Page 23 - 理化检验-物理分册2024年第十期

方 健，等：金属材料瞬时拉伸应变硬化性能的标准化

料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》的规定。 试拉伸应力-应变曲线的试验机都能应用T/CSTM
（2） 试验机应配备能够测量标距变化的引伸 00514—2022标准。
计，引伸计的量程应能满足试样最大变形时的测量 有关试验程序的要求与GB/T 5028—2008要求
需求。引伸计应满足GB/T 12160—2019《金属材 保持一致，由于瞬时n值及m是GB/T 5028—2008
料 单轴试验用引伸计系统的标定》标准中的1级或 区间回归n值的差分化结果，因此3个结果可同步测
优于 1 级的要求。目前，国内外测量n 值的拉伸试 量，分步解析。如测定瞬时n值与m时，建议在拉伸
验机均配置了等于或优于 1 级的自动引伸计，可跟 应力-应变曲线上首先界定需要分析的均匀塑性变
踪至试样断裂。满足这一条的试验机可有效跟踪 形范围，然后根据前述章节进行相应的结果评价。
标距变形，准确测量屈服后至最大力时刻整个过程
3 标准应用的实际案例
的应变，确保了瞬时n值与拉伸应变硬化率m的准
确测量。 3.1 拉伸试验测定厚板试样与圆棒试样的n值
（3） 采用尺寸测量装置测量矩形截面试样平行长 标准起草单位根据下游产品规范，已多年利用
度部分的厚度和宽度，或圆形截面试样平行长度部分 拉伸试验机开展厚板材料的加工硬化指数测定。综
的直径，尺寸测量装置的分辨力应符合GB/T 228.1— 合国内用户单位反映， n值所反映的拉伸应变硬化性
2021的规定。这一条具体针对厚规格板状试样与圆 能已不再是金属薄板与薄带的专有指标，各类3 mm
形截面试样的规定，并与GB/T 228.1—2021标准中 厚度以上热轧板甚至数十毫米厚度的宽厚板产品均
不同类型试样原始尺寸测量以及GB/T 5028—2008 已要求提供n值，以确认其大变形条件下的强塑性
标准中薄板与薄带原始尺寸测量要求一致。 能，如表 1 与表 2 所示 （表中R p0.2 为拉伸屈服强度，
有关试样的要求在GB/T 5028—2008 标准中 R m 为抗拉强度， A g 为最大力塑性延伸率， A 50 为断后
仅针对薄板与薄带材的基础上，增加“除非另有规 伸长率）。在报告中，板状试样的厚度达11 mm，圆
定，板状试样厚度应是产品的原始厚度。其他类型 形试样直径为8.7 mm，而在这种试样条件下，现有
的试样宜匹配拉伸试验机的载荷能力”，进一步推 标准体系仅有GB/T 5028—2008供选择，因此这也
广了拉伸应变硬化性能的应用领域，原则上能够测 反映了该团体标准具有较为广阔的应用前景。
表1 厚板矩形拉伸试样n值
来样编号 尺寸/（mm×mm） R p0.2 /MPa R m /MPa A g /% A 50 /% n

DA1-0-1 11.05×12.55 159 226 11.5 20.0 0.16
DA1-0-2 10.97×12.51 167 225 9.0 22.0 0.16
DA2-0-1 10.95×12.51 156 224 11.0 21.5 0.17
DA2-0-2 10.91×12.49 165 224 9.5 22.5 0.17
DA3-0-1 10.86×12.54 162 221 11.0 22.5 0.16
DA3-0-2 10.84×12.57 159 223 10.0 21.5 0.18
表2 圆形截面拉伸试样n值
来样编号 直径/mm R p0.2 /MPa R m /MPa A g /% A 50 /% n

DB1-0-1 8.73 194 328 14.0 17.5 0.25
DB1-0-2 8.72 194 328 13.0 16.5 0.24
DB2-0-1 8.75 189 329 16.0 21.0 0.24
DB2-0-2 8.73 186 330 20.0 24.0 0.24
DB3-0-1 8.75 193 329 13.0 17.5 0.24
DB3-0-2 8.75 192 326 12.0 18.0 0.25
3.2 测定瞬时n值的验证试验 强化动力学过程，国际钢协《先进高强度钢应用指
由于相变增塑、复相强化等过程性强化机制被 南》特别强调了需具备在拉伸均匀变形阶段准确测
大量应用于高强钢板的设计中，为了准确表征这些 定瞬时n值的能力，即评测n值与应变的演化曲线。
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