GBT2039-1997.pdf

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1、G B / r 2 0 3 9 一1 9 9 7 前言 本标准等效采用国际标准I S O 2 0 4 : 1 9 9 7 金属轴向拉伸蠕变试验( 连续试验) 。 本标准根据国内 具体条件， 在技术内容上与I S O 2 0 4 : 1 9 9 7 稍有差异， 主要技术内 容相同 在修订G B 2 0 3 9 -8 0 和G B 6 3 9 5 -8 6 的同时， 将两个标准合并。 对以下主要技术内容进行了 修改: 符号、 试样尺寸及公差、 温度偏差、 温度测量仪器指标、 中途停试操作、 蠕变及持久强度极限的测定、 试验 结果修约等。 本标准从1 9 9 7 年9 月1日 起实施， 同时代替G

2、B 2 0 3 9 -8 U金属拉伸蠕变试验方法 和G B 6 3 9 5 - 8 6 金属高温拉伸持久试验方法 。 本标准由冶金工业部提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。 本标准由冶金工业部钢铁研究总院负责起草。 本标准主要起草人: 李久林、 梁新邦。 本标准1 9 8 1 年8 月首次发布， 1 9 9 5 年8 月第一次修订。 G B / T 2 0 3 9 一 1 9 9 7 I S O前言 I S O ( 国际标准化组织) 是世界性国家标准机构( I S 。成员) 的联合组织。 通常由I S O技术委员会制、 修订国际标准。 对已 经成立技术委员会的学科感兴趣的成员有权参加那

3、个委员会。 与I S O协作的 政府 和非政府的国际组织也参与工作。I S O与国际电工委员会( I E C ) 在电工技术标准化方面密切合作。 技术委员会采纳的国际标准草案， 在由I S O委员会接受为国际标准之前要分发至各成员审查。按 照I S O程序要求， 至少7 5 %的成员赞成才能通过。 国 际标准I S O 2 0 4 由I S O / T C 1 6 4 金属力学性能试验技术委员会制订。 本标准代替推荐标准I S O / R 2 0 4 和I S O / R 2 0 6 , 中华 人 民 共 和 国 国 家标 准 G B / T 2 0 3 9 一 1 9 9 7 金属拉伸蠕变及

4、持久试验方法 e q v I S O 2 0 4 : 1 9 9 7 Me t a l l i c ma t e r i a l s -C r e e p a n d s t r e s s - r u p t u r e t e s t i n t e n s i o n 2 D 3 9 - 8 0 6 3 9 5 - 8 6 1 范围 本标准规定了金属拉伸蠕变及持久试验的适用范围、 引用标准、 试验原理、 符号、 术语及定义、 试样、 试验设备及仪器、 试验、 试验结果处理及试验报告。 本标准方法适用于测定金属如下力学性能: a ) 稳态蠕变速率 b ) 蠕变极限 c ) 变伸长率 d )

5、 持久断裂时间 e ) 持久强度极限 f ) 持久断后伸长率及断面收缩率 9 ) 持久缺口敏感系数 2 引用标准 下列标准所包含的条文， 通过在本标准中引用而构成本标准的条文， 本标准出版时， 所示版本均为 有效。所有标准均可能修订， 本标准的使用者应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B 8 1 7 0 -8 7 数值修约规则 G B 1 0 6 2 3 -8 9 金属力学性能试验术语 J J G 1 4 1 -8 3 工作用铂锗1 0 一 铂热电 偶检定规程 J J G 2 7 6 -8 8 高温蠕变、 持久强度试验机检定规程 J J G 3 5 1 -8 4 工作用镍铬一 镍硅、 镍

6、铬一 考铜热电 偶检定规程 T T G 3 6 8 -8 4 工作用铜一 康铜热电偶检定规程 3 试验原理 将试样加热至规定温度， 沿试样轴线方向施加拉伸力并保持恒定， 将试样拉至规定变形量或断裂 测定其蠕变或持久性能。 4 . 1 符号、 术语及定义 本标准使用的符号见表1 。 国家技术监督周1 9 9 7 一 0 3 一 1 7 批准 1 9 9 7 一 0 9 一 0 1 实施 G s / T 2 0 3 9 一1 9 9 7 表 1 符号 符号 名称 单位 d o d 召 h L o L L L , 圆形横截面试样原始直径 圆形光滑试样断后最小直径 矩形横截面试样厚度 矩形横截面试样宽

7、度 试样原始计算长度 试样原始标记长度 试样断后标记长度 试样总长度 m m : : 试样计算长度内原始横截面积 试样断后最小横截面积 mmZ F试验力 N 口 口 l 试验应力( 。 二F / S o ) 缺口试样试验应力 MP. (N/mm ) t试验温度 ; 试验时间 缺口 试样试验时间 卜 局 乓 E c 艺 l 8 lp 姗变起始伸长率 蠕变弹性伸长率 蠕变塑性伸长率 蠕变总伸长率 持久断后伸长率 持久断面收缩率 % U 稳态蠕变速率 %/ h K- K 持久试样缺口敏感系数 4 . 2 本标准使用的术语及定义如下: 4 . 2 . 1 蠕变极限 在规定温度下使试样在规定时间产生的蠕

8、变伸长率( 总伸长率或塑性伸长率) 或稳态蠕变速率不超 过规定值的最大应力。 当 以 伸 长 率 测 定 蠕 变 极 限 时， 用峨o 1 . 0 - 1 . 5 1 5 一 2 4 2 . 4 3 0 L .1 52 02 53 O L1 1 11 1 61 2 11 2 6 5 . 2 . 3 如有关标准或双方协议对试样另有要求时， 应按相应规定执行 5 . 3 试样的制备 5 . 3 . 1 切取的试样毛坯应代表试验材料的冶金组织和力学性能， 取样部位及方向应按产品标准规定或 经双方协议。 5 . 3 . 2 试样在加工过程中不应因发热或加工硬化而改变材料的性能。 G B / T 2 0

9、 3 9 一1 9 9 7 5 . 3 . 3 试样凸肩 及头 部的形状及尺寸可根据引伸计结构和拉杆型 式确定 试样头部与计算长度之间 应 有 过渡圆 弧. 对于圆 形横截面 试样. 过渡圆弧半径应不小于直 径的四分之一 对于矩形 横截面试样， 过渡 圆弧半径应不小于宽度的四分之一 5 . 3 . 4 矩形横 截而试 样一 般应保留原表面， 如技术条 件或双方协议另 有要求， 可磨光表面。 6 试验设备及 仪器 6 . 1 试验机在使用范围内伟%- l o o %) 力值相对误差应不大于士 1 . 0 10 ; 示值相对变动度应不大于 1 . 0 %， 试验机上下夹头拉杆之间的 试骏力同 轴度

10、应不 超过1 5 % 6 . 2 蠕变变形测量 仪器的最小分度 值应不大于1 P m , 误 差一般应不大于总蠕变伸 长的士1 % . 6 . 3 测温热电 偶应符合J J G 1 4 1 , J J G 3 5 1 或J J G a s s 4 1 . 级热电 偶要求 6 . 4 温度补偿系 统应使热电 偶冷端温度保持恒定， 允许 偏差在。 - 5 之内。 6 . 5 温度测量仪器的分辨 率应在。 . 5 C 之内， 误差应不大午士1 C , 6 . 6 温度 控制及加热装置应保证在试 验期间温度符合表3 要求 表 3 试验温度的偏差和梯度c 试验温度温度偏J 3 l 温度梯度 9 0 0士

11、3 3 9 0 0 - - 1 1 0 0二4 注 1 沮度梯度 试脸中任一瞬间 试样所有被测点 沮度的最高值与最低值之差 2 试 验沮 度应包 括对热电 偶及 测量仪器 误差的修正 3 对干温度超过1 1 0 0 的试骗， 溢度偏差及温度梯度应由有关双方协商确定 6 . 7 加热炉均温区 一 般应不小于试祥计算长度的1 . 5 倍 7 试验 7 . 1 试验室 温度一般应保持在1 0 C -3 5 之内; 试 骏室应远离或隔离AN. 室内 严防A动 7 . 2 试验前应对试样表面及尺寸进行检查， 试样表面不应有划伤或缺陷。 试样的横截面尺寸应在计算 长度内的两端及中 部测量， 在每处相互垂直

12、 方向上各测一次， 以计算的最小 横截面积为 准。 测抢 试样截 面尺寸的 量具最小 分度值应不 大于。以m m, 7 . 3 计算长度等于或小于5 0 m m的试样一 般应在两端各固 定一支热电偶， 计算长度 大于5 0 m m的 试样， 应在两端及中部各固定一支热电偶。 对干缺口试 样， 应有一支 热电偶固定 于缺口处。 热电 偶工作 端应紧贴 试样表面. 并应防止炉壁热辐射。 了 . 4 对于蠕变试验， 推荐使用双面变形测量装置 引伸计的结构和装K - 应能真实地反映试样轴线方向 的伸长， 并应避免变形读数受室温变化和气流的影响。试 验前用 适当增最 的力检查引伸计 装卡质量， 必 要时

13、对引伸计进行调整， 使两侧变形读数的平均值与任一侧读数之差除以平礴值的百分比不大于 1 5 %. 了 . 5试 梓 $f 加 热 炉 内 不 应 受 到 非 轴 向 力 的 作 用 7 . 6 升温前， 可 对试样施加初始力， 此力 值应不大于总 试验力的1 0 %， 且应力不 超过1 0 N / m m , 7 . 7 将试样加 热至规定a度的时间 一般为2 h - - 8 h , 溢度保持时间在1 h-2 4 h 不应超过规定温度r 限。 对于升温 及保温时间应做记录 7 . 8 达到保温时间后， 平稳地施加试 验力. 对于 蠕变 试验， 应将祛码分成 适当 级数 变 形值， 在办一伸长曲

14、线 上求得弹 性变形及起始塑性变形值， 见图 o 在升温及保温期间 . 记录施加每级力的 G B / r 2 0 3 9 一 1 9 9 7 79 建议对试验温度自 动记录， 温度测量间隔应保证在整个试验期间温度符合6 . 6 条要求。 7 . 1 0 蠕变变形的记录应保证明确地绘出蠕变曲线。 7 . 1 1 试验中因故中途停试时， 建议在试样上保持试验力。 但应避免由于低温收缩而导致试样上的力超 过规定值。当重新试验时， 达到规定温度并保温后开始记录。 7 . 1 2 建议试验累积时间用误差不大于士0 . 2 %的计时器自动记录。 7 . 1 3 达到规定时间时， 对于不能采用分级加力记录变

15、形的蠕变试验， 卸除主试验力后要继续测量滞弹 变形， 直至基本回复为止， 见图8 e 7 . 1 4 试验机应定期按J J G 2 7 6 进行检定， 检定周期一般为一年， 对于超过一年的长时间试验， 应在试 验结束时检定试验机 起始伸长 弹性伸长塑性伸长 试验开始瞬间 图 7 蠕变试验加力过程中的力一 变形曲线 图 8 米用 7 . 1 3 杀时的瑞变曲线 71 5 蠕变极限的测定 在四个以上适当的应力水平进行等温蠕变试验， 建议每个应力水平做出三个数据， 在单对数或双对 数坐标上用作图法或最小二乘法绘制出应力一 蠕变伸长率或应力一 稳态蠕变速率关系曲线。用内插法或 外推法求出蠕变极限。 了

16、 . 1 6 持久强度极限的测定 1 3 4 G B / r 2 0 3 9 一 1 9 9 7 在五个以上适当的应力水平进行等温持久试验， 建议至少有三个应力水平每组做出三个数据， 在单 对数或双对数坐标上用作图法或最小二乘法绘制出应力一 断裂时间曲线。 用内插法或外推法求出持久强 度极限。 了 . 1 了 蠕变或持久强度极限与温度的关系至少用三个温度确定。 7 . 1 8 对只要求蠕变塑性伸长率的试验， 可用“ 标记法” 测定， 但应保证测量误差在6 . 2 条规定范围内。 8 试验结果处理 8 . 1 当出现下列情况之一时， 试验结果无效， 应补做试验。 试验结果满足材料技术条件要求时除

17、外。 8 . 1 . 1 试样断在标记上或计算长度之外。 8 . 1 . 2 试样断口 处有明显缺陷。 8 . 1 . 3 温度超过规定范围上限或试样受力异常。 8 . 2 持久断后伸长率及断面收缩率修约间隔为f %， 修约方法按G B 8 1 7 。 执行。 8 . 3 对所采用的外推方法应详细地说明， 外推出的稳态蠕变速率应不小于最低蠕变速率的十分之一; 外推出的时间应不大于最长试验时间的十倍。外推时， 对于材料在温度、 应力及时间作用下的组织变化 应予充分考虑。 9 试验报告 试验报告应包括如下内容: 。 ) 本国家标准号; b ) 试验材料牌号、 炉批号及规格; c ) 试样尺寸、 形状及编号; d ) 试验温度; e ) 试验应力; f ) 试验结果; 9 ) 外推方法; h ) 试验日 期; i ) 试验中异常情况。