style="width:9.83994in;height:3.27998in" /> 本文是学习GB-T 7314-2017 金属材料 室温压缩试验方法. 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
本标准规定了金属材料室温压缩试验方法的术语和定义、原理、符号和说明、试样、试验设备、试验
条件、性能测定、性能测定结果数值的修约、试验结果处理和试验报告。
本标准适用于测定金属材料在室温下单向压缩的规定塑性压缩强度、规定总压缩强度、上压缩屈服
强度、下压缩屈服强度、压缩弹性模量及抗压强度。
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
GB/T 10623界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
屈曲 buckling
除通过压溃方式引起压缩失效外，以下几种方式也可能发生压缩失效：
a) 由于非轴向加力而引起柱体试样在其长度上的弹性失稳；
b) 柱体试样在其全长度上的非弹性失稳；
c) 板材试样标距内小区域上的弹性或非弹性局部失稳；
d)
试样横截面绕其纵轴转动而发生的扭曲或扭转失效。这几种失效类型统称为屈曲。
3.2
单向压缩 single compression
试样受轴向压缩时，弯曲的影响可以忽略不计，标距内应力均匀分布，且在试验过程中不发生屈曲。
3.3
试样原始标距 specimen original gauge length
Lo
用以测量试样变形的那一部分原始长度，此长度应不小于宽度或直径。
3.4
实际压缩力 real compression force
F
压缩过程中作用在试样轴线方向上的力；对夹持在约束装置中进行试验的板状试样，是标距中点处
GB/T 7314—2017
扣除摩擦力后的力。
3.5
摩擦力 friction force
F
被约束装置夹持的试样，在加力时，两侧面与夹板之间产生的摩擦力。
3.6
规定塑性压缩强度 proof strength;plastic compression
R
试样标距的塑性压缩变形达到规定的原始标距百分比时的压缩应力。表示此压缩强度的符号应以
下脚标说明，例如Rp₀ ,o₁ ,R.
分别表示规定塑性压缩应变为0.01%、0.2%时的压缩应力。
style="width:0.54673in;height:0.56012in" />
通过对试样轴向施加递增的单向压缩力，测定相关压缩力学性能。
本标准使用的符号和相应的说明见表1。
表 1 符号和说明
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GB/T 7314—2017
表 1 ( 续 )
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6.1.1
试样形状与尺寸的设计应保证：在试验过程中标距内为均匀单向压缩，引伸计所测变形应与试
样轴线上标距段的变形相等；端部不应在试验结束之前损坏。本标准推荐图1、图2、图3、图4所示的
试样，凡能满足上述要求的其他试样也可采用。其中：
— — 图1、图2为侧向无约束试样。 L=(2.5～3.5)d
R。、RHe、RaL、Rmc;L=(5～8)d 和 L=(5～8)b
和 L=(2.5～3.5)b 的试样适用于测定Rc、
的试样适用于测定R.oi、E。;L=(1～2)d
和L=(1～2)b 的试样仅适用于测定Rme。
— 图3、图4为板状试样，需夹持在约束装置内进行试验。
6.1.2
试样原始标距两端分别距试样端面的距离不应小于试样直径(或宽度)的二分之一。
style="width:9.83994in;height:3.27998in" />
说明：
L— 试样长度[L=(2.5～3.5)d 或(5～8)d 或(1～2)d],单位为毫米(mm);
d— 试样原始直径[d=(10～20)±0.05],单位为毫米(mm)。
图 1 圆柱体试样
GB/T 7314—2017
style="width:9.30674in;height:3.80666in" />
说明：
L——试样长度[L=(2.5～3.5)b或(5～8)b或(1～2)b],单位为毫米(mm);
b ——试样原始宽度[b=(10～20)±0.05],单位为毫米(mm)。
图 2 正方形柱体试样
style="width:8.80673in;height:4.64662in" />共余
说明：
L— 试样长度[L=(H+h)±0.1], 单位为毫米(mm);
b — 试样原始宽度(b=12.5±0.05),单位为毫米(mm)。
图 3 矩形板试样
6.1.3 板状试样长度按式(1)计算：
L=H+h ……………………… …… (1)
板材试样无约束部分长度应根据被测材料的相关力学性能和约束装置高度进行计算，保证压头在
压缩过程中不接触约束装置。
style="width:0.66662in" />
style="width:2.4533in;height:1.44672in" />
其余
GB/T 7314—2017
Ra1.6
style="width:9.14658in;height:4.19482in" />
说明：
Lo- 试样原始标距(L。=50±0.05),单位为毫米(mm);
L — 薄板试样原始长度[L=(H+h)±0.05], 单位为毫米(mm)。
图 4 带凸耳板状试样
6.2.1 样坯切取的数量、部位、取向应按相关产品标准或双方协议规定。
6.2.2 切取样坯和机加工试样时，应防止因冷加工或热影响而改变材料的性能。
6.2.3
板状试样厚度为原材料厚度时，应保留原表面，表面上不应有划痕等损伤；试样厚度为机加工厚
度时，表面粗糙度应不劣于原表面的粗糙度。厚度(或直径)在标距内的允许偏差为1%或0.05
mm, 取 其小值。
6.2.4 圆柱体试样按图1机加工，板状试样按表2机加工，棱边应无毛刺。
表 2 板状试样尺寸
单位为毫米
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6.2.5
试样应平直。从板卷或带卷上切取的试样，允许带有不影响性能测定的轻微弯曲。
试验前，试样置应于干燥无腐蚀介质的室温下存放，并防止存放期间表面受到损伤和变形。
6.4.1
板材及正四棱柱体试样厚度和宽度，应在试样原始标距中点处测量；圆柱体试样应在原始标距
中点处两个相互垂直的方向上测量直径，取其算术平均值。
量具或测量装置按表3选用。根据测量的试样原始尺寸计算原始横截面积，至少保留4位有效数字。
GB/T 7314—2017
表 3 量具或测量装置的分辨力 单位为毫米
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6.4.2
测量带凸耳板状试样时，原始标距为两侧面的每一侧面两凸耳沿试样轴线方向的内侧距离和外
侧距离总和的四分之一。
测量时量具不应靠近凸耳根部。
7.1.1 试验机准确度应为1级或优于1级，并应按照GB/T 16825.1进行检验。
7.1.2 试验机上、下压板的工作表面应平行，平行度不低于1:0.0002 mm/mm
(安装试样区100 mm
范围内)。试验过程中，压头与压板间不应有侧向的相对位移和转动。压板的硬度应不低于55
HRC。
7.1.3
硬度较高的试样两端应垫以合适的硬质材料做成的垫板，试验后，板面不应有永久变形。垫板
上下两端面的平行度应不低于1:0.0002 mm/mm, 表面粗糙度Ra 应不大于0.8
μm。
不满足7.1.2中平行度要求的试验机，应加配力导向装置(见图5)。
style="width:4.20001in;height:7.55986in" />
图 5 力导向装置示意图
GB/T 7314—2017
试验机满足7.1.2、7.1.3,但偏心压缩的影响仍较明显时，可配用调平垫块(见图6)。
板状试样压缩试验，应使用约束装置。约束装置应具备：试样在低于规定的力的作用下发生屈曲；
不影响试样轴向自由收缩及沿宽度和厚度方向的自由胀大；试验过程摩擦力为一个定值。本标准推荐
图7的约束装置。凡能满足上述要求的其他约束装置也可采用。
style="width:3.90674in;height:4.57336in" />
style="width:4.88001in;height:2.65342in" />
说明：
d — 调平块直径(+80);
a,b— 调平块上下层厚度(a=12-0.05,b=12+0.05)。
图 6 调平垫块
GB/T 7314—2017
style="width:9.33333in;height:9.60674in" />
说 明 ：
5 — — 限位螺钉； 6 — — 夹紧螺钉。
style="width:7.81333in;height:2.20564in" />
图 7 板材压缩约束装置示意图
进行脆性材料试验时，用有机玻璃或铁纱做成防护罩，将试样罩在里面，防止试样碎片飞出伤人或
损坏仪器。
GB/T 7314—2017
7.6.1 引伸计应符合 GB/T12160 的要求。测定压缩弹性模量应使用不低于0 .
5级准确度的引伸计；
测定规定塑性压缩强度、规定总压缩强度、上压缩屈服强度和下压缩屈服强度，应使用不低于1级准确
度的引伸计。
7.6.2 测定压缩弹性模量和规定塑性压缩应变小于0 .
05%的规定塑性压缩强度时，应采用平均引 伸计。
8.1 对于有应变控制的试验机，设置应变速率为0.005 min¹ 。
对于用载荷控制或者用横梁位移控制试验
机，允许设置一个相当于应变速率0.005 min⁻
的速度。如果材料应变速率敏感，可以采用0.003 min⁻ 的 速度。
8.2
对于没有应变控制的系统，保持一个恒定的横梁位移速率，以达到在试验过程中需要的平均应变
速率要求。
在试验过程中恒定的横梁位移速率并不能保证试验过程中恒定的应变速率。无论采用哪种方法，
都应采用恒定的速率，不准许突然的改变。
8.3 板材试样装进约束装置前，两侧面与夹板间应铺一层厚度不大于0.05 mm
的聚四氟乙烯薄膜，或 均匀涂一层润滑剂，例如小于70μm
石墨粉调以适量的精密仪表油的润滑剂，以减小摩擦。
8.4
板状试样铺薄膜或涂润滑剂之前，应用无腐蚀的溶剂清洗。装夹后，应将两端面用细纱布擦干净。
8.5 安装试样时，试样纵轴中心线应与压头轴线重合。
8.6 除非另有规定，试验
一般在室温10℃~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应 为 2 3 ℃
± 5 ℃ 。
根据材料的规定塑性压缩强度R.2
(或下压缩屈服强度)及板材厚度来选择夹紧力。 一 般使摩擦 力 F: 不 大
于F. 估计值的2%;对极薄试样，允许摩擦力达到 Fpo.
的5%。在保证试验正常进行的条
件下，夹紧力应尽可能小。
注： 一般认为厚度小于0.3 mm 的试样为极薄试样。
9.2 板状试样实际压缩力(F) 的 测 定
9.2.1 试验时自动绘制力变形(或者力应变曲线)曲线，
一般初始部分因受摩擦力影响而并非线性关系
(见图7)。当力足够大时，摩擦力达到一个定值，此后摩擦力不再进一步影响力-变形曲线。设摩擦力
F, 平均分布在试样表面上，则实际压缩力 F 用式(2)计算。
style="width:1.85999in;height:0.59334in" /> ……………………………… (2)
9.2.2 用图解法确定实际压缩力(F) 。
在自动绘制的力-变形曲线图上，沿弹性直线段，反延直线交原 横坐标轴于O",
在原横坐标原点O '与O" 的连线中点上，作垂线交反延的直线于O 点 ，O
点即为力-变形 曲线的真实原点。过 O
点做平行原坐标的直线，即为修正后的坐标轴，实际压缩力可在新坐标系上直
接判读(见图8)。
style="width:4.9066in;height:5.36668in" />class="anchor">GB/T 7314—2017
9.3 规定塑性压缩强度(Rp) 的测定
9.3.1 力-变形图解法测定。力轴的比例应使所有的 F 点位于力轴的二分之一
以上，变形放大倍数选
择应保证图9中的OC 段长度不小于5 mm。
在自动绘制的力-变形曲线图上，自O
点起，截取一段相当于规定非比例变形的距离OC(epe ·L 。 ·
n), 过 C 点做平行于弹性直线段的直线CA 交曲线于A 点，其对应的力 F
为所测规定塑性压缩力(见
图9)。规定塑性压缩强度按式(3)计算：
style="width:1.17323in;height:0.62678in" />
………………………………
(3)
style="width:5.52004in;height:4.88664in" />
图 8 用图解法确定实际压缩力 F
style="width:4.82651in;height:5.33346in" />
a) 无侧向约束试验 b) 有侧向约束试验
图 9 图解法求 Fpe
9.3.2
如果力-变形曲线无明显的弹性直线段，应采用逐步逼近法。先在曲线上直观估读一点
A 。,约 为 规定塑性压缩应变0.2%的力FAo, 而后在微弯曲线上取 Go,Q
两点，其分别对应的力0.1FAo,0.5FAo,
作直线G₀Q, 按9.3.1法过 C 点作平行于 G₀Qo 的直线 CA, 交曲线于A₁
点，如A₁ 点 与A。点重合，则
style="width:5.22661in;height:4.79336in" />class="anchor">GB/T 7314—2017
F 即为F₀.2(见图10)。 G₀Q
直线的斜率一般可以用于图解确定其他规定塑性压缩强度的基准。
如 A₁ 点未与A。点重合，需要按照上述步骤进行进一步逼近。此时，取A₁
点对应的力FA 来分别 确定0.1FA 、0.5FA 对应的点G₁ 、Q₁, 然后如前述过 C
点作平行线来确定交点A₂ 。 重复相同步骤直至
最后一次得到的交点与前一次的重合。
9.4 规定总压缩强度(Re) 的测定
用力-变形图解法测定。力轴按9.3.1规定，总压缩变形一般应超过变形轴的二分之一
以上。在自
动绘制的力-变形曲线图上，自 O 点起在变形轴上取OD 段 (ec ·L 。 ·n), 过
D 点作与力轴平行的DM
直线交于曲线M 点，其对应的力 F
为所规定总压缩力(见图11)。规定总压缩强度按式(4)计算：
style="width:1.12666in;height:0.64658in" /> (4)
style="width:5.04662in;height:4.8334in" />
a) 无侧向约束试验
b) 有侧向约束试验
图 1 0 逐步逼近法求 F
style="width:5.03341in;height:5.67336in" />
a) 无侧向约束试验
style="width:5.05339in;height:5.74566in" />
b) 有侧向约束试验
图 1 1 图解法求 Fte
style="width:1.38674in;height:0.63338in" />
style="width:1.31326in;height:0.63998in" />
style="width:4.75336in;height:4.0799in" />
style="width:4.72in;height:4.09332in" />GB/T 7314—2017
9.5 上压缩屈服强度(Rc) 和下压缩屈服强度(R )的 测 定
9.5.1
呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上压缩屈服强度或下压
缩屈服强度或两者。如未具体规定，仅测定下压缩屈服强度。
9.5.2
在自动绘制的力-应变曲线图上(见图10),判读力首次下降前的最高实际压缩力(FHc)
和不计初
始瞬时效应时屈服阶段中的最低实际压缩力或屈服平台的恒定实际压缩力(FeL)
。 上压缩屈服强度和 下压缩屈服强度分别按式(5)和式(6)计算：
如经协商同意，屈服力可以在测力度盘上判读(见图12)。
style="width:4.73337in;height:4.0799in" />
a) b)
style="width:4.68664in;height:4.04668in" />
c) d)
图 1 2 图解法求 Fee 和 Fee
试样压至破坏，从力-变形图上确定最大实际压缩力 Fme
(见图13),或从测力度盘读取最大力值，抗
压强度按式(7)计算：
GB/T 7314—2017
style="width:1.28667in;height:0.63998in" />
……………………………
(7)
style="width:4.75336in;height:4.4132in" />
图 1 3 图解法求 Fme
对于塑性材料，根据应力-应变曲线在规定应变下，测定其抗压强度，在报告中应指明所测应力处的
应变。
用力-应变图解法测定弹性模量。在应力-变形曲线图上，取弹性直线段上 J 、K
两点(点距应尽可
能长)读出对应的力Fj、Fk, 变形△Lj、△Lk(见图11)。压缩模量按式(8)计算：
style="width:2.96668in;height:0.68002in" /> (8)
式中：
Fk — 力-变形曲线上 K 点的力，单位为牛(N);
Fj— 力-变形曲线上 J 点的力，单位为牛(N);
L 。 - 试样原始标距，单位为毫米(mm);
△Lx—— 力-变形曲线上 K 点的变形量，单位为毫米(mm);
△L,—— 力-变形曲线上J 点的变形量，单位为毫米(mm);
S 。 — 试样原始横截面积，单位为平方毫米(mm²)。
如材料无明显的弹性直线段，在无其他规定时，则按9.3.2方法处理。
试验结果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：
a) 弹性模量测定结果保留3位有效数字，修约的方法按照 GB/T 8170 进行。
b) 强度性能修约至1 MPa。
11.1 出现下列情况之一时，试验结果无效，应重做同样数量试样的试验：
a) 试样未达到试验目的时发生屈曲；
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b) 试样未达到试验目的时，端部局部压坏以及试样在凸耳部分或标距外断裂；
c) 试验过程中试验仪器设备发生故障，影响了试验结果。
11.2
试样上出现冶金缺陷(如分层、气泡、夹渣、缩孔等),应在试验记录及报告中注明。
试验报告包括以下内容：
a) 本标准编号；
b) 试样标识；
c) 材料名称、牌号；
d) 试样的取样方向和位置；
e) 试样形状和尺寸；
f) 试验装置和润滑剂；
g) 试验机型号和规格；
h) 试验速度和控制方式；
i) 试验结果；
j) 试验过程中发生的可能影响试验结果的异常情况。
更多内容 可以 GB-T 7314-2017 金属材料 室温压缩试验方法. 进一步学习