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发布:kittyll   时间:2018/10/12 11:57:18   阅读:448 
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作为国际上金属材料常规力学试验中最主要的标准ISO 6892-1:2016《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温测试方法》已于2016-07-01发布实施,全国钢标准化技术委员会计划于近两年根据ISO 6892-1:2016对现行的GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》进行修订。

然而,许多生产材料和使用材料的企业试验机构、第三方试验机构以及试验机制造厂家等,在执行标准过程中存在一定的难题或误解,对试验速率的控制、试验机刚度修正和标准中许多专业词语的表述等方面存在一定的争议。

现在,我国材料检测试验方法国家标准的制定很多是按照国际标准照搬翻译过来的,一些关键的技术参数或指标等缺少我们国家自己的验证分析。标准是技术规范,也是技术壁垒,国外知名企业已经做到了利用技术上的优势和在国际标准制定上的主导权,通过设置技术壁垒来遏制其他企业的发展。 

针对该现状国内许多专业人士经常在多种场合呼吁我们国家目前的标准制定制度要抓紧改变,在标准编制过程中:一是要在验证试验基础上经科学分析有取舍地采用国外标准,不应该完全照搬,不能将国外标准中的错误引入到国家标准中,应去除国外标准中不合理的技术壁垒;二是要注意历史沿革,不要轻易否定过去已经证明是成熟的标准内容;三是要根据中国国情,编制符合中国实际的国家标准。

为了使我国的试验方法标准具有正确、严谨、指导性和可操作性强等特点,《理化检验-物理分册》于2018年第9期推出一期“拉伸试验”专题,重点报道近几年以来国内相关试验室和试验机制造厂家技术人员对正确执行GB/T 228.1的论述和对修订GB/T 228.1的建议。

 
分析并总结了近几年对GB/T 228.1-2010和ISO 6892-1:2009的不同解读及争论,指出了弹性段速率不影响试验结果,屈服段的速率才影响试验结果;有反馈控制功能的拉伸试验机采用方法B应按照上述两标准中10.4.2.2~10.4.2.4款的规定,标准中10.4.2.1款及表3仅适用于没有反馈控制功能的液压拉伸试验机;对于有反馈控制功能的拉伸试验机,方法C能同时适用于连续屈服试样和不连续屈服试样,既能够克服方法A试验结果显著偏低、效率低、可行性差的问题,又能克服方法B速率范围宽、再现性差的问题,并且操作简单、效率适中还能与传统方法测得的历史数据基本保持一致;方法A作为一种试验结果比传统方法显著偏低的方法,只能在材料标准中指定或相关方协议规定的情况下使用。

 
通过对GB/T 228.1-2010与ISO 6892-1:2016的技术条款进行深入分析,讨论了几个因标准规定不明确或不详细而易引起争议的问题,包括:方法A与方法B拉伸速率范围不一致、速率敏感材料拉伸速率范围过宽、各向异性材料断面收缩率计算方法不合理等。在此基础上,对GB/T 228.1-2010的修订提出了一些建议。

 
从试样尺寸、试验设备、试验速率、结果表示方法及修约等方面对ASTM E8/E8M-16a与GB/T 228.1-2010之间存在的技术差异进行了对比分析,总结了两标准之间的差异,并对GB/T 228.1-2010提出了修订建议。结果表明:两个标准在具体规定上存在着较大差异,在进行试验时要熟知相关规定;对GB/T 228.1-2010拉伸试验关键技术问题给出了关于拉伸试样平行长度部分对称性、原始横截面积以及断后横截面积测量方法的修订建议。
 
对拉伸试验过程中主要试验速率控制方法的相关参数,如位移速率、应变速率、应力速率等在试验过程中不同变形阶段对应关系的变化进行了分析,并对相应换算方法进行了整理和研究,还使用实际试验数据对不同变形阶段的相关对应关系加以验证。结果表明:在试验前,要了解试样材料相关应力-应变(或载荷-时间)等相关曲线的变化规律和特征,且应根据具体的试验条件、要求和目的,选择相应的试验控制方法。

 
随着汽车开发周期的缩短,材料基础数据库的需求越来越迫切,钢材在动态条件下的力学性能检测变得尤为重要。不同试验室采用的测试标准、设备及数据处理方法不同,生成的数据通常不具有可比性。为了提高金属材料在高应变速率拉伸试验条件下的数据质量,对高速拉伸试验中的测试标准、试验设备、数据处理方法等关键试验要素进行了详细的分析。结果表明:高应变速率拉伸试验在试验设备和试验标准方面都需要进行一些改善。

 
从引伸计、试验机、试样制备、试验温度要求、试验速率等5个方面对比分析了日本、中国、俄罗斯、欧盟、美国等国家和地区拉伸试验标准的差异,可知在引伸计、试样尺寸、试验速率上各标准之间差别较大。美国ASTM标准相对其他标准对引伸计的要求更为严格,俄罗斯GOST标准不使用引伸计;各标准对试样尺寸和参数的设置要求也不尽相同;只有日本JIS标准在试验速率方面考虑了材料弹性模量的特性。通过各标准的对比分析,希望为以后实际的生产及试验检验过程中准确地理解和运用标准起到指导作用。

 
针对某新建全流程现代钢铁企业检化验中心成品物理试验室拉伸试验当前运行的实际情况,从人员、机器、原料、方法、环境等5个方面重点分析了该物理试验室从接收拉伸样坯到试验数据发送的全过程中对试验精度有影响的因素。结果表明:操作人员、设备、材料、检测方法、试验条件等均对试验结果的准确性存在不同程度的影响。针对这些影响,提出了改进建议,以提高测试结果的准确性。

 
针对两个试验室测定热镀锌薄板规定塑性延伸强度存在差异的情况,讨论了拉伸应变测量方式、试样夹持状态、原始横截面积测量等因素对规定塑性延伸强度测定结果的影响。结果表明:试验室A直接以横梁位移来代替试样的变形量,这与Rp0.2的测定原理不符,导致出现测定结果比真实值低的情况;彩涂后试样的规定塑性延伸强度较未彩涂试样的偏低,主要原因是彩涂试样夹持段打滑;在试样实际厚度呈负公差的情况下,以名义尺寸输入试样的原始横截面积尺寸,使得强度值较实测尺寸的偏低。

 
对金属材料室温拉伸试验的测量不确定度的来源进行了分析,通过建立数学模型和重复性试验评定了金属材料室温拉伸试验的测量不确定度。结果表明:作为规范化的检测试验室,在人员、机器、原料、方法、环境和管理等受控以及包含因子k=2的条件下,下屈服强度的相对扩展不确定度Urel(ReL)=2.9%,抗拉强度的相对扩展不确定度Urel(Rm)=1.6%,断后伸长率的相对扩展不确定度Urel(A)=2.8%,断面收缩率的相对扩展不确定度Urel(Z)=2.1%;本文采用的评定方法可为金属材料室温拉伸试验测量不确定度的评定提供一定参考。


 
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