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国家标准计划《金属材料 力学性能和残余应力测定 仪器化压痕试验》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC4(全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 上海交通大学冶金工业信息标准研究院等

目录

基础信息

计划号
20180762-T-605
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2018-07-18
公示开始日期
2018-01-03
公示截止日期
2018-01-17
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040.10
77 冶金
77.040 金属材料试验
77.040.10 金属材料机械试验
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

采标情况

本标准修改采用ISO国际标准:ISO/TR 29381-2008。

采标中文名称:金属材料-通过压痕试验测量机械性能-压痕拉伸性能。

目的意义

通过拉伸等的传统方法来检测金属材料的机械性能被大家广泛认可和采用,但由于传统方法必须对材料进行取样并制成标准试件才可以进行检测,因此许多场合不能实现取样而无法完成检测。

本标准采用仪器化压痕试验方法,使用压头压入金属表面测量压入载荷和压痕深度的关系来评估材料硬屈服应力、拉伸强度、残余应力等等机械性能。

由于压痕试验的微压痕方法,在检测中只产生微小的压痕,属于一种微损或者无损检测方法,加上压痕设备小巧轻便。

因此非常适用于在现场对金属材料及产品在生产过程中的快速检测、在线检测、在役设备的安全评价、事故现场评价、设备寿命及重启评估等等,可广泛应用于石油、电力、船舶、交通、土木等基础性行业现场检测。

目前迫切需要这种微损或者无损检测技术的应用来减少检测成本、加快检测速度。

另外,金属材料由于受力或者受热不均匀而存在残余应力。

例如焊接产生残余应力。

残余应力会引起形变,与工作应力叠加后有可能超过强度极限,造成金属材料的开裂或疲劳断裂等失效,对设备带来极大的安全危害。

仪器化压痕方法测量残余应力有许多优势:1. 此方法是一种无损或者微损的检测方法,适用于在现场在役设备的检测;2. 仪器化压痕法通过高精度仪器的控制和测量,能确保试验的规范性和数据的准确性;3. 与压痕应变法和钻孔应变法等相比,不需要对试样表面进行粘贴应变片、钻孔或者切割操作,操作更加简便快捷,其测试所用试样更加符合实际工作状态。

因此本方法是一种较为理想的残余应力检测方法。

综上所述,本标准的制定可以加强我国仪器化压痕试验方法的推广、应用和评判建立技术依据,为保证安全生产,节约成本,加快技术创新和产业结构调整起到积极的作用。

范围和主要技术内容

本标准规定压头连续压入金属材料表面测量压头载荷和压痕深度的仪器化压痕试验方法。分别采用球形压头压入测量金属材料的压痕屈服强度、压痕拉伸强度、压痕加工硬化指数等机械性能。采用维氏压头和球形压头压入测量金属表面的残余应力。本标准使用2N-30kN的宏观载荷范围。本标准针对在役设备取样难和无法取样的微小材料,可以通过仪器化压痕试验,实现微创非破坏方法测试材料的机械性能和残余应力,并给出与传统方法的对比检测结果。利用仪器化压痕试验方法对在役构件和较小材料等无法取样或不能制作试样的材料的安全性能评价等方面具有很大的优势。 本标准的主要技术内容为仪器化压痕法测量材料机械性能和残余应力的适用范围、原理、测试仪器、测试样品、测试步骤和测试报告等。