声明

本文是学习GB-T 34505-2017 铜及铜合金材料 室温拉伸试验方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了铜及铜合金材料室温拉伸试验方法的原理、范围、术语定义符号及说明、试样及其尺

寸测量、试验设备、试验要求、性能测定、测定结果数值修约和试验报告。

本标准适用于铜及铜合金材料室温拉伸性能的测定。

本标准不适用特殊材料,如复合、超细、超薄等铜及铜合金材料室温拉伸性能的测定。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T 10623 金属材料 力学性能试验术语

GB/T 12160 单轴试验用引伸计的标定

GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分:拉力和(或)压力试验机
测力系统的检验与

校准

3 术语、定义和符号

3.1 术语和定义

GB/T 10623界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

断裂 fracture

当试样发生完全分离时的现象。

3.1.2

延伸 extension

试验期间任一给定时刻引伸计标距 L。 的增量。

3.1.3

延伸率 percentage extension

用引伸计标距L。表示的延伸百分率。

3.1.4

strain rate

et.

用引伸计标距L。测量时单位时间的应变增加值。

3.1.5

规定塑性延伸强度 proof strength of plastic
extension

Rp

GB/T 34505—2017

塑性延伸率等于规定的引伸计标距L。百分率时对应的应力。

3.1.6

规定总延伸强度 proof strength of total
extension

R,

总延伸率等于规定的引伸计标距L。百分率时的应力。

3.1.7

断后伸长率 percentage extension after fracture

A

断后标距(Lu) 的残余伸长(L。 -L。)与原始标距L。 之比的百分率。

3.2 符号和说明

符号和说明见表1。

1 符号和说明

符号

单位

说 明

ao

mm

矩形横截面试样平行部分的原始厚度或原始管壁厚度

b

mm

未经机加工的板带材试样宽度或不带头部的弧形试样宽度

.

mm

矩形横截面试样平行部分的原始宽度或机加工纵向弧形试样平行部分的宽度

d

mm

未经机加工的棒材试样的直径(或公称直径)

d。

mm

圆形横截面试样平行部分的原始直径或管材内径

D

mm

机加工圆形试样头部直径(或公称直径)

.

mm

管材原始外径

L。

mm

原始标距

Lc

mm

试样平行长度或管段试样的总长度

r

mm

从头部到平行部分的过渡圆弧半径或管材塞头的圆弧半径

.

mm

引伸计标距

d。

mm

圆形横截面试样断裂后缩颈处最小直径

L。

mm

断后标距

S。

mm²

原始横截面积

.

mm²

断后最小横截面积

k

比例系数

Z

%

断面收缩率

m

g

质量

p

g ·cm-3

密度

A

%

断后伸长率

e

%

延伸率

ep

%

规定的塑性延伸率

et

%

规定总延伸率

GB/T 34505—2017

1(续)

符号

单位

说明

ee

s-1

应变速率

ere

s-1

平行长度估计的应变速率

Ve

mm · s-1

横梁位移速率

Fm

N

最大力

F。

N

规定塑性延伸强度所对应的力

Rpb

MPa

规定塑性延伸强度

R,

MPa

规定总延伸强度

Rm

MPa

抗拉强度

对于比例试样,若原始标距不为5.65 √ S。,符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数,例如,A3表示原始 标距为11.3 √ S。的断后伸长率。对于非比例试样,符号A应附以下脚注说明所使用的原始标距,以毫米

(mm)表示,例如,Amm表示原始标距为50mm的断后伸长率。

使用的符号应附下脚标说明所规定的塑性延伸率,例如,Rp.2表示规定塑性延伸率为0.2%时的应力。

使用的符号应附下脚标说明所规定的总延伸率,例如,R.表示规定总延伸率为0.5%时的应力。

4 原理

试验系用拉力拉伸试样,
一般拉至断裂,测定铜及铜合金材料的抗拉强度、规定塑性延伸强度、规定

总延伸强度、断后伸长率、断面收缩率中的一项或几项力学性能。

5 试 样

5.1 试样的分类

试样按截面形状可分为机加工试样和全截面试样,机加工试样又可分为矩形试样(如图1所示)、圆
形试样(如图2所示)、弧形试样(如图3所示),试样按标距可分为比例试样和非比例试样(通常称为定

标距试样),各类试样说明见表2。

2 试样类别与说明

试样类别

试样说明

备注

全截面试样

试样的端面为产品的原始横截面,且表

面不经机加工的试样

全截面试样均为不带头部的试样

机加工试样

非全截面试样是指经机械加工后,试样 横截面为圆形、矩形和弧形(由管材纵

向剖开后加工而成)的试样

机加工试样应为带头部试样,当材料的尺寸或加工条件受限

制而不能加工出带头部的试样时,可采用不带头部的试样

比例试样

试样的原始标距(L。)与横截面积(S。)

有关系的试样,即L。= k √S。

通常采用比例系数k为5.65和11.3的比例试样。当原始标

距(L。)小于15 mm时,应尽可能采用非比例试样

非比例试样

试样的原始标距(L。)与横截面积(S。)

无关系的试样

无具体要求时,非比例试样的原始标距(L。)应为50 mm。线

材非比例试样的原始标距(L。)应为100 mm或200 mm

GB/T 34505—2017

5.2 试样的类型及尺寸

5.2.1 机加工矩形试样

5.2.1.1
矩形试样分为比例试样和非比例标距试样,其形状如图1所示,标准的试样类型及尺寸应符合
表3和表4规定。头部宽度应≥1.2b。。
如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定

执行。

style="width:10.42664in;height:3.49338in" />

说明:试样头部形状仅为示意性,可根据试验夹具设计。

r — 从头部到平行部分的过渡圆弧半径;

L。 — 原始标距;

Lc— 试样平行长度;

a。 — 矩形试样平行部分的原始厚度;

— 矩形试样平行部分的原始宽度。

1 机加工矩形横截面试样示意图

3 机加工矩形试样的类型及尺寸

试样类型

ao/mm

bo/mm

L。/mm

Le/mm

r/mm

试样类

型编号

备注

比例

试样

k=5.65

0.05~<3.0

12.5

5.65 √S。

≥L。+b。

≥20

P1

L。取值为

最接近5的

倍数的数,

中间值取

大者

3.0~<4.5

20

P2

4.5~15.0

30

P3

k=11.3

0.05~<3.0

12.5

11.3 √S。

P01

3.0~<4.5

20

P02

4.5~15.0

30

P03

非比例试样

0.05~12.5

12.5

50

≥63

P4

≤0.5

10

30

≥40

P5

>0.5

15

75

≥90

P6

注1:仲裁试验时,Lc=L。+2b。,除非材料尺寸不足。

注2:若比例标距小于15mm,建议采用Amm的非比例试样。

注3:对于比例试样,若材料尺寸不足或受试验机能力限制,经协商可以采用小尺寸的比例试样。

GB/T 34505—2017

4 矩形试样 bo 的偏差

单位为毫米

试样的名义宽度b₀

尺寸允许偏差

形状公差

10

±0.1

0.06

12.5

±0.2

15

20

±0.5

0.12

30

注1:形状公差指沿平行长度(Lc)测量的最大宽度和最小宽度之差。

注2:对于在加工时有意向中部缩减的试样,形状公差可以超出表4的规定。

5.2.1.2
带销孔的矩形试样,其销孔连线与平行部分轴线偏差不应大于0.1 mm。

5.2.1.3
试样的夹持部分长度应不小于夹具长度的3/4。

5.2.1.4
机加工带头试样的平行部分至头部过渡应缓和,并满足表3的要求。

5.2.1.5
不带头部板带材试样(直条试样)在材料尺寸或加工条件受限制时采用;必要时试样两侧面应
进行加工及打磨处理,特别是对于带材试样。采用该类型试样时,应经供需双方达成一致。

5.2.2 机加工圆形试样

5.2.2.1
圆形试样分为比例试样和非比例试样,其形状如图2所示,标准的试样类型及尺寸应符合表5

和表6所规定。如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定执行。

style="width:10.04668in;height:3.61328in" />

说明:试样头部形状仅为示意性,可根据试验夹具设计。

r— 从头部到平行部分的过渡圆弧半径;

L。 — 原始标距;

Lc— 试样平行长度;

d. 圆形试样平行部分的原始直径。

2 机加工圆形横截面试样示意图

5.2.2.2
为使试样断裂在试样标距偏中部位,允许在标距区域内加工成两端尺寸稍大、中间尺寸稍小的
一个均匀的小斜度。

5.2.2.3
试样的夹持部分长度应不小于夹具长度的3/4。

5.2.2.4
机加工带头试样的平行部分至头部过渡应缓和,且符合表5的要求。

GB/T 34505—2017

5.2.2.5 加工的棒材两端按1×45°进行倒角处理。

5.2.2.6
对不易夹持的试样,夹持部分为台阶式或螺纹式。试样头部直径(或公称直径)D
应满足: D≥1.3 d。。

5 圆形试样的类型及尺寸

do/mm

r/mm

比例试样

非比例试样

k=5.65

k=11.3

L。/mm

Lc/mm

试样类型

编号

L。/mm

Lc/mm

试样类型

编号

Lo/mm

Lc/mm

试样类型

编号

10

≥0.75d。

5d。

≥L。+do

R1

10d。

≥L₀+d。

R01

——

8

R2

R02

5

R3

R03

3

R4

R04

12.5

50

≥63

R5

9

50

≥60

R6

注1:仲裁试验时,Lc=L。+2do,除非材料尺寸不足。

注2:对于比例试样,若材料尺寸不足或受试验机能力限制,经协商可以采用小尺寸的比例试样。

6 圆形试样 d。 的允许偏差 单位为毫米

试样的名义直径d。

尺寸允许偏差

形状公差

3

±0.05

0.02

5

±0.06

0.03

8~10

±0.07

0.04

12.5

±0.09

0.04

注1:形状公差指沿平行长度(Lc)测量的最大直径和最小直径之差。

注2:对于在加工时有意向中部缩减的试样,形状公差可以超出表6的规定。

5.2.3 机加工弧形试样

5.2.3.1
弧形试样分为比例试样和非比例试样,其形状如图3所示,标准的试样类型及尺寸应符合表7

和表8所规定。如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定执行。

GB/T 34505—2017

style="width:10.89329in;height:3.39328in" />

说明:试样头部形状仅为示意性,可根据试验夹具设计。

r— 从头部到平行部分的过渡圆弧半径;

L。 — 原始标距;

Le—— 试样平行长度;

a。 ——弧形试样平行部分的原始厚度;

b。 — 弧形试样平行部分的原始宽度。

3 弧形横截面试样示意图

7 弧形试样的类型及尺寸

bo/mm

r/mm

比例试样

非比例试样

备注

k=5.65

k=11.3

L。/mm

Lc/mm

试样 类型

编号

L。/mm

Lc/mm

试样 类型

编号

L。/mm

Lc/mm

试样 类型

编号

10

≥20

5.65 √S。

≥L。+2b。

Sl

11.3

≥L。+2b。

S01

管材外径 不小于

30 mm

15

S2

S02

20

S3

S03

12.5

50

≥63

S4

注1:仲裁试验时,Lc=L。+3b₀,除非材料尺寸不足。

注2:对于比例试样,若材料尺寸不足或受试验机能力限制,经协商可以采用小尺寸的比例试样。

注3:采用比例试样时,优先采用比例系数k=5.65的比例试样。

8 弧形试样 b。的允许偏差 单位为毫米

试样的名义宽度b。

尺寸允许偏差

形状公差

10~15

±0.20

0.06

20

±0.50

0.12

注1:形状公差指沿平行长度(Lc)测量的最大宽度和最小宽度之差。

注2:对于在加工时有意向中部缩减的试样,形状公差可以超出表8的规定。

5.2.3.2
试样的夹持部分长度应不小于夹具长度的3/4。

5.2.3.3
机加工带头试样的平行部分至头部过渡应缓和,且符合表7的要求。

5.2.3.4
弧形试样不使用弧形夹具时,可将夹持部分压平,但压平时应保证平行部分不产生变形。

GB/T 34505—2017

5.2.3.5 纵向弧形试样一般适用于管壁厚度大于0.5 mm
的管材。对于厚度不大于0.5 mm 薄壁管材
的纵向弧形试样试验应在产品标准中或技术协议中明确检测方法。

5.2.3.6
不带头部弧形试样(直条试样)在材料尺寸或加工条件受限制时采用;必要时试样两侧面应进
行加工及打磨处理。采用该类型试样时,应经供需双方达成一致。

5.2.4 全截面试样

5.2.4.1 试样的形状

全截面试样通常为产品的一部分,试样的端面为产品的原始横截面,且表面不经机加工。试样原始

截面可以为圆形、方形、矩形、六边形、八边形、异形等。

5.2.4.2 试样的类型

试样分为全截面比例试样和全截面非比例试样。如相关产品标准有规定或供需双方达成一致,可

以采用全截面试样进行试验。

5.3 试样的选取

5.3.1 试样的选取原则

相关的产品标准或技术协议中应指明选取试样数量和试样类型编号。若无规定,首次检测选取2

个试样,复验则选取4个试样,试样类型编号的选取按本标准执行。

5.3.2 板、带、箔材产品试样类型的选取

5.3.2.1 比例试样

板、带、箔材比例试样的试样类型见表9。

9 板、带、箔材比例试样的试样类型

厚度ao/mm

试样类型

0.05~<3

P1

P01

3~<4.5

P2

P02

4.5~15

P3

P03

>15

R1

R01

5.3.2.2 非比例试样

板、带、箔材非比例试样的试样类型见表10。

表10 板、带、箔材非比例试样的试样类型

厚度ao/mm

试样类型

备注

≤12.5

P4

As0mm

>12.5~15

R6

>15

R5

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5.3.3 棒材产品试样类型的选取

5.3.3.1 比例试样

棒材比例试样的试样类型见表11。

表11 棒材比例试样的试样类型

直径(或公称直径)d。/mm

试样类型

≤12.5

全截面试样

>12.5~15

R2

R02

>15

R1

R01

5.3.3.2 非比例试样

棒材非比例试样的试样类型见表12。

表12 棒材非比例试样的试样类型

直径(或公称直径)d。/mm

试样类型

备注

≤12.5

全截面试样

Asomm

>12.5~15

R6

>15

R5

5.3.4 管材产品试样类型的选取

管材产品试样类型的选取见表13。

表13 管材产品试样类型的选取

外径Do/mm

壁厚ao/mm

试样类型

比例试样

(k=5.65或11.3)

非比例试样

<30

全截面试样

全截面试样

30~50

<8

S1或S01

S4

≥8

R3或R03

≥12.5

R2或R02

R6

>15

R1或R01

R5

>50~70

<8

S2或S02

S4

≥8

R3或R03

S4

≥12.5

R2或R02

R6

>15

R1或R01

R5

GB/T 34505—2017

表13 (续)

外径D。/mm

壁厚ao/mm

试样类型

比例试样

(k=5.65或11.3)

非比例试样

>70

<8

S3或S03

S4

≥8

R3或R03

S4

≥12.5

R2或R02

R6

>15

R1或R01

R5

5.3.5 线材产品试样类型的选取

线材试样均为全截面试样,根据产品标准或技术协议,采用100 mm 或200 mm
的原始标距。若无

具体规定,则试样类型应符合表14的规定。

表14 线材试样的试样类型

产品类型

标距Lo/mm

试样类型

备注

线材

100

R7

A100mm

200

R8

A200mm

5.3.6 型材产品试样类型的选取

型材规格种类较多,在产品标准或技术协议中应详细规定。若无具体规定,则符合表15的规定。

表15 型材产品的试样类型

壁厚或厚度ao/mm

试样类型

备注

≤6

P1或P01

矩形截面

≤6

S2或S02

弧形截面

>6.0~10.0

P1或P01或R4

取样截面为矩形时

>10.0~12.5

P1或P01或R3

>6.0~10.0

S1或S01或R4

取样截面为弧形时

>10.0~12.5

S2或S02或R3

>12.5~15

R2

>15

R1

注:若厚度、宽度不足,不能加工成标准试样时,可选用全截面试样。

5.3.7 锻件、铸件产品试样类型的选取

应在产品标准或技术协议中应详细规定试样类型。若无具体规定,则符合表16的规定。

GB/T 34505—2017

表16 锻件、铸件产品的试样类型

截面厚度ao/mm

试样类型

≤6.0

P1或P01

>6.0~10.0

P1或P01或R4

>10.0~12.5

P1或P01或R3

>12.5~15

R2

>15

R1

5.4 样坯的截取部位和方向

5.4.1 一般规定

当产品标准或技术协议中无具体规定时,样坯的截取方向和部位应符合本标准的规定。

5.4.2 板、带、箔材样坯的截取方向和部位

5.4.2.1 方向

带、箔材样坯的纵轴线应平行于轧制方向;板材样坯的纵轴线应垂直于轧制方向;当不同于以上方

向进行取样时,应在试验报告中注明取样方向。

5.4.2.2 部位

板、带、箔材样坯的取样部位应符合表17的规定。

表17 板、带、箔材样坯的取样部位

厚度t/mm

取样部位

≤25

样坯轴线应与厚度的中心线一致

>25~ 50

样坯应取自距表面12.5 mm的部位为中心

>50

样坯应取自距表面t/4(t为板材产品厚度)的部位为中心

5.4.3 棒材产品样坯的截取方向和部位

5.4.3.1 方向

沿拉制、挤制或轧制方向选取样坯。

5.4.3.2 部位

样坯应在加工方向的前端切取。除选用全截面试样外,棒材样坯的取样部位应符合表18的规定。

表18 棒材样坯的取样部位

直径(或公称直径)d/mm

取样部位

≤25

样坯纵轴应与棒材中心重合

GB/T 34505—2017

表18 (续)

直径(或公称直径)d/mm

取样部位

>25~50

样坯应取自距外表面12.5 mm的部位为中心

>50

样坯应取自距表面d/4的部位为中心

5.4.4 管材样坯的截取方向和部位

5.4.4.1 方向

沿拉制、挤制或轧制方向选取样坯。

5.4.4.2 部位

样坯应在拉制、挤制或轧制方向的前端切取。除选用全截面试样外,应按下述规定进行截取:

a) 选用弧形试样时,试样轴线应为壁厚(t)的 t/2 处 。

b) 选用圆形试样时,管材样坯的取样部位应符合表19的规定。

表19 管材样坯的取样部位

壁厚t/mm

取样部位

≤25

样坯纵轴中心应位于t/2处

>25~ 50

样坯纵轴应取自距外表面12.5 mm的部位为中心

>50

样坯纵轴应取自距外表面t/4(t为管壁原始厚度)的部位为中心

5.4.5 线材样坯的截取方向和部位

沿拉制、挤制或轧制方向选取样坯,应无肉眼可见的缺陷。

5.4.6 型材样坯的截取方向和部位

沿加工方向选取样坯。取样位置的优先顺序为:在宽度允许选用标准试样时,选壁厚厚的部分,截

取尽可能大的圆形试样样坯;若尺寸不足,则选取平面宽的部分,截取尽可能大的矩形或弧形试样样坯。

5.4.7 锻件样坯的截取方向和部位

由供需协商采取下述之一的方式来采取样坯:

a) 从锻件本身采取样坯,其纵轴尽可能与金属塑流的主方向相吻合;

b) 从与锻件材料、处理工艺均相同的单独锻造试样中采取。

5.5 试样的制备

5.5.1
试样的制备应不影响其力学性能,切取试样和机械加工试样,均应预防冷加工或受热而影响材
料的力学性能。样坯应留有足够的加工余量。应通过机加工的方法去除由于剪切或冲压而产生的加工
硬化部分。机械加工时,切削深度及冷却剂应适当,最后一道切削深度不宜过大,以免影响性能。仲裁

试验应采用铣或磨削加工而成的试样。

注: 通过冲切制备的试样,在材料性能方面会产生明显变化。尤其是规定塑性延伸强度,可能会由于加工硬化发生

明显变化。对于呈现明显加工硬化的材料,通常通过铣和磨削等手段加工。

GB/T 34505—2017

5.5.2 从表面质量检查合格的产品上切取的试样样坯,
一般应保留其原始表面,不应损伤。加工完的

试样其缩减部分不应有裂纹、毛刺、锯齿、横向刀痕、缺口、凹槽、粗糙表面等缺陷。

注1: 对缩减部分的冲压或剪切可能沿边缘产生严重的冷加工或剪切毛刺,最好加工去除。

2 : 对于带材试样,最好进行打磨处理,方法如下:

a) 边部 —
对于在制样夹具中的试样,先用150粒度的粗砂纸打磨边部,再用280粒度细砂纸打磨;以去除
由于铣制或磨削带来的缺口影响。

b)
表面——从制样夹具中移去试样后,用600粒度细砂纸去除制备中带来的毛边毛刺。

5.5.3
试验用试样一般分为不经机械加工的全截面试样和经机械加工的横截面为矩形、圆形和弧形的
试样。经机械加工的试样又分为带头部和不带头部两种。不带头部试样在材料尺寸或加工条件受限制
时采用;仲裁试验时, 一般采用带头部试样,除非材料尺寸不足。

5.5.4
由盘卷上切取的线和薄板(带)试样,允许矫直或矫平,但矫正不得对试样的力学性能有显著影
响。对不测定伸长率的试样,则可不经矫正直接进行试验。

5.5.5
对于薄带及箔材试样的加工:将样坯切割成等宽度的薄片并叠成一叠,样坯两边垫入较硬的铜
合金或其他材料夹片,必要时可在每片样坯间垫入薄膜或其他薄片,然后将整叠加工至试样尺寸。必要
时对加工面进行打磨。

5.5.6
为了尽可能保证断裂发生在标距内,试样工作部分的宽度(或直径)可以从缩减部分端部(两平
行端)至中心逐渐减小,但每个端部的宽度(或直径)不应大于中心宽度(或直径)的1%。

5.5.7
具有恒定横截面的产品(型材、线材等)和铸造试样可以不经机加工而进行试验。

5.5.8
对于未经机加工的试样:若试样为一段未经机加工的产品,两夹头间应有足够的长度距离,以使
原始标距的标记与夹头有合理的距离。两夹头间的距离即试样的平行长度L。应符合表20的规定。如
不测定断后伸长率,两夹头间的距离L。应满足:100 mm≤L。≤200
mm,除非材料尺寸不足。

表20 未经机加工的试样的平行长度

试样类型

试样的平行长度L。

备注

板带材

≥L₀+3b

L. ≤200 mm

线材、棒材等

≥L。+3d

管段

≥L。+2D。

注:L。 ——试样的平行长度(两夹头间的距离);L。 ——试样的原始标距;b——未经机加工的板带材试样宽度;

d ——未经机加工的棒材试样的直径(或公称直径);D。 ——管材试样的外径。

5.5.9
对于不带头的弧形试样,两夹头间的自由长度应足够,以使试样的原始标距的标记与最接近的
夹头间距离应≥Lo+3b(b
为不带头部弧形试样宽度)。如不测定断后伸长率,两夹头间的距离(L。)应
满足:100 mm≤L。≤200 mm,除非材料尺寸不足。

5.5.10
管材选用全截面试样时,为便于夹紧试样,可按管材尺寸制作塞头塞于试样两端或将其夹持部
分压扁,塞于试样内部的塞头不能伸到试样测量断后伸长率的标距范围内。塞头至最接近的标距标记
的距离不应小于 D。/4(见图4a)]。
塞头的形状应不妨碍标距内的变形。允许压扁管段试样两夹持头
部(见图4b)],加或不加扁块后进行试验。仲裁试验不压扁,应加配塞头。全截面管材试样的塞头形
状、尺寸及压扁的具体规定如图4所示。

5.5.11
试样表面不应有显著横向刀痕或机械损伤、裂纹以及肉眼可见的冶金缺陷,箔材试样表面不应
有皱褶或者有成排砂眼或局部密集的小孔等。

5.5.12 产品标准或技术协议对试样尺寸有要求时,则按产品标准或协议执行。

GB/T 34505—2017

style="width:5.94673in;height:2.32672in" />

a) 塞头的尺寸

style="width:11.10002in;height:2.27986in" />

b) 全截面管段试样压扁位置

说明:

r — 塞头的圆弧半径;

d。 — 塞头的直径或管材内径;

D。 - 管材外径;

L。 — 原始标距;

Le- 试样总长度。

4 塞头尺寸及压扁位置

5.6 试样的标识

每个试样都应有明确的标识,用以鉴别取样的样品。如果采用打印法标识,打印的位置和方法应不
影响随后的试验。若试样上做标识不方便,则可挂标示牌或贴附标签。如有要求时,还应注明样坯在产

品上的相应部位和方向。

6 试验方法

6.1 试验设备

6.1.1 试验机的测力系统应按照 GB/T16825. 1
进行校准,并且其准确度应不低于1级。

6.1.2 用于测定抗拉强度和规定强度(含Rp 、R,) 的力,应在标准
GB/T16825. 1 规定的试验机力值使

用范围内(校准合格范围内)。

6.1.3 引伸计的准确度等级应符合GB/T12160
的要求。使用引伸计测定规定强度时,引伸计的准确

度等级应不低于1级。

6.1.4
对于机加工试样,使用引伸计测定规定强度时,应选择标距合适的引伸计。
一般要求引伸计的

标距L。 满足:

0.5Lc≤L 。≤0.9Lc

1 :

Le— 为机加工带头部试样的平行部分长度。

对于全截面的试样(例如具有全截面的线材、管材和棒材等试样),测定规定强度时使用的引伸计,

GB/T 34505—2017

其标距L。应满足:

0.5Lc≤L,≤0.8Lc。

注2:

Lc—— 为全截面拉伸试样两夹具之间的距离。

6.1.5 引伸计应在相应于规定强度的应变范围内使用和校准。

6.1.6
试验用夹具可选用楔形、螺纹、套环或平推等夹具。弧形试样可考虑采用专用夹具或组合夹具。

6.2 试验温度

除非另有规定,试验一般在室温10℃~35℃范围内进行。在此范围之外进行的试验,应在试验报

告中注明试验温度。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±5℃。

6.3 试样原始横截面积 S 。的 测 定

6.3.1 量具或测量装置分辨力

测量横截面尺寸时,应按表21选用量具或测量装置。根据测量的试样尺寸计算原始横截面积
S 。,

并至少保留4位有效数字。

表 2 1 量具或测量装置分辨力 单位为毫米

试样横截面尺寸

分辨力,不大于

0.1~0.5

0.001

>0.5~2.0

0.005

>2.0~10.0

0.01

>10.0

0.02

6.3.2 矩形试样原始横截面积S 。的 测 定

6.3.2.1 厚度小于0. 1 mm 铜箔试样原始横截面积 S。
的测定

6.3.2.1.1 用重量法测量铜箔试样的厚度。 步骤如下:

a) 取样:用取样器取100 cm² 有代表性的试样;

b) 除油:用丙酮或其他试剂擦拭;

c) 称重:用干净且干燥的试样在分析天平上称重,记录其质量 m;

d) 计算:根据式(1)计算出试样的厚度;

a 。=10×m/(100×p) …………………… (1)

式 中 :

ao— 试样厚度,单位为毫米(mm);

m—— 天平称量所得到的质量(精确到0. 1 mg), 单位为克(g);

p— 铜及铜合金的密度,单位为克每立方厘米(g ·cm³)。

e) 比较:将计算结果与产品的公称厚度相比较。

6.3.2.1.2 按照式(2)计算原始横截面积。

S 。=ao×bo …………………… (2)

GB/T 34505—2017

式中:

So—— 试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);

ao— 试样平行部分的厚度,单位为毫米(mm);

bo— 试样平行部分的宽度,单位为毫米(mm)。

6.3.2.1.3 若供需双方协商一致,也可采用名义厚度或使用分辨力不大于0.001
mm 的量具或测量装置 测量厚度。

6.3.2.1.4 若无协定,则优选重量法计算原始横截面积。

6.3.2.2 板带材矩形试样原始横截面积 S。 的测定

应在试样平行部分的两端及中间3处测量宽度b。和厚度ao,
按式(2)计算原始横截面积。取三处

测得的最小横截面积作为试样原始横截面积。

6.3.3 圆形试样原始横截面积 S。的测定

应在平行部分的两端及中间部位两个相互垂直的方向各测量一次直径,取其算术平均值,取三处中

最小的平均直径d。按式(3)计算横截面积。

style="width:1.38658in;height:0.58014in" /> …………………… (3)

式中:

So—— 试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);

π— 圆周率(取至少4位有效数字);

d。——试样的平均直径,单位为毫米(mm)。

6.3.4 弧形试样原始横截面积 S。的测定

对于纵向弧形试样,应在平行部分的两端及中间三处测量宽度 b。和壁厚a
。,取3处测得的最小横

截面积So 。 按照式(4)、式(5)和式(6)计算原始横截面积:

style="width:11.97999in;height:0.68002in" />

………… ……… (4)

style="width:6.97333in;height:0.69322in" />

…………………

(5)

即 :

当 b 。/D₀\<0. 1 当0 . 1≤bo/D。

当 b 。/Do≥0.25

当b₀/D₀\<0. 1 时 So=a 。×b₀

时,按式(6)计算原始横截面积;

\<0.25 时,按式(5)计算原始横截面积;

时,按式(4)计算原始横截面积。

……………………

(6)

式中:

So— 试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);

ao— 试样平行部分的厚度,单位为毫米(mm);

bo—— 试样平行部分的宽度,单位为毫米(mm);

Do—— 管材原始外径,单位为毫米(mm)。

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6.3.5 全截面试样原始横截面积 S 。的测定

6.3.5.1 全截面管材试样原始横截面积S 。的测定

全截面管段试样,应在其一端相互垂直方向测量外径和四处壁厚,分别取其算术平均值,按照式(7)

计算工作部分的原始横截面积:

So=πa 。(D 。-an) … ……………… (7)

式 中 :

So— 试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);

π — — 圆周率(取至少4位有效数字);

ao— 试样的平均壁厚,单位为毫米(mm);

D。—— 管材的平均外径,单位为毫米(mm)。

6.3.5.2 其他全截面试样原始横截面积 S 。的测定

圆形、方形、矩形、六边形及八边形等棒材和线材试样,应在试样非夹持部分的平行部两端及中间3

处两个相互垂直的方向测量,取其算术平均值,取3处测得的最小横截面积为原始横截面积(S
。)。

6.3.6 异形等截面试样原始横截面积 S 。的测定

异形等截面试样其横截面积可以按理论图纸尺寸计算,也可按重量法计算。无具体规定时,优选重

量法。

按重量法计算时,试样的长度应不小于最大横截面尺寸的20倍。

采用重量法时,按式(8)计算原始横截面积 S 。:

style="width:1.84678in;height:0.66in" /> …………………… (8)

式 中 :

So— 试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);

m— 试样的质量,测量精度为0 .5%,单位为克(g);

p— 试样材料的密度,取3位有效数字,单位为克每立方厘米(g ·cm⁻³);

L.— 试样的总长度,测量精度为0. 1 mm, 单位为毫米(mm)。

6.3.7 试样原始横截面积的修约

6.3.7.1 试样原始横截面积的计算值按 GB/T 8170
的规定修约到4位有效数字。计算圆面积时,常数

π至少取4位有效数字。

6.3.7.2
当在程序中输入试样尺寸时,建议输入未经修约的原始尺寸。

6.4 试样原始标距L。 的标记

6.4.1
应用小标记、细划线或细墨线标记原始标距,但不得用引起过早断裂的缺口作标记。

6.4.2 对于比例试样,应将原始标距的计算值按 GB/T 8170 修 约 至 最 接 近
5 mm 的倍数,中间数值向

较大 一方修约。

6.4.3 原始标距的标记应准确到±1%。

6.4.4 如平行长度 Lc 比原始标距L
。长许多,可以标记一系列套叠的原始标距。有时,可以在试样表
面划一条平行于试样纵轴的线,并在此线上标记原始标距。

6.4.5 对于表面质量不好的厚板(如热轧板等),可以在机加工的两面绘制标距。

GB/T 34505—2017

6.5 试验力零点的设定

在试验加载链装配完成后,试样两端被夹持前,应设定力测量系统的零点。
一旦设定了力值零点,

在试验期间力测量系统不能再发生变化。

6.6 试样的夹持

应使用楔形夹头、螺纹夹头、平推夹头、套环夹具等合适的夹具夹持试样。应尽可能确保夹持的试
样受轴向拉力的作用,尽量减少弯曲,这对试验脆性材料或测定规定强度时尤为重要。为了得到直的试

样和确保试样与夹头对中,可以施加不超过5%规定强度相对应的预拉力。

6.7 试验速率

6.7.1 试验速率的选择

试验速率取决于材料特性,相关产品标准或技术协议可以规定试验速率。如果没有其他规定,应按
本标准执行。试验时可根据设备能力选用应变速率和横梁位移速率控制。日常生产检测可以按横梁位

移速率进行试验控制;仲裁试验应按应变速率控制。

6.7.2 应变速率

6.7.2.1 测定规定强度(含
Rp、R,)时的应变速率

从试验开始,直至规定强度测出的范围内,应变速率(e。)为0.00025s-¹
(相对误差士20%)并保持
恒定。如果试验机不能直接进行应变速率控制,应采用通过平行长度估计的应变速率e.
即恒定的横

梁位移速率进行控制,该速率通过式(9)进行计算。

ve=Lc×e₁ 。 …………………… (9)

式中:

c 横梁位移速率,单位为毫米每秒(mm · s⁻ ¹);

et。 — 平行长度估计的应变速率,单位为每秒(s⁻ ¹);

Lc
——为机加工试样的平行部分长度或全截面拉伸试样两夹具之间的距离,单位为
mm。

测定出规定强度后,试验速率为0.0067
s-¹(相对误差±20%)。此试验速率是根据平行长度估计

的应变速率。

在进行应变速率或控制模式转换时,不应在应力-延伸率曲线上引入不连续性,而歪曲抗拉强度值。

这种不连续效应可以通过降低转换速率得以减轻。

试验速率转换过程中不应产生试验期间的最大峰值应力。否则,测定出规定强度后,试验速率为

0.002 s-¹(相对误差士20%)。

6.7.2.2
仅测定抗拉强度(含测定断后伸长率)时的应变速率

如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度,在整个试验过程中应采用0.0067
s-1(相对误差±20%)

的单一试验速率。此试验速率是根据平行长度估计的应变速率。

6.7.3 横梁位移速率

6.7.3.1 测定规定强度时的横梁位移速率

试验开始至规定强度测出,横梁位移速率为2 mm/min,
并保持恒定;之后直至试验结束,横梁位移

速率为10 mm/min。

GB/T 34505—2017

根据材料特性,在规定强度测出后可适当提高横梁位移速率,但最大不应超过

0.40 L 。/min。

6.7.3.2
仅测定抗拉强度(含测定断后伸长率)的横梁位移速率

如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度,在整个试验过程中,横梁位移速率为10
mm/min 的单 一

试验速率。根据材料特性,可适当提高横梁位移速率,但最大不应超过0.40
L。/min。

6.8 力学性能指标的测定

6.8.1 规定塑性延伸强度Rp 的测定

6.8.1.1
根据应力-延伸率曲线图测定规定塑性延伸强度 Rp

在曲线图上,自动绘制出一条与曲线的弹性直线段部分平行,且在延伸率轴上与此直线段的距离等
于规定塑性延伸率ep,例如0.2%的直线。此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定塑性延伸强

度的应力。此应力即为规定塑性延伸强度Rp
(见图5)。绘制此曲线时,引伸计的等级应不低于1级。

6.8.1.2
根据力-位移(伸长)曲线图测定规定塑性延伸强度 Rp

对于具有明显弹性直线段的材料采用图解法:根据自动记录方法绘制力-位移(伸长)曲线图,如
图6所示。在图中曲线上,从弹性直线段与伸长轴交点O
起,在位移(伸长)轴上截取一等效于规定塑性 延伸率ep 的 OC 段 ,OC=e。 ·n
·Le, 这 里 n 为变形放大倍数,L。 为试样平行部分长度。然后过 C 点

作弹性直线段的平行线,交曲线于A 点 ,A 点对应的力Fp 为所测规定塑性延伸ep
时的力,按Rp=Fp/

S。求出规定塑性延伸强度(见图6)。

style="width:6.25337in;height:4.66664in" />

说明:

e — 延伸率;

ep— 规定的塑形延伸率;

R — 应力;

Rp—— 规定塑性延伸强度。

5 应力-延伸率曲线图测定规定塑性延伸强度(Rp)

GB/T 34505—2017

style="width:7.25999in;height:4.80656in" />

说明:

F,—— 规定塑性延伸强度所对应的力;

e。 — 规定的塑形延伸率;

Lc— 为机加工试样的平行部分长度或全截面试样两夹具之间的距离;

n — 变形放大倍数。

6 力-位移(伸长)曲线图测定规定塑性延伸强度(Rp)

6.8.1.3 滞后环法测定规定塑性延伸强度Rp

如力-延伸率曲线图的弹性直线部分不能明确确定,以致不能以足够的准确度做出这一平行线,推

荐采用滞后环方法(见图7)。

试验时,当已超过预期的规定塑性延伸强度后,将力降至约为已达到的力的10%,然后再施加力直
至超过原已达到的力。为了测定规定塑性延伸强度,过滞后环两端点画一直线。然后经过横轴上与曲
线原点的距离等效于所规定的塑性延伸率的点,作平行于此直线的平行线。平行线与曲线的交截点给

出相应于规定塑性延伸强度的力。此力除以试样原始横截面积S。得到规定塑性延伸强度(见图7)。

注: 可以用各种方法修正曲线的原点,作一条平行于滞后环所确定的直线的平行线并使其与力-延伸曲线相切,此平

行线与延伸轴的交截点即为曲线的修正原点。

GB/T 34505—2017

style="width:7.38664in;height:5.58646in" />

说明:

e — 延伸率;

ep— 规定的塑性延伸率;

R — 应力;

Rp—— 规定塑性延伸强度。

7 滞后环法测定规定塑性延伸强度 Rp

6.8.1.4 逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度
Rp

可以采用附录 C 提供的逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度。

6.8.1.5 测定规定塑性延伸强度 Rp
的方法选择

日常生产检测允许采用6.8.1.2的方法测定规定塑性延伸率ep
不小于0.2%的规定塑性延伸强度。

仲裁试验按6.8.1.1执行。

6.8.2 规定总延伸强度 R, 的测定

在力-延伸率曲线图上,作一条平行于力轴并与该轴的距离等效于规定总延伸率e,
的平行线,此线
与曲线的交截点给出相应于规定总延伸强度的力,此力除以试样原始横截面积
S。 得到规定总延伸强

度 R, (见图8)。

GB/T 34505—2017

style="width:6.07338in;height:4.54014in" />

说明:

e — 延伸率;

e,— 规定总延伸率;

R — 应力;

R,— 规定总延伸强度。

图 8 规定总延伸强度 R.

6.8.3 抗拉强度 Rm 的测定

从记录的应力-延伸率曲线上直接读取试验过程中的最大应力,即抗拉强度 Rm;
或力-位移(伸长) 曲线图上,或从测力度盘上读取拉伸试验过程中的最大力 Fm;
按式(10)计算。最大力除以试样原始横

截面积 S。得到抗拉强度。

Rm=Fm/S 。 …………………… (10)

式中:

R —— 抗拉强度,单位为兆帕(MPa);

Fm—— 拉伸试验过程中试样所承受的最大力,单位为牛顿(N);

S 。— 试样原始横截面积,单位为平方毫米(mm²)

6.8.4 断后伸长率A 的测定

6.8.4.1
为了测定断后标距L。,应将试样断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上,应
采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后,测量试样断后标距。若断口处有影响对接的碎屑,可以清
除。对于紧密对接后仍有缝隙时,该缝隙应计入断后标距的测量中。

6.8.4.2 断后伸长率按式(11

style="width:2.39335in;height:0.6534in" /> … ……………… (11)

式中:

A — 断后伸长率,%;

L 。— 断后标距,单位为毫米(mm);

L 。— 原始标距,单位为毫米(mm)。

6.8.4.3
应使用分辨力足够的量具或测量装置测定断后标距(L), 并精确到0.1 mm。

6.8.4.4
如规定的最小断后伸长率小于5%,可采取特殊方法进行测定,参见附录 A。

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6.8.4.5
原则上,只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之
一情况方为有效。
但断后伸长率大于或等于规定值,不管断裂位置处于何处测量均为有效。如断裂处与最接近的标距标
记的距离小于原始标距的三分之一时,可以采用附录 B
规定的移位法测定断后伸长率。

6.8.5 断面收缩率Z 的测定

6.8.5.1
测量时,将试样断裂部分仔细地配接在一起,使其轴线处于同一直线上。断裂后最小横截面积
的测定应准确到±2%。对于圆形横截面试样,在缩颈最小处两个相互垂直方向测量直径,取算术平均
值 d 。计算最小横截面积;对于矩形横截面试样,测量缩颈处的最大宽度
b。和最小厚度au, 两者之乘积
为断后最小横截面积S。,见图9。原始横截面积S。 与断后最小横截面积 S,
之差除以原始横截面积的 百分率得到断面收缩率。

style="width:6.20003in;height:2.15336in" />

图 9 矩形横截面试样缩颈处最大宽度和最小厚度

6.8.5.2 断面收缩率 Z 按照式(12

style="width:2.57334in;height:0.65318in" /> …………………… (12)

式 中 :

Z — 断面收缩率,%;

S 。— 试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²);

S 。— 断后最小横截面积,单位为平方毫米(mm²)。

6.8.5.3
薄板和薄带试样、管材全截面试样、圆管纵向弧形试样和其他复杂横截面试样及直径小于

3 mm试样, 一般不测定断面收缩率。若测定,则需双方协商测定方法。

7 试验结果

7.1 试验结果数值的修约

试验测定的数值应按照相关产品标准的要求进行修约。如未规定具体要求,应按照如下要求进行

修约 :

— — 抗拉强度及规定强度的性能值修约至1 MPa;

— — 断后伸长率修约至0 . 5%;

— — 断面收缩率修约至1%。

7.2 试验结果处理

7.2.1
试验出现下列情况之一者,试验结果无效,应从相同批次的材料上取同样数量的试样重新试验。

a)
试样断裂发生在标距外或断在机械刻划的标距标记上,而且断后伸长率小于规定最小值;

b) 试样断裂发生在机械刻划的标距标记上,而且强度指标小于规定最小值;

c) 试样断裂处与最接近的标距标记的距离小于原始标距的三分之一
,且断后伸长率小于规定最 小值 ;

d) 试验期间设备发生故障或发现方法不正确,可能影响了试验结果。

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7.2.2
试验后试样出现两个或两个以上的缩颈以及显示出肉眼可见的治金缺陷(如分层、气泡、夹渣、
缩孔等),应在试验记录和报告中注明。经双方协商重做同样数量的试验。

8 试验报告

除非另有规定,试验报告至少应包含以下内容:

a) 本标准编号;

b) 试验温度;

c) 试验设备:试验机型号、引伸计型号及标距;

d) 材料名称、牌号及状态(如已知);

e) 试样编号;

f) 试样类型;

g) 试样的取样方向和位置(如已知);

h) 试验速率;

i) 试验结果;

j) 试验人员和试验时间;

k) 重复试验的理由。

1) 其他需要注明的。

9 测量不确定度

测量不确定度分析对于辨识测量结果不一致性的主要来源是很有用的。

测量不确定度不应与测量结果组合起来评判是否满足产品标准的要求,除非用户特别指明。

拉伸试验测量结果不确定度的评定范例参见附录D。

GB/T 34505—2017

A

(资料性附录)

断后伸长率低于5%的测定方法

A.1 本附录推荐了断后伸长率低于5%的测定方法。

A.2
试验前在平行长度的两端处做一很小的标记。使用调节到标距的分规,分别以标记为圆心划一圆
弧。拉断后,将断裂的试样置于一装置上,最好借助螺丝施加轴向力,以使其在测量时牢固地对接在一
起。以最接近断裂的原圆心为圆心,以相同的半径划第二个圆弧。用工具显微镜或其他合适的仪器测

量两个圆弧之间的距离即为断后伸长,准确到±0.02 mm。
为使划线清晰可见,试验前涂上一层染料。

style="width:7.99993in;height:2.88002in" />class="anchor">GB/T 34505—2017

附 录 B

( 资 料 性 附 录 )

移 位 法 测 定 断 后 伸 长 率

B.1 本 附 录 推 荐 了 用 移 位 法 测 定 断 后 伸 长 率 。

B.2 为 了 避 免 由 于 试 样 断 裂 位 置 不 符 合 6 . 8 . 4 所 规 定 的
条 件 而 报 废 试 样 , 可 以 采 用 下 列 方 法 :

a) 试验前将试样原始标距细分为5 mm (推荐)到10 mm 的 N 等份。

b) 试验后,以符号 X 表示断裂后试样短段的标距标记,以符号 Y
表示断裂后试样长段的等分标

记,此标距与断裂处的距离最接近于断裂处至标距标记X 的距离。

c) 如 X 与 Y 之间的分格数为 n, 按如下测定断后伸长率:

1) 如 N-n 为偶数(见图 B.la)], 测量 X 与 Y 之间的距离l 和测量从 Y
至距离为style="width:0.7468in;height:0.60676in" />个 分 格 的 Z 标 记 之 间 的
距 离 l 。 按 照 式(B. 1) 计 算 断 后 伸 长 率 :

style="width:3.31344in;height:0.6534in" /> …………… …… (B.1)

2) 如 N-n 为 奇 数 ( 见 图 B. 1b)], 测 量 X 与 Y 之 间 的 距 离 lx, 以
及 从 Y 至 距 离 分 别 为

style="width:1.15341in;height:0.61336in" />和
style="width:1.16002in;height:0.61336in" />个 分 格 的Z '和 Z" 标 记
之 间 的 距 离 l 和 l 。 按 照 式(B.2) 计 算 断 后 伸 长 率 :

(B.2)

a) N-n 为偶数

style="width:7.75999in;height:2.23322in" />

b) N-n 为奇数

说明:

n ——X 与 Y 之间的分格数;

N — 等分的份数;

X — 试样较短部分的标距标记;

Y 试样较长部分的标距标记;

Z,Z',Z" — 分度标记。

注:试样头部形状仅为示意性。

图 B.1 移 位 方 法 的 图 示 说 明

GB/T 34505—2017

C

(规范性附录)

逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度(Rp)

C.1 范围

本附录规定了逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度(Rp)。

本附录适用于具有无明显弹性直线段金属材料的塑性延伸强度的测定。对于力-延伸曲线图具有
弹性直线段高度不低于0.5Fm
的金属材料,其塑性延伸强度的测定亦适用。逐步逼近方法可应用于这

种性能的拉伸试验自动化测试。

C.2 方法

根据力-延伸曲线图测定塑性延伸强度。

试验时,记录力-延伸曲线图,至少直至超过预期的塑性延伸强度的范围。在力-延伸曲线上任意估

取 A。 点拟为塑性延伸率等于0.2%时的力 FP₂ , 在曲线上分别确定力为0. 1F₂
和0.5F₂ 的 B₁ 和

D₁ 两点,作直线B,D₁ 。 从曲线原点O (必要时进行原点修正)起截取OC
段(OC=0.2%×L。×n, 式中

n 为延伸放大倍数),过C 点作平行于B₁D₁ 的平行线CA, 交曲线于A₁ 点。如果A,
与 A。 重合,FP₀.2

即为相应于塑性延伸率为0.2%时的力。

如A₁ 点未与A。 重合,需要按照上述步骤进行进一步逼近。此时,取A₁ 的 力Fp₀
.2,在曲线上分别 确定力为0.1FPo.2和0.5FP.2 的 B。 和 D₂ 两点,作直线B₂D₂
, 过 C 点作平行于B₂D₂ 的平行线 CA, 交 曲线于A₂
点,如此逐步逼近,直至最后一次得到的交点A, 与前一次的交点A,- 重合(见图
C.1)。A,

的力即为塑性延伸率达0.2%时的力。此力除以试样原始横截面积得到测定的塑性延伸强度Rpo.2。

最终得到的直线 B,D, 的斜率,
一般可以作为确定其他塑性延伸强度的基准斜率。

GB/T

34505—2017

style="width:6.85328in;height:6.97334in" />

C.1 逐步逼近方法测定塑性延伸强度

28

style="width:2.6067in;height:1.0934in" />GB/T 34505—2017

附 录 D

(资料性附录)

拉伸试验测量结果不确定度的评定

D.1 拉伸试验测量结果不确定度的评定

评定铝青铜材料以3个试样平均结果的抗拉强度、规定塑性延伸强度和塑性指标的不确定度。使

用10个试样,得到测量列,测量得到的结果见表D. 1。

试验标准偏差按贝塞尔公式计算:

式中:

……… ………… (D.1)

style="width:1.65326in;height:0.69344in" />

表 D. 1 重复性试验测量结果

序号

试样直径

d/mm

抗拉强度

Rm/MPa

规定塑性

延伸强度

R₀ .2/MPa

断后伸长率

A/%

断面收缩率

Z/%

1-1

10.02

677

408

22.0

36

1-2

10.00

677

399

21.5

35

1-3

10.02

671

401

22.5

32

1-4

10.00

690

402

20.0

37

1-5

10.01

669

405

22.0

35

1-6

10.00

669

389

22.0

39

1-7

9.99

688

412

21.5

33

1-8

10.02

669

410

22.5

37

1-9

9.99

689

389

20.5

35

1-10

10.00

687

390

21.0

36

平均值

678.6

400.5

21.55

35.5

标准偏差s;

9.046

8.683

0.832

2.014

相对标准偏差

1.333%

2.168%

3.860%

5.673%

D.2 抗拉强度不确定度的评定

抗拉强度不确定度的评定如下:

a) 数学模型

style="width:5.3133in" />GB/T 34505—2017

style="width:1.12666in;height:0.63338in" />

……… ………… (D.2)

uce(Rm)=√u(Fm)+u(So)+u(rep)+u(Rm)

… … … … … … … …(D.3)

式中:

Rm — 抗拉强度;

Fm— 最大力;

S 。 —— 原始横截面积;

rep ——重复性;

Rmy—— 拉伸速率对抗拉强度的影响。

b) A 类相对不确定度分项 ure(rep) 的评定

本例评定3个试样测量平均值的不确定度,故应除以 √ 3。

style="width:4.25335in;height:0.71984in" /> … … … … … … … …(D.4)

c) 最大力Fm 的 B 类相对不确定度分项 ue(Fm) 的评定

1) 试验机测力系统示值误差带来的相对标准不确定度 ure(F₁)

1.0级的拉力试验机示值误差为±1.0%,按均匀分布考虑k=√3, 则 :

style="width:3.25995in;height:0.72006in" /> … … … … … … … …(D.5)

2) 测力系统示值误差带来的相对标准不确定度 ur(F₂)

使用0.3级的标准测量仪对试验机进行检定,重复性 R=0.3% 。
可以看成重复性极限。

则其相对标准不确定度为:

style="width:4.05338in;height:0.63338in" /> ……… ………… (D.6)

3) 最大力的相对标准不确定度分项 ure(Fm)

um(Fm)=√u(F₁)+u(F₂)

= √ (0.577%)²+(0.106%)²=0.587% …………… (D.7)

d) 原始横截面积S 。的 B 类相对不确定度分项 ure(S 。) 的评定

测定原始横截面积时,测量每个尺寸应准确到±0.5%。

style="width:1.34677in;height:0.60016in" />

style="width:2.99342in;height:0.72666in" />

u(So)=2 ·ure(d)=2×0.289%=0.578%

e) 拉伸速度影响带来的相对不确定度分项 urg(Rmy)

试验得出,在拉伸速率变化范围内抗拉强度最大相差21 MPa,
所以拉伸速率对抗拉强度的影响为

±10.5 MPa,按均匀分布考虑:

style="width:2.76671in;height:0.69322in" />

style="width:3.33326in;height:0.59994in" />

… … … … … … … …(D.8)

… … … … … … … …(D.9)

f) 抗拉强度的相对合成不确定度表(表D.2)

GB/T 34505—2017

表 D.2 抗拉强度的相对标准不确定度分项汇总

标准不确定度分项

不确定度来源

标准不确定度

ura(rep)

测量重复性

0.770%

uml(Fm)

最大力

0.587%

urd(S,)

试样原始横截面积

0.578%

ura(Rmy)

拉伸速率

0.893%

ueei(Rm)=√u(rep)+u(Fm)+u(S)+u(Rm)

= √ (0.770%)²+(0.587%)²+(0.578%)²+(0.893%)²

=1.438% … … … … … … … …(D. 10)

g) 抗拉强度的相对扩展不确定度

取包含概率p=95%, 按 k=2

Ue(Rm)=k ·uee(Rm)

Ura(Rm)=2×1.438%=2.876%

… … … … … … … …(D. 11)

…… …………… (D.12)

D.3 规定塑性延伸强度不确定度的评定

规定塑性延伸强度不确定度的评定如下:

a) 数学模型

style="width:0.9934in;height:0.62656in" />

style="width:6.70665in;height:0.38016in" />

… … … … … … … …(D. 13)

式中:

R 。— 规定塑性延伸强度;

F,—— 规定塑性延伸力;

S 。—— 原始横截面积;

rep ——重复性;

R 。—— 拉伸速率对规定塑性延伸强度的影响。

b) A 类相对不确定度分项uei(rep) 的评定

本例评定3个试样测量平均值的不确定度,故应除以 √ 3,

style="width:4.20662in;height:0.73986in" /> … … … … … … … …(D. 14)

c) 规定塑性延伸力 F, 的 B 类相对不确定度分项 ure(Fp) 的评定

规定塑性延伸力是按如下方法得到的:在力-延伸曲线图上,划一条与曲线的弹性直线段部分平行,
且在延伸轴上与此直线的距离等效于规定塑性延伸率0.2%的直线。此平行线与曲线的交截点给出相

应于所求规定塑性延伸强度的力。

由于无法得到力-延伸曲线的数学表达式,我们不能准确得到引伸计测量应变的相对标准不确定度

GB/T 34505—2017

ue(△L。)与力值的相对标准不确定度ure(F,)
之间的关系。为得到两者之间的近似关系,通过交截点
与曲线作切线,与延伸轴的交角为α。则引伸计测量应变的相对标准不确定度
um( △L 。) 与引伸计对力

值带来的相对标准不确定度 ur(F 。) 近似符合下式:

uel(Fp)=tana ·ure( △L 。) …… …………… (D.15)

1级引伸计的相对误差为±1%,按均匀分布考虑。

style="width:3.19324in;height:0.71324in" /> …… …………… (D.16)

在实际操作中α角与坐标轴的比例有关,
style="width:1.26408in;height:0.63998in" />,本例中在交截style="width:1.2176in;height:0.63998in" />

style="width:3.87339in;height:0.63338in" />

umi(Fp)=√u(F₁)+u(F₂)+u(F)=0.578%

d) 原始横截面积So 的 B 类相对不确定度分项 ure(S 。) 的 评 定

原始横截面积相对不确定度与D.2c) 相 同

um(S 。)=0.578%

e) 拉伸速度影响带来的相对不确定度分项 uri(Rp)

试验得出,在拉伸速率变化范围内规定塑性延伸强度最大相差23

延伸强度的影响为±11.5 MPa, 按均匀分布考虑:

style="width:2.72659in;height:0.70664in" />

style="width:3.28669in;height:0.60016in" />

f) 规定塑性延伸强度的相对合成不确定度表(表 D.3)

… … … … … … … …(D. 17)

… … … … … … … …(D. 18)

MPa, 所以拉伸速率对规定塑性

… … … … … … … …(D. 19)

… … … … … … … …(D.20)

表 D.3 规定塑性延伸强度的相对标准不确定度分项汇总

标准不确定度分项

不确定度来源

标准不确定度

umi(rep)

测量重复性

1.252%

ur(F)

规定塑性延伸力

0.578%

ur(S)

试样原始横截面积

0.578%

ur(Rp)

拉伸速率

1.658%

相对合成不确定度:

ucm(R,)=√u(rep)+u(F,)+u(So)+u(Rpv)

= √ (1.252%)²+(0.578%)²+(0.578%)²+(1.658%)

=2.24% … … … … … … … … … …(D.21)

g) 规定塑性延伸强度的相对扩展不确定度

取包含概率p=95%, 按 k=2

Ur(Rp)=k×ucre(R,) … … … … … … … …(D.22)

Ue(Rm)=2×2.24%=4.48% … … … … … … … …(D.23)

style="width:5.19342in" />GB/T 34505—2017

D.4 断后伸长率不确定度的评定

断后伸长率不确定度的评定如下:

a) 数学模型

style="width:1.56657in;height:0.66in" />

… … … … … … … …(D.24)

式中:

A — 断后伸长率;

Lo—— 原始标距;

Lu— 断后标距。

断后伸长(Lu-L。) 的测量应准确到0. 1 mm。
在评定测量不确定度时公式应表达为:

style="width:2.33986in;height:0.64658in" /> ………… ……… (D.25)

△L 与 L。彼此不相关,则:

ue(A)=√u(Lo)+u( △L)+u(rep)+u(off) … … … … … …(D.26)

b) A 类相对标准不确定度分项 ui(rep) 的评定

本例评定三个试样测量平均值的不确定度,故应除以 √ 3。

style="width:4.23337in;height:0.71346in" /> … … … … … … … …(D.27)

c) 原始标距的 B 类相对标准不确定度分项 umi(L 。)的评定

根据标准规定,原始标距的标记L。应准确到±1%。按均匀分布考虑k=√3, 则:

style="width:3.0134in;height:0.71346in" /> …… …………… (D.28)

d) 断后伸长的 B 类相对标准不确定度分项 u( △L) 的评定

(L 。-L 。) 的测量应准确到0 . 1 mm 。 本试验的平均伸长为10.775 mm,
按均匀分布考虑 k=

√ 3,则:

style="width:4.10656in;height:0.69322in" /> …… …………… (D.29)

e) 修约带来的相对标准不确定度分项 um(off) 的评定

断后伸长率的修约间隔为0.5%。按均匀分布考虑,修约带来的相对标准不确定度分项:

style="width:4.63331in;height:0.72006in" /> … … … … … … … …(D.30)

f) 断后伸长率的相对合成不确定度表(表 D.4)

表 D.4 断后伸长率的标准不确定度分项汇总

标准不确定度分项

不确定度来源

相对标准不确定度

平均值

urd(rep)

测量重复性

2.229%

21.55%

ur(L。)

试样原始标距

0.577%

L。= 50 mm

ur(△L)

断后伸长

0.536%

AL= 10.775 mm

um(off)

修约

0.658%

style="width:3.82666in" />style="width:5.19326in;height:0.75328in" />GB/T 34505—2017

相对合成不确定度:

ucei(A)=√u(rep)+u(L 。)+ua( △L)+u(off)

= √ (2.229%)²+(0.577%)²+(0.536%)²+(0.658%)

=2.46% … … … … … … … …(D.31)

g) 断后伸长率的相对扩展不确定度

取包含概率p=95%, 按 k=2

Ue(A)=kXucei(A) … … … … … … … …(D.32)

Ua(Rm)=2×2.46%=5.0% … … … … … … … …(D.33)

D.5 断面收缩率不确定度的评定

断面收缩率不确定度的评定如下:

a) 数学模型

style="width:1.52in;height:0.6468in" /> …… …………… (D.34)

式中:

Z — 断面收缩率;

S 。— 原始横截面积;

S.— 断后最小横截面积。

公式中S。不独立,与S。相关性显著。近似按 S。与 S.
相关系数为1考虑。符合下式关系:

2

… … … … … … … …(D.35)

style="width:4.88677in;height:0.69344in" />

u 。(Z)=√u²(S 。,S,)+u²(rep)+u²(off)

b) A 类相对标准不确定度分项 ure(rep) 的评定

本例评定3个试样测量平均值的不确定度,故应除以 √ 3

style="width:4.21999in;height:0.72006in" /> … … … … … … … …(D.36)

c) 原始横截面积的标准不确定度分项 u(S 。) 的评定

根据标准规定,原始标距的标记L。应准确到±1%。按均匀分布考虑k=√3, 则 :

style="width:2.98666in;height:0.70664in" /> … … … … … … … …(D.37)

测量每个尺寸应准确到士0.5%。

试样公称直径
style="width:4.49344in;height:0.57992in" />

style="width:3.58673in;height:0.71346in" />

um(S 。)=2Xum(d)=0.578%

u(So)=78.54×0.578%=0.454 mm²

d) 断裂后横截面积的标准不确定度分项 u(S 。) 的评定

标准中规定,断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。按均匀分布考虑:

style="width:4.84665in;height:0.71324in" />style="width:4.43995in;height:0.68002in" />

style="width:2.96668in;height:0.72666in" />

根据计算断后缩颈处最小直径处横截面积平均为 Su=

u(Su)=50.66×1. 155%=0.565

e) 修约带来的相对标准不确定度分项

GB/T 34505—2017

… … … … … … … …(D.38)

… … … … … … … …(D.39)

根据7.1中的规定,断面收缩率的修约间隔1%,按均匀分布考虑,修约带来的标准不确定度分项:

style="width:3.2in;height:0.72666in" /> … … … … … … … …(D.40)

f) 断面收缩率的相对合成不确定度

断面收缩率的标准不确定度分项汇总见表 D.5。

表 D.5 断面收缩率的标准不确定度分项汇总

标准不确定度分项

不确定度来源

标准不确定度

平均值

ua(rep)

测量重复性

3.275%

Z= 35.5%

urei(S.)

断裂后横截面积

0.565 mm²

S.= 50.66 mm²

ure(S₀)

试样原始横截面积

0.454 mm²

S¹=78.54 mm²

ur(off)

修约

0.289%

u.(Z)=√u²(S 。,S,)+u²(rep)+u²(off)

= √ (0.347%)²+(3.275%)²+(0.289%)=3.306%

g) 断面收缩率的相对扩展不确定度

……… ………… (D.41)

… … … … … … … …(D.42)

取包含概率p=95%, 按 k=2

相对扩展不确定度U(Z)=kXu 。(Z)=2×3.306%=6.612%

Ue(Z)=6.7%

D.6 相对扩展不确定度结果汇总

相对扩展不确定度结果见表 D.6。

表 D.6 相对扩展不确定度结果汇总

… …………… (D.43)

抗拉强度

U. (Rm)

规定塑性延伸强度

Ul(R,)

断后伸长率

U(A)

断面收缩率

UM(Z)

2.9%

4.5%

5.0%

6.7%

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