GB T 6396-2008 复合钢板力学及工艺性能试验方法.pdf

1、ICS 7704010H 22 园雷中华人民共和国国家标准GBT 6396-2008代替GBT 6396-1995复合钢板力学及工艺性能试验方法Clad steel plates-Mechanical and technological test2008-05-13发布 20081101实施丰瞀嬲紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1”刖 昌GBT 6396-2008本标准与日本标准iris G 060l一2002(复合钢板试验方法的一致性程度为非等效。本标准代替GBT 6396 1995(复合钢板力学及工艺性能试验方法，本标准与GBT 6396-1995相比主要变化如下：删除了对复合钢

2、板厚度的限制；对一些术语和定义进行了重新修订：增加了复合的定义，删除了轧制复合钢板、爆炸复合钢板、堆焊复合钢板、铸造复合钢板、爆炸轧制复合钢板、堆焊轧制复合钢板、铸造轧制复合钢板、剪切试验的定义，对基材、外弯曲试验、内弯曲试验、侧弯取试验的定义进行了修正；取消了拉伸试验组合强度标准值的计算公式；-取消了对剪切试验、结合度试验和粘结试验中对取样量的规定；增加了试验报告的内容，并把试验报告统一放置在附录B中；对粘结试验装置进行了改进，在凹模中心增加了一个直径6 mtn通孔；本标准的附录A、附录B为规范性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：大连船舶

3、重工集团有限公司、大连爆炸加工研究所、首钢总公司、武昌造船厂、武汉钢铁公司、济南试金集团公司。本标准主要起草人：常青、王勇、刘卫平、杨小敏、李荣锋、耿秀英、曹风、王萍、张丽艳。本标准所代替标准的历次版本的发布情况为：GBT 6396 1986、OBT 6396 1995。1范围复合钢板力学及工艺性能试验方法GBT 6396-2008本标准规定了复合钢板的拉伸、剪切、弯曲、结合度、冲击、粘结和硬度试验方法。本标准适用于以钢板为基材，以不锈钢或有色金属及合金为复材的轧制、爆炸、堆焊、扩散、铸造、爆炸轧制、堆焊轧制、扩散轧制及铸造轧制等加工方法制造的单面和双面复合钢板(以下简称为复合钢板)的力学及工

4、艺性能试验。对其他金属复合板，也可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 228金属材料室温拉伸试验方法(GBT 228-2002，eqv ISO 6892：1998)GBT 229金属夏比缺口冲击试验方法(GBT 229-2007，ISO 1481：2006，MOD)GBT 232金属材料弯曲试验方法(GBT 23z一1999，eqv ISO 74

5、38：1985)GBT 2975钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备(GBT 2975-1998，eqv ISO 377：1997)GBT 43401金属维氏硬度试验第1部分：试验方法(GBT 434011999，eqv ISO 65071：1997)GBT 8170数值修约规则GBT 10623金属力学性能试验术语3术语和定义GBT 10623确立的以及下列术语和定义适用于本标准。31复合clad一种金属被另一种金属完全复盖，并使其在界面上实现冶金结合(镀层金属除外)。32复合钢板clad steel plate以钢板为基材的复合板。33基材base metal复合钢板中主要承受结构强

6、度的材料。34复材cladding metal复合钢板中的包复材料。35复合钢板的总厚度total thickness of clad steel plate复合钢板的基材与复材厚度之和。GBT 6396-200836复合比clad ratio复材厚度占复合钢板总厚度之比。37单面复合钢板single side clad steel plate基材单面复合有复材的复合钢板。38双面复合钢板both sides clad steel plate基材双面均复合有复材的复合钢板。39外弯曲试验external bend test试样受拉面为复材的弯曲试验。310内弯曲试验internal bend

7、test试样受拉面为基材的弯曲试验。311侧弯曲试验side bend test试样受拉面为复合钢板横截面的弯曲试验。312结合度试验bond test以规定直径的弯心对试样进行内弯曲，弯曲到规定角度后卸除试验力，检查试样两侧结合面的分离程度。313粘结试验combine test用静压力通过相应的粘结试验装置使复合钢板结合面承受法向拉力，使基材与复材分离，以测定其粘结强度的试验。4符号及说明本标准适用的符号及说明见表1。表1符号及说明符 号 说 明 单 位试样总厚度试样的基材厚度试样的复材厚度B 试样宽度C 分离率 d 弯心直径文 试样环形结合面内径也 试样环形结合面外径F 试验力 NZ 支

8、辊间距离2表1(续)GBT 6396-2008符 号 说 明 单 位。 分离全长：=f f。 各分离段长度L 试样长度L0 结合度试样弯曲部分全长：L。一n(r+。)弯心半径Rd 粘结强度 Nram2S 试样受剪面面积：S-WXB ITLm2S口 试样环形结合面面积：S。一(兹-di)”4 mm2T 复合钢板总厚度Tb 复合钢板基材厚度t 复合钢板复材厚度W 试样复材受剪面宽度弯蓝角度 (。)圆周率(至少取4位有效数字)抗剪强度 Nmm25拉伸试验51原理同GBT 228中原理。52试样521 样坯取样数量、方向及部位按复合钢板或基材的相关产品标准或GBT 2975中有关规定执行。522试样一

9、般为矩形试样。拉伸试样的宽度、形状、尺寸等，按GBT 228中有关规定执行。523当复合钢板总厚度T不大于40 ITJIT-时，采用全厚度试样试验。524当复合钢板总厚度T大于40 mm且试验机能力不足时，可从基材和复材两面按比例将厚度加工至40 mm，但试样复材厚度a。不得小于3 mm，当钢板复材厚度Tc小于等于3ram时，只减薄基材厚度Ts。525对于特殊用途的复合钢板，可采用全部去除复材的矩形试样或圆形试样。526试样尺寸的测量应按GBT 228中有关规定执行，必要时还应分别测量试样的基材厚度钆和复材厚度n。，测量方法应符合附录A。53试验设备、试验要求及试验方法试验设备、试验要求及试验

10、方法应按GBT 228中有关规定执行。54试验结果处理各种强度的计算和数值修约均按GBT 228中有关规定执行。55试验报告试验报告见附录B。6剪切试验61原理试验系用静压缩力或静拉伸力，通过相应的试验装置，使平行于试验力方向的基材与复材的结合面3GBT 6396-2008承受剪切力直至分离，以测定其抗剪强度。62试样621样坯切取的部位、方向和数量应按复合钢板相关产品标准进行。对于轧制复合钢板，试样长度方向应平行于轧制方向。622试样尺寸应符合图1的规定。如果结合面呈波纹状，复材加工掉后，结合面处应呈两种金属混合的斑点状。w一15a。士01a。3 mm；乱-2 w图1剪切试验试样623应在剪

11、切面两端处测量复材受剪面宽度w，测量时应靠近两种金属的结合面，取其算术平均值。剪切面的长度尺寸也应靠近结合面处测量。624当复合钢板总厚度T小于等于lOmlTl时，可用拉剪试样进行剪切试验，见图2。其余1秒|U!=!匝旺忙可忑 怠250图2拉剪试样63试验设备631剪切试验装置6311剪切试验装置见图3，除图3注明的技术条件外，剪切试验装置还应保证试样间隙可调，其硬度应不低于400 HV，剪切刀刃处硬度应不低于600 HV。6312试验装置的设计应确保试验力F作用在试样基材的中心线上。4图3剪切试验装置632试验机试验机应按GBT 228中有关规定执行。64试验要求641试验速率试验速率按表2

12、规定执行。表2剪切试验应力速率GBT 6396-2008其余1秒复材的弹性模量 应力速率N(mm2s_1)(Nmm2) 最小 最大200 5GBT 6396-2008663试验出现下列情况之一其试验结果无效，应重做同样数量试样的试验。a)操作不当；b)试验记录有误或设备发生故障影响试验结果；c) 因试样机械加工不当或试验装置使用不当而造成非结合面断裂。67试验报告试验报告见附录B。7弯曲试验71原理711弯曲试验原理同GBT 232中原理。712弯曲试验包括外弯曲、内弯曲和侧弯曲试验。72试样721 外弯曲和内弯曲试样的形状和尺寸、样坯的切取和试样的制备等应按照复合钢板或基材的相关产品标准或G

13、BT 232、GBT 2975中有关规定执行。722当复合钢板总厚度T不大于25mm时，采用全厚度试样试验。723当复合钢板总厚度T大于25 mm，且试验机能力不足时，对内弯陆试样，可从复材一侧机械加工减薄至25 mrfz；对外弯曲试样，可从基材一侧机械加工减薄至25 mm；当试验机能力允许时，可采用全厚度试样试验。724对于双面复合钢板，当T大于25 mm，且试验机能力不足时，可从双面复材处分别机械加工减薄至25 mm；其中一个试样保留一面复材，另一个试样保留另一面复材。试验机能力允许时，可采用全厚度试样试验。725侧弯曲样坯的切取和试样的制备等应参照GBT 232中有关规定执行。试样形状和

14、尺寸如图4所示。当复合钢板总厚度T不大于40 mm时，试样宽度B等于T；当复合钢板总厚度T大于40 na1n时，可将复合钢板从基材减薄至40 mill，对双面复合钢板，应取两个试样，一个从一面的复材机械加工减薄，另一个从另一面复材机械加工减薄至40 mm。珍獭。73试验设备731试验装置如图5和图6所示。1 旷图4侧弯曲试样图5弯曲试验装置(弯曲前)GBT 6396-2008图6弯曲试验装置(弯曲后)732弯曲试验可在压力机或万能试验机上进行。733试验机的弯曲装置应按GBT 232中有关规定执行。74试验要求按GBT 232中有关规定执行。75试验方法75，1外弯曲和内弯曲试验方法均按GBT

15、 232的有关规定进行。弯心直径应根据其复合钢板或基材的相关产品标准确定。752对双面复合钢板的两个试样均进行外弯曲试验。753如相关产品标准未作具体规定，侧弯曲可选用40 IT-1I1直径的弯心，弯曲180。后，检查试样受拉表面两种金属结合面是否开裂。76试验结果处理761 按相关产品标准或GBT 232中有关规定评定弯曲试验结果。762试验出现下列情况之一其试验结果无效，应重做同样数量试样的试验。a)操作不当；b) 因弯心选错或设备故障等影响试验结果。77试验报告试验报告见附录B。8结合度试验81原理将一定形状尺寸的试样放置在弯曲试验装置上，以规定直径的弯心和弯曲角度进行内弯曲后，卸除试验

16、力，用肉眼检查试样两侧结合面处是否分离并计算分离率。该试验可作为剪切试验的一种替代试验。82试样821 样坯切取的部位、方向等应按照复合钢板或基材相关产品标准或GBT 232或GBT 2975中有关规定执行。822试样尺寸按复合钢板相关产品标准或GBT 232中有关规定执行。823当复合钢板总厚度T不大于40met时，试样宽度B等于T。824当复合钢板总厚度T大于40 mm且试验机能力不足时，可从基材和复材两面按比例减薄至40 rrn，但试样复材厚度a。不得小于3 rnlTl，当钢板复材厚度Tc小于等于3 1TLrn时，只减薄基材厚度瓦。83试验设备试验设备按73的规定执行。7GBT 6396

17、-200884试验要求试验要求按GBT 232中有关规定执行。85试验方法851试验方法同内弯曲试验852弯心直径应按相关产品标准的规定执行。如相关产品标准未作具体规定时，则取弯心直径d一2n，弯曲角度为180。86试验结果处理861用肉眼检查试验后的试样是否分离，若有分离，按图7所示测量，分离率c按公式(2)计算：，C一100 (2)霈 祭 U川性 图7结合度试样862试验结果无效的判定按照762的规定执行。863试验测定的分离率，应按照相关产品标准的要求进行修约。如相关产品标准未规定具体要求，应按照修约间隔为05进行修约，修约的方法按GBT 8170中有关规定执行。87试验报告试验报告见附

18、录B。9粘结试验91试验原理试验采用静压力通过相应的粘结试验装置，使垂直于作用力方向的基材和复材在结合面上受一法向拉力，直至断裂，以测定其粘结强度。92试样921 样坯切取部位应按相关产品标准的规定执行。922试样的形状与尺寸如图8所示。93试验设备931试验装置9311试验装置见图9。9。3。】。2试验装置的维氏硬度应不低于600 HV。9313试验装置应保证试验力F作用在环形结合面的中心上，使其均匀受力。9314试验装置凹模中心加工直径6 mm通孔，便于取出断裂复材。932试验机试验机按632的规定执行。894试验要求941试验速率除相关产品标准规定外，粘结试验速率应按表4的规定进行试验。

19、表4粘结试验速率GBT 6396-2008复材弹性模量 应力速率N(mm2s_1)Nmmz 最小 最大200 5963试验出现下列情况之一其试验结果无效，应重做同样数量试样的试验。a)操作不当；b)试验记录有误或设备发生故障影响试验结果；c) 因试样机械加工不当或试验装置使用不当而影响试验结果。97试验报告试验报告见附录B。10冲击试验101原理同GBT 229中原理。102试样1021样坯的切取和试样的制备等应按照复合钢板或基材的相关产品标准或GBT 2975中有关规定执行。1022试样应在靠近基材表面处切取，如果需要，可在靠近结合面处的基材上取样。1023试样缺口形状及尺寸等应按照复合钢板

20、或基材的相关产品标准或GBT 229中有关规定执行。103试验设备、试验要求、试验方法及试验结果处理试验设备、试验要求、试验方法及试验结果处理按GBT 229中有关规定执行。104试验报告试验报告见附录B。11维氏硬度试验111原理维氏硬度试验原理同GBT 43401中原理。112试样1121试样应取自复合钢板的横截面，具体尺寸视需要和试验条件而定。1 122试样被测表面必须平滑，经抛光后，其粗糙度参数Ra应不大于04 ttm。1123经抛光加工后的试样表面须用相应的腐蚀液腐蚀，以显示出复材与基材的分界线，对于具有过渡层和热影响区的复合钢板，还应显示出各区域的分界线。1124对试样的其他要求按

21、GBT 43401中有关规定执行。113试验设备和试验要求试验设备和试验要求按GBT 43401中有关规定执行。OGBT 6396-2008114试验方法1141按GBT 43401中有关规定进行试验。1142试验应根据相关产品标准进行，如相关产品标准未作具体规定，可参照图10所示虚线部位任选一种图形进行试验，测定复材、基材、结合区和堆焊过渡层的硬度。图10维氏硬度试验部位示意闰1143如对试验力无具体要求时，一般可选用试验力为9807 N进行试验。115试验结果处理按GBT 43401中有关规定执行。11，6试验报告试验报告见附录B。GBT 6396-2008附录A(规范性附录)复材厚度测量

22、A1横截面测量方法用游标卡尺或测量显微镜等在垂直于复合钢板表面的横截面上测量复材的厚度，对爆炸复合钢板的复材厚度测量，取结合面处波峰波谷各五点的算术平均值。A2从复材一侧测量的方法可用磁性测厚仪或超声脉冲装置将试件与被测材料的材质、工艺一致的标准试块进行对比测量。A21用磁性测厚装置从复材一侧测量厚度的方法不适用于磁性复材。A22当复材为奥氏体不锈钢时，其铁素体含量应与已知厚度的标准试块的铁素体含量一致。A23超声脉冲装置仅适用于复材与基材声阻抗差别大的复合钢板，先测出基材厚度，再测量出复合钢板的总厚度，两者之差即是复材的厚度。GBT 6396-2008附录B(规范性附录)试验报告试验报告一般应包括下列内容：a)本国家标准编号；b)试样标识；c)材料名称、牌号；d)试样类型：1)弯瞌试验应注明外弯曲、内弯曲和侧弯曲；2) 冲击试验应明确表示出试样尺寸及缺口形状。e)试样的取样方向和位置；f)试验结果：1)弯曲试验结果，应注明弯心直径和弯曲角度；侧弯曲的试验结果应注明结合面开裂的长度与数量；2)结合度试验结果，应注明每个试样每一侧分离段的数量、长度及总长；3)粘结试验结果，应包括断裂部位及其在结合面所占的百分比；4) 冲击试验结果，应明确表示出试验温度；5)硬度试验结果，应包括硬度试验符号，不同区域硬度值等。