《鋼材斷口流線和纖維率的評定方法》

ICS77.040.10

CCSH22

團體標準

T/CSTMXXXXX—202X

鋼材斷口流線和纖維率的評定方法

Evaluationmethodforfractureflowlineandfracturefibercontentofsteel

（征求意見稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

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鋼材斷口流線和纖維率的評定方法

警示——使用本文件的人員應有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問

題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。

1范圍

本文件規(guī)定了鋼材斷口流線和斷口纖維率的評定方法的術(shù)語和定義、試驗原理、試驗設(shè)備、試樣、

試驗程序、試驗結(jié)果評定和試驗報告等內(nèi)容。

本文件適用于公稱厚度不小于10mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼的斷口流線和纖維率的評定，其它鋼

種或型材的斷口檢測亦可參照執(zhí)行。

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/T8710數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

斷口Fracture

金屬壓斷后獲得的一對相互匹配的斷裂表面及其外觀形貌。

3.2

脆性斷口brittlefracturesurface

斷口平坦，有明顯的金屬光澤和結(jié)晶顆粒狀組織的斷口。

3.3

韌性斷口ductilefracturesurface

斷口邊緣有明顯塑性變形，出現(xiàn)纖維狀剪切破壞的無光澤斷口。

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3.4

斷口流線Flowlineoffracture

斷口上分布長度不等與鋼板表面平行，由撕裂而引起的裂開線條。裂縫裂開度明顯，縫壁光滑，屬

于破壞金屬連續(xù)性的缺陷。

3.5

斷口晶狀斷面率Crystallinitypercentageoffracture

斷口晶狀區(qū)的面積占試樣斷口總面積的百分比。

3.6

斷口纖維率Fibrousitypercentageoffracture

斷口纖維區(qū)的面積占試樣斷口總面積的百分比。

4符號和說明

本文件使用的符號和說明見表1和圖1。

表1符號和說明

符號說明單位

L試樣長度mm

W試樣寬度mm

T試樣厚度mm

H缺口深度mm

Ld斷口流線長度mm

2

AC晶狀區(qū)總面積mm

2

A0原始橫截面積mm

CA斷口晶狀斷面率%

FA斷口纖維率%

n斷口流線數(shù)量條

5試驗原理

室溫下在試樣槽口相反的一側(cè)施加靜載荷壓斷試樣，通過獲得的試樣斷口形貌來評定鋼材斷口流線

和纖維率。

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單位為毫米

標引符號說明：

A——截面線。

圖1斷口試樣尺寸示意圖

6試驗設(shè)備

試驗應在靜載荷下能壓斷試樣的壓力試驗機或彎曲試驗機上進行，應至少具備以下功能：

a)配有一個壓頭和兩個支輥式（支輥的支撐臺應該平行、等高）的試驗裝置；

b）壓頭由垂直油缸控制可上下移動，兩個支輥由水平油缸控制，可左右自由伸縮；

c)支輥和壓頭的硬度應不低于52HRC，表面粗糙度Ra不大于0.8um；

d)薄試樣應配備適當?shù)陌踩Ｗo裝置或?qū)Ｓ脢A具壓斷試樣。

7試樣制備

7.1試樣切取的部位和數(shù)量應按有關(guān)標準或技術(shù)協(xié)議規(guī)定。若取樣部位無規(guī)定時，縱軋板材在端部寬

度的三分之一范圍內(nèi)，橫軋板材在端部寬度的任意部位，垂直于鋼板軋制方向取樣。

7.2試樣坯可采用鋸切、火焰切割方法切取，但應留有足夠的加工余量。

7.3試樣長度和試樣寬度應按照產(chǎn)品標準的相關(guān)要求或技術(shù)協(xié)議規(guī)定。如無特別規(guī)定，試樣長度可為

300mm～450mm，試樣寬度為60mm～120mm，試樣厚度為鋼板原始厚度。斷口試驗試樣的尺寸和缺口深度

應符合表2的規(guī)定。

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7.4試樣缺口應位于試樣長度方向中心，垂直于鋼板軋制表面，深度至少為試樣寬度的1/3。試樣及其

缺口可用火焰切割或機械加工方法加工。試樣的加工尺寸應符合圖1的規(guī)定。

表2斷口試樣的尺寸和缺口深度

試樣厚度T，mm試樣長度L，mm試樣寬度W，mm缺口深度H，mm

10≤T≤18300±560±220±2

18＜T≤32350±590±230±2

32＜T≤60450±5120±240±2

注：對于厚度超過60mm的軋材，可以與用戶協(xié)商，允許采用長度為450±5mm的試樣進行斷口試驗。

8試驗程序

警告：試驗過程中應采取足夠的安全及防護裝置。

8.1試驗一般在10℃～35℃室溫下進行。當試驗結(jié)果出現(xiàn)爭議時，試驗溫度應為（23±5）℃。

8.2應采取適當安全措施使試樣不致傾倒，試樣缺口朝下平穩(wěn)的放置在試驗機支輥的支撐臺上。

8.3調(diào)整好支輥間距離。除非另有規(guī)定，支輥間距離以能壓斷試樣為宜。

8.4壓制試樣時，使試樣槽口中心線與壓頭中心軸線保持一致，允許偏差±2.0mm。

8.5應當緩慢施加壓試驗力，保證材料可以自由的變形直至在缺口處開裂。

8.6當出現(xiàn)爭議時，試驗速率應不超過（1±0.2）mm/s。

8.7試樣在靜載荷下壓斷，壓斷試樣時應避免斷口面損傷或污染。

8.8通過獲取的斷口形貌，對斷口流線和纖維率進行評定。

9試驗結(jié)果評定

9.1結(jié)果評定

9.1.1鋼材斷口流線和纖維率的評定應按照產(chǎn)品標準的相關(guān)要求，當產(chǎn)品標準中沒有規(guī)定時，鋼材斷口

的評定應符合下列規(guī)定：

a)斷口上不應有白點，如確認有白點缺陷存在時，應評為3級；

b)斷口應呈纖維狀，但允許有結(jié)晶閃點存在；

c)斷口處允許有長度不超過5mm的斷口流線；

d)斷口流線的評定按照附錄A執(zhí)行；

e)斷口纖維率的評定按附錄B執(zhí)行。

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9.1.2鋼材斷口檢驗的質(zhì)量分級，可按表2進行。

表2鋼板斷口檢驗的質(zhì)量分級

等級斷口流線斷口纖維率

1n=0FA≥50%

ab

2n=1或n=2FA＜50%

3存在白點缺陷或超過2級者

a斷口存在1條由撕裂而引起的貫穿斷口長度的裂開流線。

b斷口存在2條由撕裂而引起的超過斷口長度2/3的裂開流線。

10評定結(jié)果的處理與修約

10.1評定結(jié)果應按GB/T8710進行修約。

10.2斷口纖維率（或晶狀斷面率）修約到1%。

11試驗報告

應根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品標準的要求提供試驗報告，試驗報告應至少包括下列內(nèi)容：

a)本文件編號；

b)試樣標識（試樣編號、材質(zhì)、取樣方向等）；

c)試樣規(guī)格及尺寸；

d)試驗結(jié)果（包括流線長度、流線長度占斷口長度百分比、斷口纖維率等）。

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附錄A

（規(guī)范性）

斷口流線的評定

A.1總則

鋼材斷口流線的評定包括斷口流線長度Ld測定或流線長度占斷口長度的百分數(shù)。本文件給出鋼材斷

口流線評定方法，其中游標卡尺測定法較簡單易行。當用于仲裁或有爭議及用其它方法難以確定的情況，

可采用圖像處理技術(shù)進行測定。

A.2斷口流線的判定

A.2.1斷口上與鋼板表面平行的由撕裂而引起的裂開線條，稱為作流線，如圖A.1所示。

A.2.2斷口上分布兩條或兩條以上流線在同一直線上（上下間距1mm之內(nèi)），且間距小于最小的流線長

度，應按一條流線處理，其長度為兩條流線長度之和加間距。

1

標引序號說明：

1——斷口流線。

圖A.1斷口流線

A.3斷口流線評定

A.3.1用游標卡尺測定斷口上與鋼板表面平行的裂開線條的長度。

A.3.2計算斷口流線長度占斷口長度的百分數(shù)。

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附錄B

（規(guī)范性）

斷口纖維率的評定（FA/%）

B.1通則

斷口纖維率的評定是測量斷口評定區(qū)域纖維區(qū)的面積占試樣斷口總面積的百分比。本文件給出鋼材

斷口纖維率評定方法，其中游標卡尺測定法較簡單易行。當用于仲裁或有爭議及用其它方法難以確定的

情況，可采用圖像處理技術(shù)進行測定。

B.2計算斷口纖維率（FA/%）

斷口纖維率的測定按游標卡尺測定法計算斷口纖維率。斷口上晶狀部分形狀若為矩形或梯形時可用

游標卡尺計算出晶狀部分面積，計算斷面纖維率。若斷口上晶狀部分形狀不規(guī)則時，可歸類成若干個正

方形、平行四邊形、三角形或梯形等，再測量相應尺寸，計算其總面積，然后用公式（1