GB T 10120-1996 金属应力松弛试验方法.pdf

1、GB/T 1012 0-199 6 前生问本标准非等效采用ASTME328-86(91)材料和结构应力松弛试验方法。本标准考虑并结合国内具体情况，在技术内容上与ASTM328-86 (91）有较大差异，未包括ASTME328-86(91）的日篇“压缩应力松弛试验”和D篇“扭转应力松弛试验”的技术内容。本标准此次修订，对下列道要技术方面进行了修改和补咒：术语定义、试验程序、试验数据处理和附录Ao本标准从实施之日起代替GB10120-880 本标准附录A是标准的附录。本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：的金工业部钢铁研究总院、回家建筑钢材质量监

2、督检验中心、新华金属制品有限公司。本标准主要起草人：梁新邦、李久林、张克球、段建华、王敬宜。本标准1988年12月首次发布，1995年12月第一次修订。中华人民共和国国家标准GB/T 10120 1996 金属应力松弛试验方法代替GB10120-88 Metallic materials-Stress relaxation test 1 范围本标准规定了金属材料应力松弛试验的原理、术语及定义、符号、试样、试验设备、试验程序、试验数据处理及试验报告。本标准适用于测定金属材料的窒油和高温（1OOOC）拉伸和弯曲应力松弛性能。翻度超过1 000时，其试验要求可通过协商确定。注：预应力钢材的试样、试验

3、帽序及数据处理见附录A（标准的附录）。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 10623 89 金属力学性能试验术语JJ G 141 83 工作用钳姥10非自热电偶检定规程JJ G 351-84 工作用慷恪“镰硅、镰锦考制热电偶检定规程3 原理在规定温度下，对试样施加试脆力，保持初始应变、变形戒位移假定，测定应力随时间变化的关系。4 术语及定义本标准使用的术语及定义如下：4. 1 约束条件：试验期间保持试样总应变（总变形或总位移）量恬定不变。4.2 应

4、力松弛：在规定温度和规定约束条件下金属材料的应力随时间而减少的现象。4.3 初始应力（。）：应力松弛试验开始时对试样施加的应力。4.4 初始试验力（Fo）：应力松弛试验开始时对试样施加的力。4.5 零时间（ro）：施加全部试验力或达到规定约束条件试验开始的时间（见图1（川和（b门。4.6 初始试验力保持时间（rh）：试验开始前保持初始试验力恒定的时间见图l(b）。4. 7 剩余应力（）：应力松弛试验中任一时间试样上所保持的应力。4.8 剩余试验力（F，）：应力松弛试验中任一时间试样上所保持的力。4.9 松弛应力（J：应力松弛试验中任一时间试样上所减少的应力，即初始应力与剩余应力之差。4. 10

5、 松弛力（F，.）：应力松弛试验中任时间试样上所减少的力，即初始试验力与剩余试验力之楚。4. 11 松弛事（R）：松弛应力（或松弛力）与初始应力（戒初始试验力）之比的百分率。4. 12 应力恰弛曲线：剩余应力或松弛应力与试验时间的关系脚线（见图2）。4. 13 应力松弛迫感（V，）：应力松弛曲线在任一时间上其斜率的绝对值（见阁2）。国技术监督局1996-09-27批准1997-03-01实施GB/T 10120 1996 4. 14 与本标准有关的其恤术语及JE义见GB106230 ro (a) 。（F)o)I j h卜ro ) 1D ( 图l应力松弛试验的零时间和初始试验力保持时间GB/T

6、10120199 6 u, 110 e 6 6mr AMA“ Z V tJ.r r; (a) 。reAr v，巳r; 、凰，咽hU( 图2应力松弛曲线5 符号本标准使用的符号、名称及单位见表10 6 试样6. 1 切取样坯的部位、方向和数量应按相关产品标准或协议的规定。6. 2 切取样坯和制备试样的方法不应影响材料的金相组织和力学性能。6. 3 机加工的拉伸应力松弛试样推荐采用直径10mm、标距100mm的圆形横截田试样，见图3o试样头部的形状和尺寸可恨据引伸计结陶和试样夹持方式设计。表1符号名利：单位Lo 拉伸松弛试样的标距戒环状松弛试祥在初始位格时的ff榄间距L 拉伸松弛试样长度就环状松弛

7、试样试验前的ff痕间距盯lffiL, 环状松弛试样在规定试验时间去除模块后的压痕间距L:;o 环状松弛试样初始位移S 拉伸松弛试样横截面积盯1盯12符号A 。(, 。飞争E, F Fo F, F,. r ro h r, r R GB/T 1012 0 1996 表l名称系数（闺4试样A=O.000 583) 应力初始应力剩余应力松弛应力高烟弹性模最力初始试验力剩余试验力松弛力试验时间零时间初始试验力保持时间试验中fh间应力松弛速率松弛率温度104玉o.10 / 226士0.20 B B 罔3拉伸应力松弛i式样单位mm 1 MP a MP a 一一一一一一一N h,min MPa/h % GB/

8、T 10120 1996 图4等弯矩环状弯曲应力松弛试样6.4 弯曲应力松弛试样推荐使用等弯姐环状试样见罔4o樱块材料一般应与试样材料相同。樱块厚度由初始位移确定。测量试样位移的标记应使用维氏硬度压头压出。为保证民期试验时脱痕清晰，可在试样标记处回走或嵌镶耐热材料，然后lI出压瘾。两压痛标记的中心连线应与直径53. 6 mm的困相切，其偏差不应跑过土lmm，并且强宜于试样缺口的对称线。6.5 经协商，也可采用其他形状和尺寸的试样。但只有形状相尺寸相同的试样得到的试验数据才具有可比性。7 试验设备7. 1 试脆机7. 1. 1 拉伸应力松弛试验机应能对试样施加准确的轴向拉伸试验力，试捡机力的示值

9、误差不应超过士1%。试验机力的问轴度不应大于15%。试验机应定期校验。7. 1. 2 拉伸股力松弛试验机应具有连续自动调节试验力的装置，以便在试验期间保持试样的初始应变成变形成标距假定。7. 1.3 试验机应安装在无外来冲击、振动和由度稳定的环境中。7, 2 加热装置加热装置应能将试样加热至规定1晶度，并能在试验期间保持强度恒定，也度偏羔和湖度梯度应符合表2要求。表2c 榻度范罔温度偏整盟皮梯度900 土3900 l 000 1 4 7, 3 惺度测量仪器GB/T 1 01 2 0 1 9 9 6 7. 3. 1 温度测量仪器误差不应超过士l，分辨率不应大于0.5 c并应定期校验。7,3, 2

10、 测植热电偶应符合JJG141或JG351中2级热电偶要求。热电偶冷端油度日保持阻定，超过0.5 Co 7.4 测量工具7. 4, 1 测量试样横截商尺寸的量具最小分度值不应大于0.01 mmo 7,4, 2 测最压痕间距的量具最小分度值不应大于0.001 mmo 8试验程序8. 1 商温拉伸应力松弛试验8. 1. 1 应在试样标距两端及中部各固定一支热电偶测最白皮在经证明能满足表2中所规定的试验咀度时，热电偶的数量可适当减少。热电偶测最端应与试忡表面良好热接触，并应避免加热炉睫的直接热辐射。8. 1. 2 在升阻期间应对试样施加预拉伸力，预位伸力不跑过初始应力的10%，并且不大于10MPa。

11、8. 1.3 将试样加热规定翻度的时间一般为lh 8 h，在加热过程中不得越过规定的温度范围，保烟时间一般为8h?,4 h。加热及保由总时间应以温度达到充分稳定为准。8. 1.4 由度达到充分稳定后，应迅速而无冲击地施加试验力，施加全部初始试验力的时间不应跑过10 min。在零时间应立即使试样的初始总应变或总变形保持豆烧。为Jt）但在施加试验力过程中不断调节总应变或总变形假定控制系统，以保证在零时间处于平衡状态。在试验期间试样应变的搅动服控制在土2.510mm/mm以内。8. 1. 5 在整个试验期间，试样的温度应控制在表2规定范围内。8. 1.6 连续或定时记录试验力和湖度，并监测试样的初始

12、总应变或总变形采用定时记录时，测量问隔应保证明确地绘出应力松弛曲线。如无其他规定，建仪按下列时间间隔进行记录：5min、10min、30 min,l h,2 h、4h、Sh、16h、24h，以后每隔24h记录一次，直至试验结束。8. 2 高服弯曲应力松弛试验8. 2. 1 根据规定的初始应力，按公式门）汁算初始位移f1o:L1 。AE, . ( 1 ) 8. 2.2 在室捆（20士5）下测囊相记录试样压痕间距L，然后打入樱块对试样施加立移，直至应痕问距达到按式（2）计算的L。值。施加Lo的值应准确，偏茶不越过士0.01 mmo Lo= L十f1o.o(2 ) 8.2. 3 将试样置于假服装置内

13、，绕一定时间间隔取出试样，冷却至室讯后，除去樱块，测量并记录两压痕间距L1.8.2.4 3在新打入模块，保持Lo值。重复8.2. 3的试验程序，得到不同时间间隔的L，4L,. o 8.2.5 测量压痕间距变化的时间间隔应保证能明确地绘出应力松弛曲线。9 试验数据处理9, 1 用式（3）计算环状弯曲应力松弛试样的剩余应力： AE,(L0 - L,) . ( 3 ) 9.2 可以绘制剩余应力或松弛应力与时间或对数应力与时间的关系曲线；也可以绘制对数股力与对数时间的关系曲线。9,3 为了比较材料的相对松弛特性，可以绘制松弛率与时间的关系曲钱。9.4 可以将应力松弛闹绒的第二阶段曲线部分延长，对试验数

14、掘进行外推。对于高强应力松弛试验s外推时间一般不起过试验时间的3倍，外推时，对于材料在时间、温度及应力作用下的组织变化应予以充分考虑。10 试验报告试验报告应包括如下内容：a）试验材料种类及标志；b）热处理制度及组织状态；c）试验机型号；d）试样形状、尺寸及编号；e）试验幅度；f)初始股力（或初始试验力）；g）初始试验力保持时间；h）试验时间；i)试验数据、曲线及外推方法；GB/T 1 01 2 0-1 9 9 6 J）规定试验时间的应力松弛性能（例如应力松弛速率、松弛应力、松弛卒等）；k）试验中异常现象；1)试验日期、单位及试验者。GB/T 1012 0-199 6 附录A（标准的附隶）预应

15、力钢材报伸股力松弛试验试样、试验程序及撇据处理A1 试样A 1. 1 试桦应从预应力钢材制品规定部位切取。试样在试验前，不应经受应力和冷、热加工处理。如相关产品标准允许，可以校直试样。A1. 2 试样标距应由相关产品标准规定。如无规定，建议试样标距不少于直径的60倍。如这一标H超过引伸计或试验机的能力，烹少应为直径的40倍。A2 试验程序A2. 1 试验晦度应为20士2C。试样应置于试验环境中足够的时间，确认达到强度平衡后施加初始试验力。A2. 2 初始试验力应按相关产品标准或协议的规定。A2. 3 除非相关产品标准或协议另作规定，应在3min5 min内均匀地施加全部初始试验力。在加力过程中

16、不应超过初始试验力。初始试验力保持时间为lmino保持时间结束点作为零时间，在零时间应立即保持初始总应变成标距假定。在试验期间试样应变的液动应控制在土5106 mm/mm以内。A2. 4 连续或走时记录试验力和试验温度，必要时监测试样的初始总应变或标距。采用定时记录时，如无其他规定，建议按下列时间间隔记录：1min、3min、6min 、9min、15min、30min、45min、1h、1.5 h、2 h,4 h,8h,10 h,24 h，以后每隔24h记录一次，直至试验结束。A3 试验数据处理A3.1 达到规定试验时间的恰弛率按式（Al)计算：F F RC%）斗f100CAl ) A3. 2 为了比较材料的相对松弛特性，可以绘制松弛率与对数时间或对数松弛率与对数时间的关系耐钱。A3. 3 可以绘制剩余试验力或松弛力与时间或对数时间的关系曲线，或绘制对数剩余试验力或对数松弛力与对数时间的关系曲线。A3. 4 可以采用试验数据的线性回归分析方法对试验数据进行推算。推算1000 h的应力松弛性能时，建议最短试验时间不少于100ho