Page 32 - 理化检验-物理分册2021年第四期
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卢美娇, 等: GB / T228.1-2010 中断后伸长率测量方法浅析及修订建议



            而在此状态下机器自动测量断后伸长率所产生的误                            0~150mm , 允许误差为 ±0.02mm 。

            差很大    [ 5-7 ] 。此时, 需要采用其他方式测量断后伸长                1.3  试验方法
            率, 如手工测量( 包括移位法测量) 或重新进行试样                             试验前先用打点机在拉伸试样平行段内标记出

            加工再试验等。而上述做法使得拉伸试验的工作繁                             间隔为5mm 的一系列标记点, 应保证标记点不会造
            琐复杂, 大大降低了检验效率。                                    成引起试样过早断裂的缺陷。将标记好标记点的拉

                 在目前的钢铁试验室拉伸试验断后伸长率的检                          伸试样按照 GB / T228.1-2010的方法 B在拉伸试验
            验工作中, 大多数试验室采取机器测量断后伸长率                            机上拉伸至断裂, 试样的引伸计标距 L e              和原始标距

            的方式, 但因断后位置不在标距中部而得到的断后                           L 0  均为50mm 。试验结束后, 取下断样, 将试样断口
            伸长率误差通常较大          [ 5 ] 。因机器测量误差导致断后              对接在一起, 且保证其轴线位于同一直线上, 然后用
            伸长率未达到用户需求, 产品被判废, 极大地影响了                          游标卡尺手工测量断后标距, 计算得到手工测量的断
            钢厂的钢卷成材率。 GB / T228.1-2010 《 金属材料                  后伸长率, 记为 A mauaul  。拉伸试验机直接输出的断后


            拉伸试验 第 1 部分: 室温试验方法》 中对拉伸试验                        伸长率为机器测量的断后伸长率, 记为 A auto             。
            断后伸长率有以下描述:“ 原则上, 断裂发生在引伸
                                                              2  试验结果及讨论
                      以内方为有效, 但断后伸长率等于或大
            计标距 L e
            于规定值, 不管断裂位置处于何处均为有效”。在高                               从上述试验结果中随机选取 20 组数据, 比对采
                                                和试样平行          用机器测量和手工测量方法获得 BW300TP 耐磨钢
            强钢的拉伸试验中, 当引伸计标距 L e
                    相差过大时, 试样断裂位置在引伸计标距                        拉伸试验断后伸长率见表 1 。
            长度 L c
                                                                          表 1  两种方法测得的断后伸长率
               外 且 断 后 伸 长 率 未 达 到 规 定 值 的 概 率 极 大。
            L e
                                                                  Tab 1 Elon g ationafterfracturemeasuredb y twomethods  %

            GB / T228.1-2010 中没有对试样断偏后处理方法
                                                               试样编号 A auto A mauaul  差值 试样编号 A auto A mauaul  差值
            及机器测量结果修正方法的相关描述。一些学者提

                                                                 1    19.02 22.16 -3.14  11  11.96 14.60 -2.64
            出用最大力总延伸率代替断后伸长率, 但在高强钢

                                                                 2    17.31 20.42 -3.11  12  18.54 19.26 -0.72
            拉伸试验的实际实施过程中, 其结果并不理想。为

                                                                 3    19.14 22.70 -3.56  13  18.81 20.38 -1.57
            了分析采用机器测量和手工测量两种方法获得断后

                                                                 4    16.58 18.96 -2.38  14  16.48 19.48 -3.00
            伸长率的结果差异, 笔者设计了以下试验, 以分析两

                                                                 5    18.92 21.06 -2.14  15  17.97 19.88 -1.91
            者的结果差异, 并提出了机器测量断后伸长率的修
                                                                 6    14.48 16.44 -1.96  16  15.61 18.40 -2.79
            正方式。通过验证, 证实了修正方式的合理性, 并对
                                                                 7    15.75 17.98 -2.23  17  19.33 21.22 -1.89

            GB / T228.1-2010 修订提出了相应建议。
                                                                 8    19.65 22.90 -3.25  18  16.40 18.12 -1.72
            1  试样制备及试验方法                                         9    16.18 17.18 -1.00    19  17.16 19.70 -2.54





                                                                 10   19.83 23.14 -3.31  20  19.34 21.22 -1.88
            1.1  试样制备
                 由于 BW300TP 耐磨钢在进行拉伸试验时, 试                                                               和手
                                                                  由表 1 可知, 机器测量的断后伸长率 A auto
            样断偏现象较为常见, 断后伸长率的机器测量值和                                                     的差值均为负值, 也就
                                                               工测量的断后伸长率 A mauaul
            手工测量 值 存 在 明 显 差 异, 所 以 试 验 材 料 选 定 为                                               均大于机器测
                                                               是说手工测量的断后伸长率 A mauaul
            BW300TP 耐磨钢板。选取某钢铁厂生产的厚度为                          量的断后伸长率 A auto     。产生这种差异的主要原因

            3.5~4.0 mm 的 BW300TP 耐磨 钢板, 按照 GB / T              是这两种测量方法存在明显的不同                [ 7 ] 。
            228.1-2010 的试样制备方法, 制备出批量 平行长                          机器测量断后伸长率时, 接触式引伸计选取的


            度为 75mm , 原始宽度为 25mm , 标距为 50mm 的                  原始标距是固定的, 试验完毕后, 引伸计不会根据试


            纵向矩形截面 P14 拉伸试样。                                   样的断裂位置去调整并选择合适的断后标距。而在
            1.2  试验设备                                          实际 BW300TP 耐磨钢板的拉伸试验中, 绝大多数
                 试验采用试验室配备的电子式拉伸试验机, 力                         试样均不断裂在引伸计标距的中间位置, 此时, 由于
            值测量范围为 0~600kN , 测量精度为 0.5 级。引                     试样断裂位置的偏移, 引伸计所测量出来的原始标

            伸计采用 接 触 式 全 自 动 纵 向 引 伸 计, 测 量 范 围 为              距的伸长量 Δ L 就会偏小。机器测量和手工测量的

            0~200mm , 测量精度为 1 级。游标卡尺的量程为                       断后标距 L u    如图 1 所示。
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