HB 5151-1980 金属高温拉伸蠕变试验方法.pdf

1、中华人民共和1 . 范圃2机械工业准法1.1 本标准适用于测定金属试佯it!Ei右温度和恒立担伸负荷作用下，至规定时间的变形率、蠕变速率和蠕变极限。2. 术帽、定义及符号2.1 蠕变是在一定温度及负荷作肘下，材料随时间产生缓慢变形的现象。2.2 拉伸蠕变极限(条件的):试样在惺定温度及恒定拉伸负荷作用下，至规宠时间的蠕变变形率(总的或残余的)或第阶段蠕变速率不超过某规定值的主主大应力。表示方法s2.2.1 若按变形率确定蠕变极限时，阴下列符号我示zbJ= x x公斤力/毫米S式中，t 试验温度C, b一残余变形半%;试验lifJ小时。伊J主口2700 ， . -i-. ,? tll!-b-0.

2、2/100=20公斤j)(毫米2，即表示征700C试验温度下，试验持续时间为100小时产生0.2%残余变形2年时的瞬变极限为20公J力/宅米20注，若总蛮形率时，则用(& )表示。2.2.2 若按蠕变速二年确定蜡变极版时，则用下列符号表示=;=公斤力/毫米2式p:t试验温度C，V一第二阶段蠕变速半，Hl在蠕变曲线的直线部份每小时试样汁算长度上变形的百分率。%1小时。62 例如z;CLEEWA飞时dO公斤j/宅米20第三机械工业部发布六二-研究所提出1 9 8 1年1月1日实施四=0厂、六二一所起草第2页共7页即表示在试验温度100(;下，第二阶段蠕变速率等于lx10-%/小时的蠕变极限为10公

3、斤力/毫米ae按第二阶段蠕变速率确定蠕变极限时，一般试验时间应不少于2000小时。2.3 作用在试样上的应力按下式计算a P IF , 公开)J.毫米2。公斤力/运米zHB5181 80 P一恒定的拉伸负荷，F，一试样原横截面积，式中z111:梓II制备1且.蠕变试样s3. 1.1 园形标准试样见图10 3.1 V6j气7阿富2t O. 06 Rl h】HV凹由一【185 图l板材标准J:样儿闺23.12 中811:1,0.5 凹，01盯国时tO.05 2 1 3 0210 236一一63 囤2lill剧11O第3页共7页a. . 者被试辅料烯限，取不由上述标准试样肘，可按图3、图4规定的非标

4、准试样进行试验。但在试验报告中必须注明试样尺寸。76/7电T 固V山-H10 0.015 5 。., .。中T由回+65 固3飞76/78【阳VNXSE8 7 6 .町同二-GNAUH+14 图43. 1.4 材料验收检验时，应该用标准i式样进行试验。3. 1. 5 试样头部和台阶可按，;样在试验机夹头中固定方式及剑仲计在试样上的固定方式而任意选择。3.2 式样毛总切取3.2.1 选取试样毛坯尉，应使试样毛坯冶金组织和机械性能足以代表所试材料。3.2.2 除非另有规定，轧制材料应按轧制方向切取i式样。3.2.3 金属板材以J中剪切职毛坯时，切边与完成试样边缘的距离不少于5毫米。3.2.4 金属

5、虫11热处理后进行试验时，圳应先进行热处理后jJrI工试样，如l热处理后使加工性能变坏，将金属预先制成Mi毛坯，热处理后再进fi最后精加工，1且毛坯应包括最后64 陆B刷刷一，。共7页第4页加工余量及热处理可能挠曲的尺寸。3.2.5 试样在整个制作过市中，不应使金属受1m工硕化或过热作用而改变金属的性质。如43.l i:t样楼拼行检聆。3.3.2板材试样应保持原表面，并无任何损伤及弯扭。如果技术条件中另有规定时，可对表团进行加工，其光洁度为寸8.不平行度不大于0.02毫米，并将边缘毛利去押。3.3.3 测量试样长度和宽度时，应使用精度不低于0.02毫米的是具，测量试样的FEf卡布雳度时，.使用

6、精度不低于咀.fH毫米的最具。3.3.4 试样尺寸测量应在工作长度上不少于三纯两端及申问)，在每灶相互垂立方向各测量一次，取某处测得的最小平均尺寸计算试样的横截面积。4. 4.1 蠕变试验机加荷系统必须满足下列要求:4. 1. 1 在整个试验过程中负荷不变。4. 1. 2 加荷及卸荷应均匀、平稳，无震动。4. 1.3 试验机在使用范围内负荷误差不大于土1%，偏差术大于1%，变动仍(杠忏布允许范围内负荷的重复性)不大于1%，每年由计量部门鉴定一次。4. 1. 4 加精系统应具有准确的iL力中心。在室温下测量标准试样任意两相对方向弹性变形的方法，检查其偏心率。即任意两相对方向弹性变形的最大值与平均

7、值之差，除以平均值不应大于10%，每年由计量部门桥街一次。4.2 拉托、来具的设计及市IJ造4.2. 1 设计制造拉杆、夹具，不应使试样产生偏斜，夹具上的螺纹按三级精度制造，并用最规验收。螺纹中心线与夹具轴线不同轴度为自级，新加工的扣降夹具附在试验机上进行偏心率的综合鉴定，其俏不大于10%。4.2.2 板材试样用销孔夹具时，夹具的尺寸-偏差应满足下列要求s4.2.2.1 夹具槽的对称平商与夹具纵轴中心线应鱼台，位移度不大于0.1毫米。4.2.2.2 夹具梢的两平面，对夹具纵轴中心线不对称度在全长上不大于0.1毫米囚4.2.2.3 销孔袖线与夹JL纵轴中心线民垂直相交，位移度、不垂直r:f!不大

8、于0.05毫米，销孔轴线对槽的对称平而不需直度不大于0.05毫米。4.2.2.4 试样在槽里与梢的两侧丽的总间隙;不大于0.2毫米，i机制才允许用垫片。4.3 对加热炉的要求4.3.1 加热炉可采用任何结构形式，炉脑巾心均热化不得少于试样计算长度1.5倍。4.3.2 力n热装责lE串串个试验过程中温度稳定，布均热带范周内iffit度波动及梯度院符合表1的规定。4.4 热电偶的校正和使用4.4.1 热咆偶应保持长期使用稳定。根据不同的型号和l试验温度按表2规定的周期校正和使用。4, 4.2 热电偶的校正应拉回家计量局JJG-141-73工业用热电偶检定规程检定，偏65 共7页第5页差幡满足表3要

9、求，否则热电偶报废。19例-1200温度波动扫一度梯度温。90aa哩士士士。码。a4住，温度被动指虫测温度与试瞌温度之差.试验温度应包括对她电偶、补偿罩镜、测温仪器误差的悟正.温度佛措试样计算长度市回国内在一瞬间所有幢测温度的最高与最低值之辈，表2热电偶名称使用j且度热电偶直径(毫米试验周期允许型号 0.5 0.5-1.0 1.。一1.5偏差变动值铛钱一销900 300小时号一型-称一啪on一错偶-u细电-执-分度号试驶温度和一如偏许允600 十3LB_ , WRLB 600 :lcO.5% t 4001斗4自后寸镖铭一草莓WREU EU_ , 400 士1%t 在.，-试验温度。c蛊2中的热

10、电偶的抽E周期，可适当延长成缩短，但应满且允许偏茬主动惶的要束.苦il*时间试验时，试验前、后可热电偶进行校验，偏幸超过量3规定时需在报告中注明。4.5 温度测量仪器灵敏度不低于1，精确度不低于0.05级，温度记录仪器精度不低于0.5%。4;6 热电偶冷瑞温度保持恒定，允许波动不大于士0.5C，自由端温度补偿系统半年至少检定一次，检定仪器的灵敏度应不低于0.2C。66 hIBU51一共7页第6页4.7 变形的引伸机构应如实传递试悖的变形，变形测量仪器的最小分度倪不大守所测蠕变变形量的1%，精确度不低fO.2%，定期进行校正。4.8 在整个试验过程中，室温应保持在25C士5cC，室温突变不超过5

11、C，试验室应远离震源。5.键碰过程及组蝇的处理5.1 试验l时的温度测量g试样计算长度小于10fr毫米时，应在计算长度两端备绑一支热电偶，等于100毫米时，应在计算长度的两端及中间各绑一支热电偶进行温度测量。热电偶的热端应与试样工作表面厦密接触，并防止炉壁辐射作用。5.2 ，室温下检查试样装配质量时，应满足下列要求，5.2.1 在初负荷的基础上，以总负荷的10%递增4-5次，分级测量试析斗肩心萃，其值应不大于10%。5.2.2 测得弹性伸长的平均值与用弹性模数E所得计算值之差除以弹性模数的计算值的百分比不大于10%5.3 在整个i式验过程中，试样计算长度肉的温度波动及温度梯度应符合表1的规定。

12、, 5. ，试样的均匀加热至试验温度一般为2-5小时，升温时试样上可均匀施加总负荷10%的初负荷(该负荷不应使i式样受到大于l公斤力/毫米2的应力).温度稳定并符合表1规定后，保温不少于2小时，然后调整I仲计起始点，即可平稳施加主负荷。5.5 IJ完主负荷后，记录试样的变形量，此时的增量为瞬时变形。在开始2小时每隔15分钟测量记录一次，2 -4小时每隔30分钟记录一次，以后每隔1-2小时记录一次。有条件的情况下，尽可能采用自动变形记录仪器，其精确度应不低于蠕变变形测量装置。5.6 在试验过程中，不允许中途停试，温度超出规定值(超温或降温)不去负荷，但应扣除相应的时闯和变形，若蠕变曲线产生异常现

13、象，!il1ij式验结果作废。5.,7 试验至规定时间后，卸掉主负荷，记下变形读数，每隔15分钟测量、记录一次，直至连续三次读数无明显变化为止，以此读数计算残余变形率。5.8 在研究性试验时，根据材料性质和用途，建议按下列l数倍选定试验时间、变形率及试验温度。试验时间选用50、100、200、300、500、1000、2000、3000小时。5.8.1 5.8.2 试验)。蠕变变形束选用0.1%、0.2%、0.5%、1%、3%、5%(某些情况下可作。.05%的5.8.3 试验温度间隔，有色金属选用25CC的倍数，黑色金属选用50C的倍数。5.9 试验用的蠕变曲线如图5表示洁。b瞬一加主负荷的瞬

14、时变形卒%，b，臣、试验时间内的总变形卒%(弹性变形东+残余变形率hb弹一弹性变形率%Jb残一残余变形马.i%J v 一第二阶段蠕变速率%/小lti。7 共7页第7页HB5151一% 8嗣。用5典型蠕变曲线5.10 测定某.f.l度下规定变形率的蠕变极限方按zb蝉品越晶，且 11、t5.10.1 一般准备12根试样(根据具体情况试样数量可增减)。第一根试样所加的负荷一般选择的比预计的黯变极限高20-30%，根据第一根试样的蠕变变形卒，以后几根(组)之间的应力值依次减低戒槽加0.5-1公斤力/毫米2，但最后两组(部变形率超过规定数值与未超过规定数值的两组试样)之间的应力差不应大于1公斤力/毫米2。5.10.2 根据获得的各组不同应力的蠕变试验数据，在对数或忧例庵标纸上绘出应力和变形率或应jJ与第二阶段蠕变速率之间的关系曲线图。5.10.3 在图中用内插求出蠕变极限应力。5.11 测定规定变形幸的蠕变极限和泪度之间的关系，至少在共种不同温度下进行。68