书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０４０ ． １０ 犎 ２２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３４６４５ — ２０１７ 金属管材收缩应变比试验方法 犆狅狀狋狉犪犮狋犻犾犲狊狋狉犪犻狀狉犪狋犻狅狋犲狊狋犻狀犵狅犳犿犲狋犪犾犿犪狋犲狉犻犪犾狊狋狌犫犻狀犵 ２０１７  ０９  ２９ 发布 ２０１８  ０４  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国有色金属工业协会提出 。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ２４３ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 宝钛集团有限公司 、 宝鸡钛业股份有限公司 、 西部金属材料股份有限公司 、 国核宝钛锆业股份公司 、 中国航空发动机集团公司北京航空材料研究院 、 陕西亿创钛锆检测有限公司 。 本标准主要起草人 ： 李剑 、 刘宏伟 、 徐军梅 、 马忠贤 、 杨小娟 、 李荣 、 武杰 、 陆玉华 、 麻凯 、 张旺峰 、 李超 、 张嘉伟 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３４６４５ — ２０１７ 金属管材收缩应变比试验方法 １ 　 范围 本标准规定了测定金属管材收缩应变比 犆犛犚 的方法 。 本标准适用于钛 、 锆及不锈钢等金属高精度特殊用途管材收缩应变比 犆犛犚 的测试 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ２２８．１ 　 金属材料 　 拉伸试验 　 第 １ 部分 ： 室温试验方法 ＧＢ ／ Ｔ８１７０ 　 数值修约规则与极限数值的表示和判定 ＧＢ ／ Ｔ１２１６０ 　 单轴试验用引伸计的标定 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ２２８．１ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 轴向塑性真应变 　 狋狉狌犲犪狓犻犪犾狊狋狉犪犻狀 犈 ａ 在单轴拉伸应力作用下 ， 管材产生均匀塑性变形 ， 变形后轴向标距与变形前轴向标距比值的自然 对数 。 ３ ． ２ 周向塑性真应变 　 狋狉狌犲犮犻狉犮狌犿犳犲狉犲狀狋犻犪犾狊狋狉犪犻狀 犈 ｃ 在单轴拉伸应力作用下 ， 管材产生均匀塑性变形 ， 变形后周长与变形前周长比值的自然对数 。 ３ ． ３ 壁厚塑性真应变 　 狋狌狉犲狉犪犱犻犪犾狊狋狉犪犻狀 犈 ｒ 在单轴拉伸应力作用下 ， 管材产生均匀塑性变形 ， 变形后壁厚与变形前壁厚比值的自然对数 。 ３ ． ４ 收缩应变比 　 犮狅狀狋狉犪犮狋犻犾犲狊狋狉犪犻狀狉犪狋犻狅 犆犛犚 在单轴拉伸应力作用下 ， 管材产生均匀塑性变形 ， 管材周向塑性真应变和壁厚塑性真应变的比值 。 ４ 　 符号 本标准使用的符号及说明见表 １ 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３４６４５ — ２０１７ 表 １ 　 符号和说明 符号 单位 说 　 明 犱 ｏ ｍｍ 管材原始直径的平均值 犱 ｍｍ 管材轴向拉伸变形后直径的平均值 犔 ｏ ｍｍ 管材轴向原始标距的平均值 犔 ｍｍ 管材轴向拉伸变形后标距的平均值 犈 ａ — 轴向塑性真应变 犈 ｃ — 周向塑性真应变 犈 ｒ — 壁厚塑性真应变 犆犛犚 — 收缩应变比 ５ 　 原理 变形前后管材标距 、 周长和壁厚符合体积不变原理 ， 满足关系式 ： 犈 ａ ＋ 犈 ｃ ＋ 犈 ｒ ＝０ 。 通过测量规定 总延伸率水平下的轴向塑性真应变 犈 ａ 和周向塑性真应变 犈 ｃ ， 间接计算管材收缩应变比 犆犛犚 值 。 除非另有规定 ， 试验一般在 １０℃ ～ ３５℃ 范围内进行 。 对温度要求严格的试验 ， 试验温度应在 ２３℃±５℃ 范围内 。 ６ 　 试验装置 ６ ． １ 　 拉伸试验机应符合 ＧＢ ／ Ｔ２２８．１ 对设备的要求 。 应使用不劣于 １ 级准确度的引伸计 ， 具体应符合 ＧＢ ／ Ｔ１２１６０ 的要求 。 ６ ． ２ 　 划线装置应是带有分度卡盘和顶尖的试样固定装置 ， 并具有激光标识 、 感光树脂 ， 或其他具有划线功能的组合装置 。 ６ ． ３ 　 测量装置应是具有倍率放大测量功能的精密仪器 ， 标距长度测量精度不低于 ０．０１３ｍｍ ， 直径测量精度不低于 ０．００５ｍｍ 。 当采用不同装置分别测量长度和直径时 ， 应尽可能确保测量基准的一致性 。 为更好保证测量基准的一致性 ， 推荐使用长度和直径一体化测量装置 。 推荐的测量装置见图 １ 。 图 １ 　 管材测量装置示意图 ２ 犌犅 ／ 犜 ３４６４５ — ２０１７ ７ 　 试样 ７ ． １ 　 取样 试样应在成品管材切取 ， 数量和位置按照相关产品标准要求执行 。 ７ ． ２ 　 试样尺寸 若产品标准无特殊规定 ， 试样尺寸应满足 ＧＢ ／ Ｔ２２８．１ 中 Ｓ８ 的要求 。 试样总长度与端塞夹头之间长度的选取 ， 应保证端塞处的局部变形尽量不影响标距内的均匀变形 。 ７ ． ３ 　 试样制备 ７ ． ３ ． １ 　 试样表面应无划痕 ， 允许有较小的椭圆度 ， 不应有明显的弯曲 。 试样两端车削平齐 ， 且倒角去除加工毛刺 ， 并配合相应的端塞 。 ７ ． ３ ． ２ 　 使用专用收缩应变比 犆犛犚 试样划线装置于管材表面精确划线 。 当采用有损管材表面的划线方式时 ， 划线的深度不能超过 ０．０１３ｍｍ 。 该试样标线由以下几个方面组成 ： ａ ） 　 ４ 条 ９０° 均分 ， 且与轴向平行的标线 ， 标示为 犃 、 犅 、 犆 、 犇 。 见图 ２ ； ｂ ） ３ 条间距为 ２５ｍｍ 的圆周线 （ 圆周线所在的截面应垂直于管材的轴线 ）， 标示为 １ 、 ２ 和 ３ 。 见图 ２ 。 图 ２ 　 管材划线示意图 ８ 　 试验程序 ８ ． １ 　 拉伸前试样测量 ８ ． １ ． １ 　 标距长度的测量 试样装夹在测量装置上 ， 经视屏放大后的纵向标距线和三条圆周线的交叉示意见图 ３ 。 测量标距长度时 ， 需以交叉点的同一方向的圆周线外缘为基点 ， 见图 ３ 中 犃 １ 和 犃 ３ 点 。 其他如 犅 １ 、 犅 ３ ； 犆 １ 、 犆 ３ ； 犇 １ 、 犇 ３ 等基点与此要求一致 。 测量 １ 号和 ３ 号圆周线之间的纵向标距长度 ： 犃 １ 犃 ３ 、 犅 １ 犅 ３ 、 犆 １ 犆 ３ 、 犇 １ 犇 ３ ， 并求出平均值 犔 ｏ ， 计算结果应至少修约到 ０．００１ｍｍ 。 ８ ． １ ． ２ 　 外径的测量 以交叉点的同一方向的圆周线外缘为基点 ， 测量 １ 号 、 ２ 号 、 ３ 号圆周线与 犃 、 犅 、 犆 、 犇 四条标距纵线的交叉点对应的试样直径 ： 犃 １ 犆 １ 、 犅 １ 犇 １ 、 犃 ２ 犆 ２ 、 犅 ２ 犇 ２ 、 犃 ３ 犆 ３ 、 犅 ３ 犇 ３ ， 并求出平均值 犱 ｏ ， 计算结果应至少修约到 ０．００１ｍｍ 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３４６４５ — ２０１７ 单位为毫米 图 ３ 　 放大后试样纵向标距线和圆周线交叉示意 ８ ． ２ 　 试样拉伸 ８ ． ２ ． １ 　 拉伸试验程序执行 ＧＢ ／ Ｔ２２８．１ 的规定 。 ８ ． ２ ． ２ 　 试样拉伸时两端夹持部位需插入紧密配合的端塞 ， 端塞的长度应超出楔形夹块 ２ ／ ３ 。 ８ ． ２ ． ３ 　 以 （ ０．００５±０．００２ ） ｍｉｎ －１ 的应变速率拉伸试样 ， 直到引伸计示值达到规定的总延伸率时终止 ， 具体拉伸终止时的总延伸率值应按材料标准规定执行 。 注 ： 核用锆管推荐拉伸至总延伸率 （ ４．５±１．５ ） ％ 时终止 ， ＴＡ１８ 钛合金液压管推荐拉伸至总延伸率 （ ３．７５±０．２５ ） ％ 时 终止 。 其他材料标准无规定时 ， 应在材料拉伸均匀变形段内选择拉伸终止点 。 ８ ． ３ 　 拉伸后试样测量 重复 ８．１．１ 和 ８．１．２ 的过程 ， 进行拉伸后轴向标距及直径测量 ， 并分别计算标距和直径的平均值 犔 和 犱 。 试样拉伸前后标距和直径测量的位置点要保证一致 ， 一般在测量时做好必要的标记 。 注 ： 部分材料会存在明显的弹性回滞现象 ， 试样在拉伸完毕 ， 卸载后 ， 需静置一段时间再进行尺寸测量 ， 具体情况依 据材料属性或产品要求执行 。 ９ 　 计算 ９ ． １ 　 轴向塑性真应变 犈 ａ 的计算按式 （ １ ） 进行 ， 计算结果至少保留 ４ 位有效数字 。 犈 ａ ＝ ｌｎ 犔犔 ｏ （） …………………………（ １ ） 　　 式中 ： 犈 ａ ——— 轴向塑性真应变 ； 犔 ——— 管材轴向拉伸变形后标距的平均值 ， 单位为毫米 （ ｍｍ ）； 犔 ｏ ——— 管材轴向原始标距的平均值 ， 单位为毫米 （ ｍｍ ）。 ９ ． ２ 　 周向塑性真应变 犈 ｃ 的计算按式 （ ２ ） 进行 ， 计算结果至少保留 ４ 位有效数字 。 犈 ｃ ＝ ｌｎ 犱犱 ｏ （） …………………………（ ２ ） 　　 式中 ： 犈 ｃ ——— 周向塑性真应变 ； 犱 ——— 管材轴向拉伸变形后直径的平均值 ， 单位为毫米 （ ｍｍ ）； 犱 ｏ ——— 管材原始直径的平均值 ， 单位为毫米 （ ｍｍ ）。 ９ ． ３ 　 壁厚塑性真应变 犈 ｒ 的计算按式 （ ３ ） 进行 ， 计算结果至少保留 ４ 位有效数字 。 犈 ｒ ＝－ （ 犈 ａ ＋ 犈 ｃ ） …………………………（ ３ ） ４ 犌犅 ／ 犜 ３４６４５ — ２０１７ 　　 式中 ：