1、ICS 77.040.10 H 22 道窜中华人民共和国国家标准GB/T 7314-2005 代替GB/T7314-1987 金属材料室温压缩试验方法Metallic materials-Compression testing at ambient temperature 2005-05-13发布2005-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局也士中国国家标准化管理委员会.Q(.11J GB/T 7314-2005 目次前言.1 1 范围-2 规范性引用文件-3 原理4 术语和定义-5 符号和说明.36 试样.4 7 试验设备.6 8 试验条件.9 9 性能测定.9 10 性能测
2、定结果数值的修约.13 11 性能测定结果的不确定度.13 12 试验结果处理.，.13 13 试验报告.13 附录A(资料性附录)本标准与旧标准性能名称和符号对照. G/T 7314-2005 前言本标准修改采用美国材料与试验协会标准ASTME9-89a (2000)(金属材料室温压缩试验方法。本标准与ASTME9-89a(2000)的差异如下:一一采用国际单位制;一一删去ASTME9-89a(2000)的第4章试验方法概述;一删去第5章意义和用途;一一删去ASTME9-89a(2000)的第12章关键词;一一-删去ASTME9-89a(2000)的附件和参考文献;一一增加原理(本标准第3章
3、); 一一增加符号和说明(本标准第5章h一增加性能测定结果的修约(本标准第10章); 一一增加试验结果处理(本标准第12章)。本标准代替GB/T7314-1987(金属压缩试验方法。本标准与GB/T7314一1987相比，在技术内容上主要有如下变化z一一增加了规范性引用文件(见第2章); 一一增加了原理(见第3章); 一一修改了术语和定义(1987年版的1.1，本版的第4章); 一一修改了符号和说明(1987年版的1.2，本版的第5章h一一修改了引伸计使用级别(1987年版的3.6，本版的7.6); 一一修改了屈服强度的测定(1987年版的5.5，本版的9.5); 一一增加了塑性材料的抗压强度
4、测定内容(见4.10、9.6); 一一增加了可使用自动测试系统的规定(见9.2.3、9.3.3、9.4.2、9.5.3、9.6、9.7); 一一增加了性能测定结果的不确定度(见第11章); 一一增加了试验报告(见第13章); 一一增加了资料性附录本标准与旧标准性能名称和符号对照(见附录A)。本标准的附录A是资料性附录。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:国防科学技术大学。本标准主要起草人:郑文龙、刘甫、雷勇军。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T7314-1987。I GB!T 7314-2005 金属材料室温压缩试验方法1 范围本
5、标准规定了金属材料室温压缩试验方法的原理、定义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、试验要求、性能测定、测定结果数值修纱布r:f阴2 规范性引用文件GB! T 12160 als- Calibration 0 GB! T 16825. 准CGB!T16825. measunng system 3 原理4. 1 屈曲buckling 除通过材料的压溃方式引起压缩芝加剧丛下几种立却所需发生压缩失效:由于非轴向加力而引起柱体试样在其全长度上的弹性失稳;柱体试样在其全长度上的非弹性失稳;板材试样标距内小区域上的弹性或非弹性局部失稳;试样横截面绕其纵轴转动而发生的扭曲或扭转失效。这几种失效类型统称为
6、屈曲。4. 2 4. 3 单向压缩single compression 试样受轴向压缩时，弯曲的影响可以忽略不计，标距内应力均匀分布，且在试验过程中不发生屈曲。试样原始标距specimen original gauge length Lo GB/T 7314-2005 4.4 用以测量试样变形的那一部分原始长度，此长度应不小于b或d。实际压缩力real compression force F 压缩过程中作用在试样轴线方向上的力;对夹持在约束装置中进行试验的板状试样，是标距中点处扣除摩擦力后的力。4.5 4.6 4. 7 摩擦力friction force Ff 被约束装置夹持的试样，在加力时，
7、两侧面与夹板之间产生的摩擦力。压缩应力compression stress 试验过程中试样的实际压缩力F与其原始横截面积S。的比值。规定非比例压缩强度proof strength , non-proportional compression Rpc 试样标距段的非比例压缩变形达到规定的原始标距百分比时的压缩应力。表示此压缩强度的符号应以下脚标说明，例如RpcO.01,RpcO. 2分别表示规定非比例压缩应变为0.01%、0.2%时的压缩应力。4.8 规定总压缩强度proof strength , total compr臼sionRtc 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
8、标距百分比时的压缩应力。表示此压缩强度的符号应附以下脚标说明，例如R队5表示规定总压缩应变为1.5%时的压缩应力。4.9 压缩屈服强度compressive yield strength 当金属材料呈现屈服现象时，试样在试验过程中达到力不再增加而仍继续变形所对应的压缩应力，应区分上压缩屈服强度和下压缩屈服强度。4.9. 1 上压缩屈服强度upper compressive yield strength ReHc 试样发生屈服而力首次下降前的最高压缩应力。4.9.2 4. 10 4. 11 2 下压缩屈服强度lower compressive yield strength ReLc 屈服期间不计
9、初始瞬时效应时的最低压缩应力。抗压强度compressive strength Rmc 对于脆性材料，试样压至破坏过程中的最大压缩应力。对于在压缩中不以粉碎性破裂而失效的塑性材料，则抗压强度取决于规定应变和试样几何形状。压缩弹性模量compressive modulus of elasticity E 试验过程中，应力应变呈线性关系时的压缩应力与应变的比值。GB/T 7314-2005 5 符号和说明本标准所用符号和相应的说明见表10表1符号和说明符号单位说明试样且口1m试样原始厚度b 口1口1试样原始宽度d 口1口1试样原始直径L m盯1试样长度Lo mm 试样原始标距H 口1m约束装置的高
10、度h mm 板材试样元约束部分的长度50 盯1m2试样原始横截面积变形t.L mm 原始标距段受力后的变形Epo % 规定非比例压缩应变E % 规定总压缩应变n 变形放大倍数力Fo N 试样上端所受的力F N 实际压缩力;元侧向约束的试验，F=FoFf N 摩擦力Fpo N 规定非比例压缩变形的实际压缩力F N 规定总压缩变形的实际压缩力F,Ho N 屈服时的实际上屈服压缩力F,Lo N 屈服时的实际下屈服压缩力对于脆性材料，试样压至破坏过程中的最大实际压缩力;或对于塑性Fmo N 材料，指规定应变条件下的压缩力规定强度屈服强度抗压强度弹性模量Rpo N/mm2 规定非比例压缩强度R N/mm
11、2 规定总压缩强度ReHc N/mm2 上压缩屈服强度ReLc N/mm 下压缩屈服强度Rmo N/mm2 脆性材料的抗压强度s或塑性材料的规定应变条件下的压缩应力Eo N/mm2 压缩弹性模量注:1 N/mm2=1 MPa。3 GB/T 7314-2005 6 试样6.1 试样形状与尺寸试样形状与尺寸的设计应保证:在试验过程中标距内为均匀单向压缩;引伸计所测变形应与试样轴线上标距段的变形相等;端部不应在试验结束之前损坏。本标准推荐图l、图2、图3、图4所示的试样，凡能满足上述要求的其他试样也可采用。图1、图2为侧向无约束试样。L=(2. 53. 5) d和L=(2.53. 5) b的试样适用
12、于测定Rpc，Rtc、R.H C ，R.Lc、RmdL=(58) d和L=(58)b的试样适用于测定RpcO . 01、EdL=(l2) d和L=(l2)b的试样仅适用于测定Rmc。图3、图4为板状试样，需夹持在约6. 1. 1 试样原始标距两端分别距谣4面的距离不应小于高监(或宽度)的二分之一(测Ec时应不小于直径)。其余号/L=(H+h)土0.1图3矩形板试样4 GB/T 7314-2005 图2单位为毫米. ( 1 ) . ( 2 ) . ( 3 ) 其余号/号时.Dmm.E图4图313 6. 1. 2 6.2 试样制备6. 2.1 样坯切6. 2.2 切取样6.2.3板度时，表面粗糙其
13、小值。6. 2. 4 圆柱体试20. 52. 0 0.002 2.0-10 0.01 10 0.05 6.4.2 测量带凸耳板状试样时，原始标距为两侧面的每一侧面两凸耳沿试样轴线方向的内侧距离和外侧距离总和的四分之一。注:测量时量具不应靠近凸耳根部。7 试验设备7. 1 试验机7. 1. 1 试验机准确度应为1级或优于1级，并应按照GB/T16825. 1进行检验。7. 1. 2 试验机上、下压板的工作表面应平行，平行度不低于1: 0.0002 mm/mmC安装试样区100mm 范围内)。试验过程中，压头与压板间不应有侧向的相对位移和转动。压板的硬度应不低于55HRC。7. 1.3 硬度较高的
14、试样两端应垫以合适的硬质材料做成的垫板，试验后，板面不应有永久变形。垫板上下两端面的平行度应不低于1: 0.0002 mm/mm，表面粗糙度参数Ra的最大值为0.8m。7.2 力导向装置不满足7.1.2要求的试验机，应加配力导向装置(见图5)。? 1. 6 固5力导向装置示意图6 GB/T 7314-2005 调平垫块试验机满足7.1.2、7.1.3，但偏心压缩的影响仍较明显时，可配用调平垫块见图的。7.4 约束装置板状试样压缩试验，应使用约束装置。约束装置应具备t试样在低于规定的力作用下不发生屈曲;不影响试样轴向自由收缩及沿宽度和厚度方向的自由胀大;试验过程摩擦力为一个定值。本标准推荐图7的
15、约束装置。凡能满足上述要求的其他约束装置也可采用。7.3 -.-一啕一一一一一-一-t-一-哼自一町-一-一一-一-一-一-自.?N同非80士0.1E-TNH EETNH 。2.?NH 7 调平垫块0.8 圄6GB/T 7314-2005 2 3 FH乓A厂I A l一一夹板;2一一试样;3一一夹板;4一一板簧;5一一限位螺钉;6一一夹紧螺钉。圄7约束装置示意图7.5 防护罩进行脆性材料试验时，用有机玻璃或铁纱做成防护罩，将试样罩在里面，防止试样碎片飞出伤人或损坏仪器。7. 6 冒|伸计7. 6.1 引伸计的准确度级别应符合GB/T12160的要求。测定压缩弹性模量应使用不低于O.5级准确度的
16、引伸计;测定规定非比例压缩强度、规定总压缩强度、上压缩屈服强度和下压缩屈服强度，应使用G/T 7314-2005 不低于1级准确度的引伸计。7. 6. 2 测定压缩弹性模量和规定非比例压缩应变小于0.05%的规定非比例压缩强度时，应采用平均引伸计。8 试验条件8. 1 压缩速度，在弹性(或接近弹性)范围，采用控制应力速率的方法，其应力速率控制在1N/ mm2 l10 N/ mm2 s一l范围内;在明显塑性变形范围，采用控制应变速率的方法，其应变速率控制在O. 000 05/s0. 000 l/s范围内。对于元应变调速装置的试验机，应保持恒定的夹头速度，以使得到从加力开始至试验结束所要求的平均应
17、变速率。d nu 7、作于涂小或如膜例薄刊附肘试剧时涂匀均或膜薄烯乙氟擦四摩聚少而减口以phu nu，川川可寺。川口U于大、的试验，试验温度应为23C :!:5C。9 性能测定擦力Fr不大于进行的条件下，用紧力。一般使摩在保证试验正常9.2. 2 用图解法确冠如阳横坐标轴于OM，在原横形曲线的真实原点。过上直接判读(见图的。9. 3 规定非比例压缩强度(R，)的测定9.3.1 用力变形图解法测定。力轴的比例应使所求Fp，点位于力轴的二分之一以上，变形放大倍数的选择应保证图9中的OC段长度不小于5mm。在自动绘制的力变形曲线图上，自0点起，截取一段相当于规定非比例变形的距离OC(e:pc Lo
18、.的，过C点作平行于弹性直线段的直线CA交曲线于A点，其对应的力Fp，为所测规定非比例压缩力(见图的。规定非比例压缩强度按公式(5)计算:几百一一R . ( 5 ) 9 GB/T 7314-2005 F 固8F F叶一一一一一-一一-3习/ l_A J F f / / J / I / / f / / / / / / J J / f r F . L (1/2) Fr . L 圄解法确定实际压缩力FF / Fpc卡一一一-一钮一一一-3习乌A. L 。-1 Epc Lon J / c / J r / f , , J / f / / / / / / (b) 有侧向约束试验圈9固解法求Fpc. L 9
19、.3.2 如果力-变形曲线元明显的弹性直线段，采用逐步逼近法。先在曲线上直观估读一点儿，约为规定非比例压缩应变0.2%的力FAQ，而后在微弯曲线上取Go、Qo两点，其分别对应的力O.1 FAO 、0.5 FAO作直线Go毡，按9.3.1法过C点作平行于GoQo的直线CA1交曲线于A1J点，如A1点与A。点重合，则FAO即为FpcO.2(见图10)0 GoQ。直线的斜率一般可以用于图解确定其他规定非比例压缩强度的基准。如A1点未与A。点重合，需要按照上述步骤进行进一步逼近。此时，取A1点对应的力FA1来分别确定0.1FA1、0.5FA1对应的点G1、Ql然后如前述过C点作平行线来确定交点A2。重
20、复相同步骤直至最后一次得到的交点与前一次的重合。9.3.3 允许使用自动装置或自动测试系统(如计算机数据采集系统)测定规定非比例压缩强度，可以不绘制力E变形曲线图。9.4 规定总压缩强度(R的测定9.4.1 用力-变形图解法测定。力轴按9.3.1规定，总压缩变形一般应超过变形轴的二分之一以上。在自动绘制的力-变形曲线图上，自0点起在变形轴上取OD段(e;tc Lo 的，过D点作与力轴平行的DM直线交曲线于M点，其对应的力Ftc为所测规定总压缩力(见图11)。规定总压缩强度按公式(6)计算zRtc =会.( 6 ) 10 GB/T 7314-2005 F F I!. L 址:二二二二二二劳( C
21、 I!. L I Ao FA 1-.:;:. FA;卜一一一一一一一一一-41/ /c 逐步逼近法求Fpc圄10!l. L F 川一一一一一一一一一一一主lD! FJ I:!. L F -一-丁K!l. LK E,cLo n (a)无侧向约束试验FK FJ 固11图解法求Ftc9.4.2 允许使用自动装置或自动测试系统(如计算机数据采集系统)测定规定总压缩强度，可以不绘制力-变形曲线图。9.5 上压缩屈服强度(R曲)和下压缩屈服强度(ReLc)的测定9.5. 1 呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上压缩屈服强度或下压缩屈服强度或两者。如未具体规定，仅测定下压缩屈服
22、强度。9.5.2 用力-变形图解法测定。力轴按9.3.1规定，变形轴比例应根据屈服阶段的变形来确定。在自动绘制的力变形曲线图上(见图12)，判读力首次下降前的最高实际压缩力CFeHc)和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最低实际压缩力或屈服平台的恒定实际压缩力(F山)。上压缩屈服强度和下压缩屈服强度分别按公式(7)和公式(8)计算:nu-Q叫一一H R . ( 7 ) . ( 8 ) 如经协商同意，屈服力可在测力度盘上判读。9.5.3 允许使用自动装置或自动测试系统(如计算机数据采集系统)测定上压缩屈服强度和下压缩屈服强度，可以不绘制力斗变形曲线图。11 R主Lc-eLc - ro GB/T 73
23、14-2005 F Fe1-k FeLc 。F FeHc FLc 9. 6 抗压强度试样压至破坏抗压强度接公式(9线图。对于塑性材料，根应变。初始瞬时效应(a) 。9. 7 压缩弹性模量(Ec)的测定F 初始瞬时效应(b) . L 图13伟图法求Fmc用力-变形图解法测定。力轴按9.3.1规定，变形放大倍数应不小于500倍。11L 取最大力值。. ( 9 ) 在自动绘制的力-变形曲线图上，取弹性直线段上j、K两点(点距应尽可能长)，读出对应的力FJ、12 凡，变形t:，.LJ、t:，.LK(见图11)。压缩弹性模量按公式(10)计算:E一(FK - FJ) Lo -( t:,.L K - t:
24、,.LJ) 50 G/T 7314-2005 . ( 10 ) 如材料无明显的弹性直线段，在元其他规定时，则按9.3. 2方法处理。允许使用自动装置或自动测试系统(如计算机数据采集系统)测定压缩弹性模量，可以不绘制力-变形曲线图。10 性能测定结果数值的修约性能结果应按照表4的要求进GB/ T 8170。性能Rp、R、ReHc、在缺少各种材定度。12 试验结果处理12. 1 出现下列情况之a) 试样未达到试验b) 试样未达到试验目c) 试验过程中操作不当;d) 可. 12.2 试验后，试样上出现冶金缺陷(如分层、气13 试验报告试验报告一般应包括下列内容:a) 本标准编号;b) 试样标识;c)
25、 材料名称、牌号;d) 试样的取样方向和位置;e) 试样形状和尺寸;约。如未规定具体要求，测得的强度单位为牛顿每平方毫米试样膨胀，试验13 GB/T 7314一200514 f) 试验装置和润滑剂;g) 试验机型号和规格ph) 试验速度和控制方式Pi) 所测性能结果。G/T 7314-2005 附景A(资料性附录)本标准与旧标准性能名称和符号对照本标准采用的性能名称和符号与旧标准有所不同，为了便于对照，将其分别列于表A.l和表A.2。A.1 性能名称对照性能名称对照见表A.l。表A.1性能名称对照本标准旧标准性能名称英文名称符号性能名称符号规定非比例压缩强度proof strength, no
26、n-proportional compression Rp, 规定非比例压缩应力p 规定总压缩强度proof strength, total compression R 规定总压缩应力(1 压缩屈服强度compressive yield strength 上压缩屈服强度upper compressive yield strength ReHc 下压缩屈服强度lower compressive yield strength ReLc 压缩屈服点 抗压强度compressive strength Rm 抗压强度bc 压缩弹性模最compressive modulus of elasticity E
27、, 压缩弹性模量E, A.2 符号对照符号对照见表A.20 表A.2符号对照本标准旧标准本标准旧标准a ao F F b bo F f F f d do F p, Fp, L L F F Lo Lo FH H H FL F h h Fm, Fb So So Rp, p t:.L t:.L R (1 Ep, Ep, ReHc E E ReLc n n Rm b， Fo F。E, E, 的OON|立的hH阁。华人民共国家标准金属材料室温压缩试验方法GB/T 7314-2005 国和申峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三星河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峙印张1.25 字数34千字2005年9月第一次印刷开本880X12301/16 2005年9月第一版 定价13.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-26024 GB/T 7314-2005
