HB 7571-1997 金属高温压缩试验方法.pdf

1、中华人民共和国航空工业标准HB 7571-1997 金属高温压缩试验方法1997-09-23发布1997-10一01实施中国航空工业总公司批准前言本标准非等效采用美国ASTME209(金属材料以常规或快速加热率及应变率进行的高温抗压试验推荐标准方法。标准在主要技术内容上与美国ASTME209一致。如试样、夹具(约束装置)、润滑、支承件、引伸计及标定、加热方式、加载速度等内容。所不同的是在不具备控制应变速率的情况下，标准明确规定了横梁移动速度为标距长度的O. 02Lomm/ min;规定了摩擦力的测定方法;用作图法求。R、(1，、弘、也、E等参数及图形比例，统一了术语和符号。本标准由航空工业总公

2、司航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由航空工业总公司航空材料研究院和602库共同起草。本标准主要起草人:张继祥、罗冶华、王哗中华人民共和国航空工业标准金属高温压缩试验方法HB 7571-1997 1 范围本标准规定了金属高温压缩试验的试祥、试验设备、试验程序和试验结果的处理等。本标准适用于900C以下单向压缩的规定非比例压缩应力、规定总压缩应力、屈服点、压缩弹性模量及脆性材料的抗压强度等参量的测定。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。金属拉

3、伸试验方法镣络一镇硅热电偶分度表金属为学性能试验术语引伸计标定与分级方法GB228-87 GB2614-81 GB 10623-89 GB 121-90 JJG 139 -91 JJG475-86 JJG 762-92 拉力、压力和万能试验机检定规程电子式万能试验机检定规程3 符号、定义3.1 符号引伸t检定规程按GB10623规定的符号、术语及单位见表1。表1符号术ao 试样原始厚度b 试样原始宽度也试样原始直径中国航空工业总公司1997-09-23发布i吾单位mm 1997-10-01实施HB 7571-1997 表1(完)符号术话单位L 试样长度I。试样原始标距M. 试样原始标距段受力后

4、的变形mm H 约束装置的高度h 端部余量E也试样原始横截面军Rmm 凡试祥上端所受的力P 实际压缩力(无侧向约束装置的试验:P=凡)P, 摩擦力P, 规定非比例压缩变形的实际压缩力N Pk 规定总压缩变形实际压缩力P 屈服时的实际压缩力P, 试样压至破坏过程中的最大实际压缩力 庐规定非比例压缩应力k 规定总压缩应力压缩屈服点MPa E 抗压强度E. 压缩弹性模量GPa t,., 规定非比例压缩应变e,., 规定总压缩应变n 变形放大倍数3.2定义本标准采用下列定义。3.2.1 单向压缩:对试样施加轴向压力，在试样不发生屈曲下测量力和相应的变形(缩短)。3.2.2 试样原始标距:用引伸计测量试

5、样变形的那一部分原始长度。3.2.3 实际压缩力:压缩试验过程中作用在试祥上沿轴线方向的力，但对于夹在约束装置中进行试验的板状试样，是其标距中点处扣除摩擦力后的力。3.2.4 摩擦力z在压缩试验中，被约束装置夹持的试样，施力时两侧面与夹板之间产生的摩擦阻力。3.2.5 压缩应fJ:压缩试验过程中，试样的实际压缩力与其原始横截面积的比值。3.2.6 规定非比例压缩应力z试样标距的非比例压缩变形达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此应力的符号应附以角注说明，例如。闹。l.a国z等分别表示规定非比例压缩应变达2 HB 7571- 1997 到0.01%、0.2%时的应力。3.2.7 规定总压缩压力

6、z试样标距段的总压缩变形(弹性变形加塑性变形)达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此应力的符号应附以角注说明，例如归s表示规定总压缩应变为1.5%时的应力。3.2.8 压缩屈服点g试祥在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续变形时的应力。3.2.9 抗压强度z试样压至破坏前承受的最大标称压应力。只有材料发生破裂时才能测出抗压强度。3.2.10 压缩弹性模量z袖向压缩应力与辅向压缩应变呈线性比例关系范围内的辅向压缩应力与轴向压缩应变之比。4试样4.1 试样-般分为两种:板状试祥和圆形试样，试样尺寸应满足下列要求za)试样必须足够长，以便压缩变形达到1.5%的规定总压缩应变时不受约束装置的妨碍，

7、但不应长到使试祥未受约束的部分产生屈曲。b)试样端部余量(标距外的部分)最少应为极状试样宽度的一半或圆形试样直径的一半。4.2 材料尺寸允许时，应使用圆形试祥。厚度6mm的板状试样应用约束装置，厚度6mm的试样，在对中良好的设备上可不用约束装置。4.3试样的形状、尺寸见图1、表2、图2、表3。其余与Y甲-H-l40.1M 4 丁=fJt .-1.0 L 因1板状试样尺寸3 HB 7571-1997 表2mm 符号试样1试样2试样3r., 25.0 :t 0.1 50.0 :t 0.1 50.0士0.1L 63.0土0.176.0 :t 0.1 63.0土0.1 16.0士0.125.0士0.1

8、13.0 :t 0.1 h 19.0 13.0 6.5 B ( 4 图2圆形试样尺寸表3mm 符号试祥1试样2试样3r., 25.0士0.150.0 :t 0.1 25.0 :t 0.1 L 38.0 :t0.1 86.0士0.138.0士0.1do 13.0士0.129.0士0.110.0士0.1h 6.5 18.0 6.5 4.4 用剪切或冲压切取板状试样时，样坯边缘距离材料边缘应不小于试样的厚度。试祥应平直、无挠曲、无知j伤和锈蚀。4.5试样在聚个制造过程中，不应使材料产生冷作硬化或过热。4.6 板状试样可以用带凸台的试样。4 飞、马，二、45试验设备5. 1 试验机HB 7571-19

9、97 5.1.1 允许在不同类型的万能试验机上进行试验。5.1.2 试验机的负荷应按JJG139和JJG475由计量部门定期进行检定。5.1.3加、卸荷机构及测力指示系统的动作应连续、平稳、无振动。5.1.4 试验机和夹具应能使试样正确承受载荷，具有良好的同心度和平行度。5.1.5 试验机应具有自动记录横梁移动速度或控制指示应变速率的装置。5.2试验装置试验装置示意图见圈儿5 6 HB 7571-1997 2 1载荷传感器2散热片3上压杆4导向套5.压头主承件6约束装置7试梓8寻l伸轩9.加快妒10压失主革件11.下主座12变形传感器13.基座图3高温压缩试验装置示意图.,. HB 7571-

10、1997 5.3 约束装置做板状试样抗压试验时，为防止加荷时产生弯曲失稳，必须使用侧向支承夹具，也称做约束装置，此且是置必须具有适当侧向支承压力和弹性，使试样在试验过程中不发生屈曲，不影响试样辅向自由收缩及沿宽度和厚度方向的变形，约束装置的高度应满足g与0.05-0.2 C 0.2 D 馆、D E B 5.5.3 引伸计必须成对使用(见图纱，可直接装在试样两侧，也可引伸到炉外，引伸计应没有任何滑动地固定在标距上，只要不影响性能测试，引伸汁的安装方法不受限制，不推荐将引伸7 HB 7571-1997 计安装在试样标距以外或设备其它部分上，若需要则在试验报告中注明安装方法和位置。5.5.4 在高温

11、下应对引伸计采取隔热措施，以免影响测量精度。5.6加热装置5.6.1 本标准推荐使用辐射加热炉。5.6.2 加热炉恒温区应不小于试样标距t主度的二倍，炉膛空间应足够大，不妨碍各种测试装置的使用。5.7 温度测量装置5.7.1 温度测量系统必须检定合格，热电偶应满足GB2614要求。5.7.2 热电偶的冷端温度应保持恒定，波动不超过:!:O.5C。6试验程序6.1 试样尺寸的测量6.1.1 试样的宽度用精度不低于0.02rm到的量具测量，试样的直径或厚度用精度不低于0.01mm的量具测量。6.1.2 试样尺寸应在标距长度内不少于三处(两端和中阅)测量，每处在相互垂直位置各测一次，取平均值，三处测

12、定的横截面积中的最小值即为试样原始横截面积。6.2试样与夹具的安装试样与夹具安装时，试样两端应涂石墨润滑剂，并使试样与上下夹具平行对中。板状试样使用约束装置时，还应在试样两面及夹具上涂石墨润滑剂。引伸杆应固定在试祥标距上。6.3摩擦力的测定:6.3.1 一般使摩擦力P，不大于已估计值的5%，只要能保证试验顺利进行，夹紧力越小越好。6.3.2 在试验时，绘出力一变形曲线，并求出摩擦力，如图5所示。6.4 载荷与变形放大倍数选择根据材料和试验温度估计总压缩力，在用力变形作阁记录时，力轴每毫米所代表的力应使所求的几点处于力铀的二分之一以上，变形放大倍数的选择应保证图6的oc段长度不小于5mm，测压缩

13、弹性模量时，n应不小于50006.5 加热及温度测量6.5.1 除材料技术条件另有规定外，一般应在1h内加热到规定温度，保温时间不小于30min。6.5.2 标距两端上各固定一支热电偶，热电偶应与试样紧密接触，并防止辐射。6.5.3 在整个试验过程中，试验温度的波动和梯度应符合表5规定。8 HB 7571-1997 表5 试验温度温度波动温度梯度L 图9作图法求P民(一)F P Psc 。1 L 图10作图法求P(二)Psc 。1 L 图11作图法求P挺(三)7.5抗压强度的测定试样压至破坏，从力一变形图上确定最大实际压缩力儿，见图12.或从测力度盘读取最大力值。抗压强度按公式(5)t十算g)

14、 ，、J凡-nh- k 13 HB 7571-1997 p P . lI L 图12作图法求P. 7.6弹性模量的测定在图8上，取弹性直线段上J、K两点(两点问距应尽可能大).读出对应的力P;、民、变形必4、&.。弹性模最按公式(6)计算:(凡-飞)L，7长L千号手;-. (6) , - (.L, - .Lj)So 如材料无明显的弹性直线段，没有其它规定时则按7.2.2方法处理。8试验结果处理8.1 数值修约方法按GB228-87中的表6规定执行，弹性模最值修约后至少保留两位有效数字。8.2 试样未达到所要求性能发出屈曲时，试验结果无效，并应补作同样数量的试祥。8.3 试验后试祥上显示冶金缺陷应在试验报告中注明。9试验报告试验报告应包括下列内容:a)委托单位、材料牌号、规格、炉批号、创造工艺、热处理制度、产地;b)试样号、试验温度、保温时间、试验机、加载速度;c)各项性能数据;d)技术条件及试验结论;e)试验者、校对者、批准者签字:f)试验日期。14