力学性能试样培训概论

1.取样部位
一 试样的一般要求
表1 45号钢取样部位对拉伸性能的影响
尺寸
d=40mm
d=45mm
d=50mm
d=60mm
部位
中心 1/4 中心 1/4 中心 1/4 中心 1/4
Rm/MPa 649 671 679 702 785 801 584 603
A/%
26.0 24.2 12.8 10.2 6.2 8.0 27.1 25.7
一 试样的一般要求
4.样坯加工余量的选择
用烧割法切取样坯时，从样坯切割线至试样的 边缘必须保留有足够的加工余量。一般不小于钢产 品的厚度和直径，但最小不得小于20mm。对于厚度 和直径大于60mm的钢产品，其加工余量可根据供需 双方协议适当减少。
4.样坯加工余量的选择
一 试样的一般要求
表3 冷剪样坯加工余量
a0=8.12mm,b0=30.02mm，则 L0 5.65 a0 b0 5.65 8.12 30.02 88.2mm 修约为90mm。
二 拉伸试样
2.厚度0.1mm～<3mm薄板和薄带使用的试样类型
试样的形状
试样的夹持头部一般应比其平行长度部分宽。试样 头部与平行长度之间应有过渡半经至少为20mm的过渡 弧相连接。头部宽度应≥1.2b0。
图A13 在钢管上切取冲击样坯的位置
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图A14 在方形钢管上切取拉伸及弯曲样坯的位置
图A15 在方形钢管上切取拉伸及弯曲样坯的位置
一 试样的一般要求
2.取样方向
冶金产品在生产制造过程中一般通过压力加工 使产品具有一定形状的横截面。在制造时，材料的 金属晶粒沿主变形方向流动，晶粒被变形拉长，而 且夹杂也沿变形方向排列，这就形成所谓的金属纤 维，由此造成性能各向异性。此外冷加工成形的制 品，会形成织构和残余应力，这也是造成性能各向 异性的原因之一。表2是板材沿轧制方向和垂直于 轧制方向取样拉伸试验的结果。
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苏洪英 20210133年年1040月月
目录
一 试样的一般要求 二 拉伸试样 三 反复弯曲试样 四 硬度试样 五 冲击试样
目录
六 金属管压扁试样 七 弯曲试样 八 断裂力学及疲劳试样 九 NDT试样 十 DWTT试样
一 试样的一般要求
试样是力学性能试验的试验对象的一部分。通过 对试样的试验来获得评定冶金产品的力学性能数据， 进而评定产品的质量。事实上不可能将一批产品都取 作试样进行试验以评定产品质量，只能抽取部分产品 作为试样。因此，试样的真正意义在于它能代表其所 在的一批产品的质量。正确取样是准确评定产品性能 的重要一环。取样部位、取样方向和取样数量是取样 三要素。这些要素中每一个都对试样力学性能试验结 果有影响。
其余
图1
表B.1 矩形横截面比例试样 单位为毫米
b0
r
L0
k=5.65
Lc
试样
带头 不带头 编号
L0
k=11.3
Lc Lc
带头 不带头
10
P1
P01
12.5
5.65 S0 ≥L0+b0/2
P2 11.3 S0 ≥L0+b0/2
通过协议，也可以使用不带头试样，对于这类试样， 两夹头间的自由长度应等于L0+3b0。对于宽度等于或小 于20mm的产品，试样宽度可以相同于产品的宽度。
二 拉伸试样
2.厚度0.1mm～<3mm薄板和薄带使用的试样类型
试样的尺寸
平行长度应不小于L0+b0/2。仲裁试验，平行长度 应为L0+2b0。
对于宽度等于或小于20mm的不带头试样，除非产 品标准中另有规定，原始标距应等于50mm。
图A7 在六角钢上切取冲击样坯的位置
W 代 表 宽 度
t 代 表 厚 度
图A8 在矩形截面条钢上切取拉伸样坯的位置
图A9 在矩形截面条钢上切取冲击样坯的位置
图A10 在钢板上切取拉伸样坯的位置
图A11 在钢板上切取冲击样坯的位置
L 代 表 纵 向 取 样
T 代 表 横 向 取 样
图A12 在钢管上切取拉伸及弯曲样坯的位置
一 试样的一般要求
1.取样部位
由于金属材料在冷变形或热变形的加工过程中， 变形量不会处处均匀，而变形时金属沿主变形方向 流动。加工成材之前的原锭坯内部会有各类缺陷， 在加工变形时，缺陷的分布不均匀以及因热处理条 件的差异，成材后的金属组织也存在不均匀。此外 还有其他诸多工艺变动因素，使得名义上相同的一 批，甚至同一产品的不同部位其力学性能出现差异。 正因如此，在不同部位取样试验，其结果必然不同。 表1为45号钢取样部位对拉伸性能的影响结果。
GB/T 2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》
图A1 在型钢腿部宽度方向切取样坯的位置
图A2 在型钢腿部厚度方向切取拉伸样坯的位置
图A3 在型钢腿部厚度方向切取冲击样坯的位置
图A4 在圆钢上切取拉伸样坯的位置
图A5 在圆钢上切取冲击样坯的位置
图A6 在六角钢上切取拉伸样坯的位置
单位为毫米
厚度和直径
≤4 ＞4～10 ＞10～20 ＞20～35
＞35
加工余量
4 厚度和直径
10 15 20
二 拉伸试样
1.拉伸试样形状与尺寸的一般要求
试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情 况下可以为某些其他形状。
试样原始标距和原始横截面积有 L0 k S0 关系者称为 比例试样。国际上试用的比例系数k的值为5.65。原始标距 不小于15mm。当试样横截面积太小，以致采用比例系数k 为5.65的值不能符合这一最小标距要求时，可以采用较高的 值（优先采用11.3的值）或采用非比例试样。非比例试样其 原始标距与原始面积无关。
2.取样方向
表2
一 试样的一般要求
取样方向对拉伸性能的影响
方向
状态
Rm/MPa
ReL/MPa
Z/%
P-F
476
306
56
平行轧制
方向
P-F（H）
442
295
68
P-F
431
278
12
垂直轧制
方向
P-F（H）
414
278
30
一 试样的一般要求
3.取样数量
为得到有用的试验结果，对于具体试验，最小 试验数量应规定。但这个问题不容易解决。因为试 验类型不同，试验条件引起的试验结果分散和材料 本身的变化都影响个别试验结果的准确性。目前一 般的做法是：根据要进行的试验类型、产品和材料 的性能的主要用途、性能的分散性以及经济因素确 定最小试验数目。对于生产检验和验收试验的拉伸 性能，一般是一批做一个试验。