r——塞頭的圓弧半徑；Lc——試樣總長度。圖4塞頭尺寸及壓扁位置每個試樣都應(yīng)有明確的標(biāo)識，用以鑒別取樣的樣品。如果采用打印法標(biāo)識，打印的位置和方法應(yīng)不影響隨后的試驗。若試樣上做標(biāo)識不方便，則可掛標(biāo)示牌或貼附標(biāo)簽。如有要求時，還應(yīng)注明樣坯在產(chǎn)品上的相應(yīng)部位和方向。6試驗方法6.1.1試驗機的測力系統(tǒng)應(yīng)按照GB/T16825.1進行校準(zhǔn)，并且其準(zhǔn)確度應(yīng)不低于1級。6.1.2用于測定抗拉強度和規(guī)定強度(含Rp、R)的力，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)GB/T16825.1規(guī)定的試驗機力值使用范圍內(nèi)(校準(zhǔn)合格范圍內(nèi))。6.1.3引伸計的準(zhǔn)確度等級應(yīng)符合GB/T12160的要求。使用引伸計測定規(guī)定強度時，引伸計的準(zhǔn)確度等級應(yīng)不低于1級。0.5Lc≤L.≤0.9Lc注1:Lc——為機加工帶頭部試樣的平行部分長度。對于全截面的試樣(例如具有全截面的線材、管材和棒材等試樣),測定規(guī)定強度時使用的引伸計，Lc——為全截面拉伸試樣兩夾具之間的距離。并至少保留4位有效數(shù)字。表21量具或測量裝置分辨力單位為毫米試樣橫截面尺寸分辨力，不大于m——天平稱量所得到的質(zhì)量(精確到0.1mg),單位為克(g);式中：S?——試樣的原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2);a?——試樣平行部分的厚度，單位為毫米(mm);b?——試樣平行部分的寬度，單位為毫米(mm)。6.3.2.1.3若供需雙方協(xié)商一致，也可采用名義厚度或使用分辨力不大于0.001mm的量具或測量裝置測量厚度。6.3.2.1.4若無協(xié)定，則優(yōu)選重量法計算原始橫截面積。6.3.2.2板帶材矩形試樣原始橫截面積S。的測定應(yīng)在試樣平行部分的兩端及中間3處測量寬度b。和厚度a?,按式(2)計算原始橫截面積。取三處測得的最小橫截面積作為試樣原始橫截面積。6.3.3圓形試樣原始橫截面積S。的測定應(yīng)在平行部分的兩端及中間部位兩個相互垂直的方向各測量一次直徑，取其算術(shù)平均值，取三處中最小的平均直徑d。按式(3)計算橫截面積。式中：S?——試樣的原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2);π——圓周率(取至少4位有效數(shù)字);d?——試樣的平均直徑，單位為毫米(mm)。6.3.4弧形試樣原始橫截面積S。的測定對于縱向弧形試樣，應(yīng)在平行部分的兩端及中間三處測量寬度b。和壁厚a。,取3處測得的最小橫截面積S?。按照式(4)、式(5)和式(6)計算原始橫截面積： (4) (5) (6)當(dāng)b?/D。<0.1時，按式(6)計算原始橫截面積；當(dāng)0.1≤b?/D。<0.25時，按式(5)計算原始橫截面積；當(dāng)b?/D?≥0.25時，按式(4)計算原始橫截面積。式中：S?—試樣的原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2);a?——試樣平行部分的厚度，單位為毫米(mm);b?——試樣平行部分的寬度，單位為毫米(mm);D,管材原始外徑，單位為毫米(mm)。6.3.5全截面試樣原始橫截面積S。的測定6.3.5.1全截面管材試樣原始橫截面積S。的測定全截面管段試樣，應(yīng)在其一端相互垂直方向測量外徑和四處壁厚，分別取其算術(shù)平均值，按照式(7)計算工作部分的原始橫截面積：式中：S?——試樣的原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2);π——圓周率(取至少4位有效數(shù)字);a?——試樣的平均壁厚，單位為毫米(mm);D?——管材的平均外徑，單位為毫米(mm)。6.3.5.2其他全截面試樣原始橫截面積S。的測定圓形、方形、矩形、六邊形及八邊形等棒材和線材試樣，應(yīng)在試樣非夾持部分的平行部兩端及中間3處兩個相互垂直的方向測量，取其算術(shù)平均值，取3處測得的最小橫截面積為原始橫截面積(So)。6.3.6異形等截面試樣原始橫截面積S。的測定異形等截面試樣其橫截面積可以按理論圖紙尺寸計算，也可按重量法計算。無具體規(guī)定時，優(yōu)選重量法。按重量法計算時，試樣的長度應(yīng)不小于最大橫截面尺寸的20倍。采用重量法時，按式(8)計算原始橫截面積S。: (8)S?——試樣的原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2);m——試樣的質(zhì)量，測量精度為0.5%,單位為克(g);p—試樣材料的密度，取3位有效數(shù)字，單位為克每立方厘米(g·cm-3);L?——試樣的總長度，測量精度為0.1mm,單位為毫米(mm)。6.3.7試樣原始橫截面積的修約6.3.7.1試樣原始橫截面積的計算值按GB/T8170的規(guī)定修約到4位有效數(shù)字。計算圓面積時，常數(shù)π至少取4位有效數(shù)字。6.3.7.2當(dāng)在程序中輸入試樣尺寸時，建議輸入未經(jīng)修約的原始尺寸。6.4試樣原始標(biāo)距L。的標(biāo)記6.4.1應(yīng)用小標(biāo)記、細(xì)劃線或細(xì)墨線標(biāo)記原始標(biāo)距，但不得用引起過早斷裂的缺口作標(biāo)記。6.4.2對于比例試樣，應(yīng)將原始標(biāo)距的計算值按GB/T8170修約至最接近5mm的倍數(shù)，中間數(shù)值向較大一方修約。6.4.3原始標(biāo)距的標(biāo)記應(yīng)準(zhǔn)確到±1%。6.4.4如平行長度Lc比原始標(biāo)距L。長許多，可以標(biāo)記一系列套疊的原始標(biāo)距。有時，可以在試樣表面劃一條平行于試樣縱軸的線，并在此線上標(biāo)記原始標(biāo)距。6.4.5對于表面質(zhì)量不好的厚板(如熱軋板等),可以在機加工的兩面繪制標(biāo)距。在試驗期間力測量系統(tǒng)不能再發(fā)生變化。應(yīng)使用楔形夾頭、螺紋夾頭、平推夾頭、套環(huán)夾具等合適的夾具夾持試樣。應(yīng)盡可能確保夾持的試樣受軸向拉力的作用，盡量減少彎曲，這對試驗脆性材料或測定規(guī)定強度時尤為重要。為了得到直的試樣和確保試樣與夾頭對中，可以施加不超過5%規(guī)定強度相對應(yīng)的預(yù)拉力。本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。試驗時可根據(jù)設(shè)備能力選用應(yīng)變速率和橫梁位移速率控制。日常生產(chǎn)檢測可以按橫梁位從試驗開始，直至規(guī)定強度測出的范圍內(nèi)，應(yīng)變速率(eL。)為0.00025s-1(相對誤差±20%)并保持恒定。如果試驗機不能直接進行應(yīng)變速率控制，應(yīng)采用通過平行長度估計的應(yīng)變速率er,即恒定的橫Lc——為機加工試樣的平行部分長度或全截面拉伸試樣兩夾具之間的距離，單位為mm。測定出規(guī)定強度后，試驗速率為0.0067s-1(相對誤差±20%)。此試驗速率是根據(jù)平行長度估計這種不連續(xù)效應(yīng)可以通過降低轉(zhuǎn)換速率得以減輕。試驗速率轉(zhuǎn)換過程中不應(yīng)產(chǎn)生試驗期間的最大峰值應(yīng)力。否則，測定出規(guī)定強度后，試驗速率為0.002s-1(相對誤差±20%)。如果拉伸試驗僅僅是為了測定抗拉強度，在整個試驗過程中應(yīng)采用0.0067s-1(相對誤差±20%)的單一試驗速率。此試驗速率是根據(jù)平行長度估計的應(yīng)變速率。速率為10mm/min。根據(jù)材料特性，在規(guī)定強度測出后可適當(dāng)提高橫梁位移速率，但最大不應(yīng)超過如果拉伸試驗僅僅是為了測定抗拉強度，在整個試驗過程中，橫梁位移速率為10mm/min的單一試驗速率。根據(jù)材料特性，可適當(dāng)提高橫梁位移速率，但最于規(guī)定塑性延伸率e,,例如0.2%的直線。此平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)于所求規(guī)定塑性延伸強度的應(yīng)力。此應(yīng)力即為規(guī)定塑性延伸強度Rp(見圖5)。繪制此曲線時，引伸計的等級應(yīng)不低于1級。對于具有明顯彈性直線段的材料采用圖解法：根據(jù)自動記錄方法繪制力-位移(伸長)曲線圖，如圖6所示。在圖中曲線上，從彈性直線段與伸長軸交點O起，在位移(伸長)軸上截取一等效于規(guī)定塑性S。求出規(guī)定塑性延伸強度(見圖6)。Lc——為機加工試樣的平行部分長度或全截面試樣兩夾具之間的距離；n——變形放大倍數(shù)。如力-延伸率曲線圖的彈性直線部分不能明確確定，以致不能以足夠的準(zhǔn)確度做出這一平行線，推薦采用滯后環(huán)方法(見圖7)。試驗時，當(dāng)已超過預(yù)期的規(guī)定塑性延伸強度后，將力降至約為已達到的力的10%,然后再施加力直至超過原已達到的力。為了測定規(guī)定塑性延伸強度，過滯后環(huán)兩端點畫一直線。然后經(jīng)過橫軸上與曲線原點的距離等效于所規(guī)定的塑性延伸率的點，作平行于此直線的平行線。平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)于規(guī)定塑性延伸強度的力。此力除以試樣原始橫截面積S。得到規(guī)定塑性延伸強度(見圖7)。e?！?guī)定的塑性延伸率；Rp——規(guī)定塑性延伸強度。圖7滯后環(huán)法測定規(guī)定塑性延伸強度Rp可以采用附錄C提供的逐步逼近方法測定規(guī)定塑性延伸強度。日常生產(chǎn)檢測允許采用6.8.1.2的方法測定規(guī)定塑性延伸率e。不小于0.2%的規(guī)定塑性延伸強度。仲裁試驗按6.8.1.1執(zhí)行。在力-延伸率曲線圖上，作一條平行于力軸并與該軸的距離等效于規(guī)定總延伸率e;的平行線，此線與曲線的交截點給出相應(yīng)于規(guī)定總延伸強度的力，此力除以試樣原始橫截面積S。得到規(guī)定總延伸強度R(見圖8)。圖8規(guī)定總延伸強度R;6.8.3抗拉強度R。的測定從記錄的應(yīng)力-延伸率曲線上直接讀取試驗過程中的最大應(yīng)力，即抗拉強度R。;或力-位移(伸長)曲線圖上，或從測力度盤上讀取拉伸試驗過程中的最大力F;按式(10)計算。最大力除以試樣原始橫截面積S。得到抗拉強度。式中：Rm——抗拉強度，單位為兆帕(MPa);Fm——拉伸試驗過程中試樣所承受的最大力，單位為牛頓(N);S。試樣原始橫截面積，單位為平方毫米(mm2)6.8.4斷后伸長率A的測定6.8.4.1為了測定斷后標(biāo)距L。,應(yīng)將試樣斷裂的部分仔細(xì)地配接在一起使其軸線處于同一直線上，應(yīng)采取特別措施確保試樣斷裂部分適當(dāng)接觸后，測量試樣斷后標(biāo)距。若斷口處有影響對接的碎屑，可以清除。對于緊密對接后仍有縫隙時，該縫隙應(yīng)計人斷后標(biāo)距的測量中。6.8.4.2斷后伸長率按式(11)計算。式中：A——斷后伸長率，%;L?！紭?biāo)距，單位為毫米(mm)。6.8.4.3應(yīng)使用分辨力足夠的量具或測量裝置測定斷后標(biāo)距(L。),并精確到0.1mm。6.8.4.4如規(guī)定的最小斷后伸長率小于5%,可采取特殊方法進行測定，參見附錄A。6.8.4.5原則上，只有斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離不小于原始標(biāo)距的三分之一情況方為有效。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值，不管斷裂位置處于何處測量均為有效。如斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離小于原始標(biāo)距的三分之一時，可以采用附錄B規(guī)定的移位法測定斷后伸長率。6.8.5斷面收縮率Z的測定6.8.5.1測量時，將試樣斷裂部分仔細(xì)地配接在一起，使其軸線處于同一直線上。斷裂后最小橫截面積的測定應(yīng)準(zhǔn)確到±2%。對于圓形橫截面試樣，在縮頸最小處兩個相互垂直方向測量直徑，取算術(shù)平均值d。計算最小橫截面積；對于矩形橫截面試樣，測量縮頸處的最大寬度b。和最小厚度a。,兩者之乘積為斷后最小橫截面積S。,見圖9。原始橫截面積S。與斷后最小橫截面積S。之差除以原始橫截面積的百分率得到斷面收縮率。圖9矩形橫截面試樣縮頸處最大寬度和最小厚度6.8.5.2斷面收縮率Z按照式(12)計算。式中：Z——斷面收縮率，%;S?！嚇拥脑紮M截面積，單位為平方毫米(mm2);S?！獢嗪笞钚M截面積，單位為平方毫米(mm2)。6.8.5.3薄板和薄帶試樣、管材全截面試樣、圓管縱向弧形試樣和其他復(fù)雜橫截面試樣及直徑小于7試驗結(jié)果7.1試驗結(jié)果數(shù)值的修約試驗測定的數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進行修約。如未規(guī)定具體要求，應(yīng)按照如下要求進行修約：——抗拉強度及規(guī)定強度的性能值修約至1MPa;——斷后伸長率修約至0.5%;——斷面收縮率修約至1%。7.2試驗結(jié)果處理7.2.1試驗出現(xiàn)下列情況之一者，試驗結(jié)果無效，應(yīng)從相同批次的材料上取同樣數(shù)量的試樣重新試驗。a)試樣斷裂發(fā)生在標(biāo)距外或斷在機械刻劃的標(biāo)距標(biāo)記上，而且斷后伸長率小于規(guī)定最小值；b)試樣斷裂發(fā)生在機械刻劃的標(biāo)距標(biāo)記上，而且強度指標(biāo)小于規(guī)定最小值；c)試樣斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離小于原始標(biāo)距的三分之一，且斷后伸長率小于規(guī)定最小值；d)試驗期間設(shè)備發(fā)生故障或發(fā)現(xiàn)方法不正確，可能影響了試驗結(jié)果。7.2.2試驗后試樣出現(xiàn)兩個或兩個以上的縮頸以及顯示出縮孔等),應(yīng)在試驗記錄和報告中注明。經(jīng)雙方協(xié)商重做同樣數(shù)量的試驗。8試驗報告b)試驗溫度；g)試樣的取樣方向和位置(如已知);j)試驗人員和試驗時間；k)重復(fù)試驗的理由。9測量不確定度測量不確定度分析對于辨識測量結(jié)果不一致性的主要來源是很有用的。拉伸試驗測量結(jié)果不確定度的評定范例參見附錄D。斷后伸長率低于5%的測定方法A.1本附錄推薦了斷后伸長率低于5%的測定方法。(資料性附錄)移位法測定斷后伸長率B.1本附錄推薦了用移位法測定斷后伸長率。B.2為了避免由于試樣斷裂位置不符合6.8.4所規(guī)定的條件而報廢試樣，可以采用下列方法：a)試驗前將試樣原始標(biāo)距細(xì)分為5mm(推薦)到10mm的N等份。b)試驗后，以符號X表示斷裂后試樣短段的標(biāo)距標(biāo)記，以符號Y表示斷裂后試樣長段的等分標(biāo)記，此標(biāo)距與斷裂處的距離最接近于斷裂處至標(biāo)距標(biāo)記X的距離。c)如X與Y之間的分格數(shù)為n,按如下測定斷后伸長率：1)如N-n為偶數(shù)(見圖B.la)],測量X與Y之間的距離l.和測量從Y至距離為分格的Z標(biāo)記之間的距離ln。按照式(B.1)計算斷后伸長率：2)如N-n為奇數(shù)(見圖B.1b)],測量X與Y之間的距離l,以及從Y至距離分別為個分格的Z'和Z”標(biāo)記之間的距離lμ和ly。按照式(B.2)計算斷后a)N-n為偶數(shù)b)N-n為奇數(shù)說明：n——X與Y之間的分格數(shù)；X試樣較短部分的標(biāo)距標(biāo)記；Y試樣較長部分的標(biāo)距標(biāo)記；圖B.1移位方法的圖示說明逐步逼近方法測定規(guī)定塑性延伸強度(Rp)C.1范圍本附錄規(guī)定了逐步逼近方法測定規(guī)定塑性延伸強度(Rp)。本附錄適用于具有無明顯彈性直線段金屬材料的塑性延伸強度的測定。對于力-延伸曲線圖具有彈性直線段高度不低于0.5F。的金屬材料，其塑性延伸強度的測定亦適用。逐步逼近方法可應(yīng)用于這種性能的拉伸試驗自動化測試。C.2方法取A。點擬為塑性延伸率等于0.2%時的力FP?,在曲線上分別確定力為0.1FPo?和0.5FPo?的B?和D?兩點，作直線B?D?。從曲線原點O(必要時進行原點修正)起截取OC段(OC=0.2%×L.×n,式中n為延伸放大倍數(shù)),過C點作平行于B?D?的平行線CA?交曲線于A?點。如果A?與A。重合，F(xiàn)Po?即為相應(yīng)于塑性延伸率為0.2%時的力。如A?點未與A。重合，需要按照上述步驟進行進一步逼近。此時，取A?的力FPo?,在曲線上分別確定力為0.1FPo?和0.5FPo?的B?和D?兩點，作直線B?D?,過C點作平行于B?D?的平行線CA?交曲線于A?點，如此逐步逼近，直至最后一次得到的交點A。與前一次的交點A。-1重合(見圖C.1)。A,的力即為塑性延伸率達0.2%時的力。此力除以試樣原始橫截面積得到測定的塑性延伸強度Rpo?。(資料性附錄)拉伸試驗測量結(jié)果不確定度的評定D.1拉伸試驗測量結(jié)果不確定度的評定評定鋁青銅材料以3個試樣平均結(jié)果的抗拉強度、規(guī)定塑性延伸強度和塑性指標(biāo)的不確定度。使用10個試樣，得到測量列，測量得到的結(jié)果見表D.1。試驗標(biāo)準(zhǔn)偏差按貝塞爾公式計算：式中：表D.1重復(fù)性試驗測量結(jié)果序號試樣直徑抗拉強度規(guī)定塑性延伸強度斷后伸長率斷面收縮率平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差s;相對標(biāo)準(zhǔn)偏差D.2抗拉強度不確定度的評定抗拉強度不確定度的評定如下：a)數(shù)學(xué)模型Ry——拉伸速率對抗拉強度的影響。b)A類相對不確定度分項ur(rep)的評定c)最大力F的B類相對不確定度分項u(Fm)的評定1)試驗機測力系統(tǒng)示值誤差帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度um(F?)1.0級的拉力試驗機示值誤差為士1.0%,按均勻分布考慮k=√3,則：2)測力系統(tǒng)示值誤差帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(F?)使用0.3級的標(biāo)準(zhǔn)測量儀對試驗機進行檢定，重復(fù)性R=0.3%?？梢钥闯芍貜?fù)性極限。則其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：3)最大力的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項ure(Fm)d)原始橫截面積S。的B類相對不確定度分項u(So)的評定測定原始橫截面積時，測量每個尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到士0.5%。u(S?)=2·u(d)=2×0.289%=0.578%e)拉伸速度影響帶來的相對不確定度分項u(Rmv)試驗得出，在拉伸速率變化范圍內(nèi)抗拉強度最大相差21MPa,所以拉伸速率對抗拉強度的影響為f)抗拉強度的相對合成不確定度表(表D.2)表D.2抗拉強度的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項不確定度來源測量重復(fù)性最大力ua(S?)試樣原始橫截面積拉伸速率uag(Rm)=√u(rep)+ua(Fm)+us(S?)+us(R)g)抗拉強度的相對擴展不確定度取包含概率p=95%,按k=2U(Rm)=k·ue(R)………(D.11)U(Rm)=2×1.438%=2.876%D.3規(guī)定塑性延伸強度不確定度的評定規(guī)定塑性延伸強度不確定度的評定如下：a)數(shù)學(xué)模型式中：R?！?guī)定塑性延伸強度；F?！?guī)定塑性延伸力；S?！紮M截面積；rep——重復(fù)性；R——拉伸速率對規(guī)定塑性延伸強度的影響。b)A類相對不確定度分項u(rep)的評定本例評定3個試樣測量平均值的不確定度，故應(yīng)除以√3。c)規(guī)定塑性延伸力F。的B類相對不確定度分項u(Fp)的評定規(guī)定塑性延伸力是按如下方法得到的：在力-延伸曲線圖上，劃一條與曲線的彈性直線段部分平行，且在延伸軸上與此直線的距離等效于規(guī)定塑性延伸率0.2%的直線。此平行線與曲線的交截點給出相應(yīng)于所求規(guī)定塑性延伸強度的力。由于無法得到力-延伸曲線的數(shù)學(xué)表達式，我們不能準(zhǔn)確得到引伸計測量應(yīng)變的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度ura(△L。)與力值的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度unl(Fp)之間的關(guān)系。為得到兩者之間的近似關(guān)系，通過交截點與曲線作切線，與延伸軸的交角為α。則引伸計測量應(yīng)變的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(△L。)與引伸計對力值帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Fp)近似符合下式：1級引伸計的相對誤差為士1%,按均勻分布考慮。在實際操作中a角與坐標(biāo)軸的比例有關(guān)本例中在交截u(F)=√us(F?)+ui(F?)+us(F,)=0.578%d)原始橫截面積S。的B類相對不確定度分項u(So)的評定原始橫截面積相對不確定度與D.2c)相同urel(S?)=0.578%e)拉伸速度影響帶來的相對不確定度分項u(Ry)試驗得出，在拉伸速率變化范圍內(nèi)規(guī)定塑性延伸強度最大相差23MPa,所以拉伸速率對規(guī)定塑性f)規(guī)定塑性延伸強度的相對合成不確定度表(表D.3)表D.3規(guī)定塑性延伸強度的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度測量重復(fù)性規(guī)定塑性延伸力u(S?)試樣原始橫截面積拉伸速率u(R)=√ui(rep)+us(F?)+u(S?)+us(Rv)=2.24%g)規(guī)定塑性延伸強度的相對擴展不確定度取包含概率p=95%,按k=2Um(Rp)=k×uel(R)……(D.22)U(Rm)=2×2.24%=4.48%D.4斷后伸長率不確定度的評定斷后伸長率不確定度的評定如下：a)數(shù)學(xué)模型A——斷后伸長率；L?！紭?biāo)距；L?！獢嗪髽?biāo)距。斷后伸長(L。-L?)的測量應(yīng)準(zhǔn)確到0.1mm。在評定測量不確定度時公式應(yīng)表達為：………(D.25)uag(A)=√ua(Lo)+ua