GB T 5986-2000 热双金属弹性模量试验方法.pdf

1、GB/T 5986-2000 前言本标准等效果用美国材料与试验协会ASTMB 223，1985(1991年确认)!热双盘属弹性模量试验方法儿本标准主要技术内容与ASTMB 223，1985(1991年确认相同。本标准的计量单位和投影榄圄采用我国法定计量单位掬惯例.本标准中增加了经预成形后的试样热处理制度的规定且试样厚度与宽度的测量规定.本标准与GB/T44611992热双金属带材协调一致。本标准编写格式符青GB/T1.1-19931标准化工作导则第1单元标准的起草与表述规则第1部分2标准编写的基本规定儿本标准自实施之日起替代GB/T5986-1986热双盘属弹性模量试验方法。丰标准校前版增加了

2、前言部分和有关安全与测量精度与偏差方面的内容。本标准由国家机械工业局提出。丰标准由圭国电工含金标准化技术委员会归口。本标准由上海电器科学研究所负责起草。本标准主要起草人.沈拌盘、郎云主、赵一鹏、韩惠忠、张真成。丰标准1966年以第一机械工业部标准首次发布.1986年修订为国家标准。丰标准委托全国电工告盘标准化技术委员会负责解释。115 中华人民共和国国家标准热双金属弹性模量试验方法GB/T 5986-2000 Test method for modulus of elasticity 。fthermostat metals 代替GB!T5986-1986 1 范围1.1 本标准规定了热双金属弹

3、性模量计算公式，试验仪器要求，样品及其制备等试验方法要素。1.2 本标准适用于厚度为0.40-1.40 mm内热双金属条片试样，在一185-十540C之间某一温度下弹性模量的测定。1. 3 本标准无意提及所有的安全问题，即使有也是与本标准的使用有关。在使用之前，设置适当的安全措施以及确定标准的适用性，是本标准使用者的责任团2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效.所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 4461-1992 热双金属带材3 定义和符号本标准采用下列定义:3. 1 热双金属由两

4、层或多层具有不同膨胀系数和其他合适性能的金属或合金层组成的复层材料嘈其曲率随温度改变而发生变化。3. 2 弹性模量在材料弹性极限内，应力与相应的应变之比。热双金属的弹性模量是用机械负荷下的悬臂梁挠度公式进行移项后所得的公式(1)计算s单位名称为兆帕斯卡或牛顿每平方毫米，单位符号为MPa或N/mm。E = 4PV/!bt3 ) 1 ( . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 式中，E干干弹性模量.MPa，P-一一负荷，N;L一一测量长度，mmf一试样挠度，mro;b-试样宽度，mm;t 试样厚度，mmo4 仪黯见图1、图2、图3.国.质量技术监

5、督局2000-01-03批准2000- 08 -01实施116 负荷负荷托盘GB!T 5986-2000 皇豆富示器图I测定热双金属弹性模量的仪器2 -6垫圄图2活络夹头装配图147 合金钢摔硬磨光该部分只要萍硬4. 1 试样架GB/T 5986-2000 2-5 2-M6 3, 图3试样活终夹头详图当试样架深入所需温度的浴槽时，它牢固地将试样夹住，成水平位置，如同一个悬臂梁，试祥架带寄一只测量试样挠度的深度千分尺和一根给试样加负荷的加荷杆，深度千分尺和加荷抨都应足够地伸出活槽的液面，以便操作者能在较高温度下进行试验。4.2 加荷轩其直径不大于3.2mm，用于运载负荷并能将负荷垂直地加在悬臂梁

6、试样的自由端，为了避免因膨胀程度的差异而影响到挠度的读数，加荷杆与支撑试样夹持器的管于必须用相阔的材料制成，加荷杆的下端应制成圆锥形，并且应抵人试样自由端上冲制的圆锥形标记内，任何支撑件都应允许其随试样挠曲的自由移动，并且与深度千分尺在电气上绝缘，靠近加荷杆的顶端有一个支承负荷的托盘，加荷杆和托盘的总重量应不大于0.3N , 4.3 深度千分尺用于测量试样的挠度，其最小分度为0.002mm，它应直接安装在加荷杆的正上方，千分尺的轴应与加荷杆在同条铅垂线上，这样便可以在加荷杆的顶部读出无负荷和有负荷位置的读数，深度千分尺应与试样架和加荷抨在电气上绝缘，4.4 负荷118 G/T 5986-200

7、0 采用四等法码作负荷.当把负荷放在托盘上时，其重心应与加荷杆的轴心相重舍，为了使操作者读取无负荷及有负荷读数的方便，负荷应该是装卸方便，其重量不应太重而使试样挠度超过长度的7%J囚4.5 浴槽一种能搅拌的恒温液槽或恒温箱，在试验过程中其温度能保持恒定。4.6 电子指示器种灵敏的小电流指示器，当深度千分尺杆接触加荷杆的顶端，就发生信号，指示器的灵敏度应能使加荷忏位置测定精度达士0.002mm。5 预防措施5.1 负荷不宜选择太太，否则会使试样承受的应力超过其弹性极限，结果各次试验的有负荷和无负荷读数会或多或少地不重合，当发生这种情况时，就要更换新的试样，并采用较轻的负荷进行试验。6试样.6.1

8、 试样为条片状，长度约比测量长度长30mm，厚度可以取O.4 40 mm之间的任一数值.但相应的宽度应符合图4所示的数值，宽度与厚度尺寸的测量精度应为土0.002mmo 7 试样的申j备7.1 测量长度16 15 14 13 E 12 电11E10 9 :仆仆1.i. i 1 , I川唔, 1 ,.1 I I 1; 1 。最大I:.j |草lU政EE I .,.:y.r. ii12!-14 .1最小:;.:!:;j.:j.:.J 17 l_.:;:;:i :i.: I ! :/ / :L.11:L / ! /, I :. I :1 0, 30 0, 50 0, 70 0, 90 1. 10 1

9、. 30 厚度.mm图4试样的宽度测量长度应是从试样上支承加荷杆的冲制标记中心到试样夹持器边缘之间的距离，冲制标记深度约为试样厚度的一半.其位置在距自由端6mm处的中心线上，为了使测量长度达到必须的精确度.试样应按图5所示的要求制备，这样，当试样装进试祥夹持器时，测量长度的公差将保持在士。.08mmo表1给出了各种厚度时的测量长度。来用说明21J采用标准中未规定法码的等级，根据采用标准中有关负荷精度的要求选用四等标准法码。2J采用标准仅规定挠度不大于7.6mm.未标明挠度与长度的关噩，不便操作，本标准规定为7%与前版标准保持一敖.149 GB/T 5986-2000 4主I I工!十逛一一一一

10、一一一一?十1:1)且非2反)._1 ! 图5试样表l试样的测量长度mm 厚度t测量长度LO. 400. 559 70 O. 560. 719 80 O. 72O. 8789 90 O. 881. 039 100 1.041.199 110 1. 201. 40 120 注2对于本试验方法未包含的试样厚度、宽度和测量长度及其试验规程应由供需双方商定。7.2精加工从送试料上切或剪下粗样后，用机器或手工精加工至规定尺寸，为了清除粗加工时损伤的材料，沿着试样每边都应去掉不少于两倍厚度的加工余量。7.3 预成形操作试样要预先弯曲近似弓形，是为了使在某试验温度下，使试样元负荷的位置与有负荷的位置位于平直

11、位置上下距离大致相等(兑图6)囚加荷轩试样活络夹头自f负荷位置图6试样的无负荷位置，平直位置满负荷位置与温度的关系7.4 热处理150 GB!T 5986-2000 完成预成形以后的试样应进行热处理，以消除材料制造加工产生的内应力。其具体的热处理制度按GB!T 4461进行或由供需双方商定。7.5 标记任何识别标记都应位于试样测量长度之外的固定端。8 试验步骤8.1 清洁仔细地清除经过热处理后试样表面及冲制标记内所附着的污物及氧化膜，同时要使加荷杆的两端成锥形.以便进一步提高电子指示器的灵敏度。8.2 测量试样厚度及宽度沿试样长度中心线方向在测量长度范围内，测量三处垂直于长度中心线截面上的厚度

12、与宽度，并取平均值作为计算厚度与宽度，见图52J0 8.3 试验程序将试样牢固地夹在试样架里，用直径3mm的销孔和销子准确地定位。将加荷杆下端抵人试样自由端的冲制标记中。把试样架的下部连同试样一起浸人所需温度的浴槽里，同1)性地支承住，浸入深度至少80 mmo把电子指示器连接到试样架的接线端上。经过一段均温时间后，调节深度千分尺直到电于指示器发出千分尺轴已经接触加荷杆的信号为止，记录这个位置作为无负荷读数。然后往负荷托盘上加负荷使试样挠曲，并记录这个位置作为有负荷的读数。这两次读数之差便是挠度值。从十次或更多次试验数据得到挠度的平均值。8.4 弹性模量的计算将试样尺寸及已知负荷下的平均挠度代人

13、公式，计算出弹性模量E，如下例:E二4PL!bt已知，P=1N;L=100 mm;=3. 383 mm;b二9.94mm;t=O. 895 mmo 将己知值代人公式E=4X1 NX (l OO mm)!3. 383 mmX9.94 mmX(O. 895 mm) E=165 921 MPa=166 000 MPa 9 报告9.1 报告应包括如下内容.9.1.1 热双金属的牌号和生产厂名称;9.1.2 试样尺寸，mm;9.1.3 试验温度，C;9. 1.4 试样的晶粒方向;9. 1.5 弹性模量，MPa;9. 1.6 测量者签名(盖章)，校验者签名(盖章);9.1.7 试验日期;9.1.8 试验报告编号。来用说明z1J采用标准中未作具体说明，本标准与前版标准保持致。2J本标准增加的条款P131 10 精度与偏差10.1 精度GB/T 5986-2000 根据本试验规程和精度为:f:0.04%的负荷，其试验极限误差28=土1.8%。10.2偏差本方法试验结果与公认的参考值比较表明没有系统误差。1:1 2