GB/T33965-2017
金属材料拉伸试验矩形试样减薄率的测定
Metallicmaterials—Tensiletesting—Determinationofthicknessreductionratioforrectangularspecimen
- 中国标准分类号（CCS）H22
- 国际标准分类号（ICS）77.040.10
- 实施日期2018-04-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
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金属材料拉伸试验矩形试样减薄率的测定
国家标准 GB/T33965一2017 金属材料拉伸试验 矩形试样减薄率的测定 Metalliematerials一Tesiletestmg Determinationofthicknessreductionratioforrectangularspecimen 2017-07-12发布 2018-04-01实施 中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/33965一2017 金属材料拉伸试验 矩形试样减薄率的测定 范围 本标准规定了通过拉伸试验测定金属材料矩形试样减薄率的术语和定义、符号和说明、试验原理、 试验设备、试样、试验程序、试验结果计算和试验报告
本标准适用于金属板材拉伸试验矩形试样的厚度减薄率的测定
金属管材厚度减薄率的测定也可 参照本标准
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GB/T228.1一2010金属材料拉伸试验第1部分;室温试验方法 GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分;高温试验方法 GB/T5027金属材料薄板和薄带塑性应变比(r值)的测定 GB/T5028金属材料薄板和薄带拉伸应变硬化指数(n值)的测定 GB/T121602002单轴试验用引伸计的标定 GB/T13239金属材料低温拉伸试验方法 GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分;拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与 校准 GB/T30069.2 金属材料高应变速率拉伸试验第2部分:液压伺服与其他试验系统 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 减薄率pereentageofthicknessreduetionm 试样厚度方向的变化量与原始厚度之比的百分率
见式(1)
a a ×100% ao 3.2 最大力塑性减薄率percentageofplasticthicknessreduetionatmaximumforee 7 试样在最大力时厚度方向塑性减薄量与原始厚度之比的百分率
见式(2).
GB/T33965一2017 C0 - ×100% 1. l" 3.3 最大力总减薄率pereentageoftotalthicknessreduetionatmaximumforce 7t 试样在最大力时厚度方向碱薄量与原始厚度之比的百分率
见式(3)
oR ×100% 7 ao 3.4 断后减薄率percentageofthieknessreductionafterfraecture n 断后试样最小厚度处的减薄率
见式(4)
×100% 7. 注:断后减薄率的测量仅供参考 符号和说明 本标准使用的符号和说明见表1
表1符号和说明 符号 名称 单位 试样 试样原始厚度 mm 试样原始宽度 b mm 试样原始标距 mm 试样约定工程应变后的厚度 mmm 试样约定工程应变后的宽度 mmm 试样约定工程应变后的长度 瞬时宽度缩小量 mmm ! 标距范围内瞬时延伸量 mm 试样在最大力时平行长度部分的厚度 mm a财 试样在最大力时卸载后平行长度部分的厚度 mm 试样断后最小厚度 mm s 原始横截面积 mm" 应变 试样宽度方向工程应变 试样长度方向工程应变
GB/33965一2017 表1(续 符号 名称 单位 试样宽度方向塑性应变 % e % 试样长度方向塑性应变 eLp 减薄率 厚度减薄率 % 采用指定方向工和约定工程应变量y所表示的厚度减薄率[r为相对 % ) 于轧制方向的夹角,单位为度(),y以百分数表示 % 最大力塑性减率 % 最大力总减薄率 % 断后减博率 力 F 最大力 强度 泊松比(例如钢为0.30,铝为0,33 拉伸试验应力应变曲线弹性部分的斜率 MPa 川1 原理 5 采用矩形试样进行拉伸试验,测定指定工程应变水平下或拉伸断裂后试样的厚度变化,计算减薄率 的相关参数
注对于采用纵横向应变转换关系的自动测量方法需要满足体积不变原理
试验设备 6.1拉力试验机应按照GB/T16825.1进行校准,其准确度应为1级或优于1级,并符合所依据的 GB/T228.1一2010,GB/T228.2.GB/T13239或GB/T30069.2对设备的要求
6.2测量试样标距长度的装置分辨力不低于0.01mm,测量厚度装置的分辨力不低于0.001 mm
6.3采用自动测量方法,引伸计应符合GB/T12160一2002中的1级或优于1级要求
注:当采用长标距和大伸长量时,1级引伸计测量的长度误差可能超出土0.01nmm
6.4试样的夹持方法应符合所依据的拉伸试验方法GB/T228.12010.GB/T228.2、GB/T13239 GB/5027,GB/T5028或GB:/T30069.2规定
6.5试样断后颈缩处厚度的测量宜采用带尖头的接触式测量装置或其他非接触式测量装置,如金相显 微镜或超声波测厚仪
注，试样断后厚度减薄率的测量数据有可能离散性较大 试样 7.1应按照相关产品标准要求取样,如果产品标准没有规定,按照有关各方的协议取样
GB/T33965一2017 7.2试样类型和试样制备,包括尺寸公差、形状公差和原始标距标记,应符合所依据的GB/T228.1 2010,GB/T228.2,GB/T13239,GB/T5027,GB/T5028或GBT30069.2规定
自动测量的薄板和 薄带试样应符合GB/T5027要求 7.3除特殊要求外,试样厚度为测试板材的厚度
对于较薄的热轧板,应去掉表面的氧化皮
7.4对于薄板或薄带试样表面不应有划痕等损伤
8 试验程序 8.1 -般要求 8.1.1拉伸试验按照所依据的GB/T228.l12010.GB/T228.2、GB/T13239、GB/T5027、GB/T5028 或GB/T30069.2执行
8.1.2除非另有规定,试验测量一般在10一35C范围内进行
对温度要求严格的试验,试验温度应 为23C士5C
8.1.3厚度测量时,分别测量标距中心和两端的厚度值,取其算术平均值作为原始厚度,见图1
8.1.4测量方法包括自动测量方法(方法A)和人工测量方法(方法B)
标 说明: -测厚点; A,C 断裂点
图1厚度测量示意图 8.2方法A 应使用符合第6章中规定的引伸计测量长度延伸量和至少一点的宽度变化量
以此计算约定应变 水平的减薄率、最大力塑性减薄率和最大力减薄率
测量时,在塑性变形阶段,应变速率不应超过 0.008s" 注:自动测量的过程与GB/T5027相同
8.3方法B 应使用符合第6章中规定的厚度测量装置,在指定工程应变水平下保载测量8.4规定的3点处的 厚度,取算术平均值作为约定工程应变水平下的瞬时厚度,以此计算约定应变水平的减薄率
8.4测量 8.4.1为了测定断后减薄率,试验至试样拉断,将试样断裂的部分仔细地配接在一起使轴线处于同 直线上,如图1所示,用尖头千分尺测量颈缩部分最小厚度处的厚度值a
注最小厚度位置的确定较困难
8.4.2如试样断裂位置在标距内,且与标距中心的距离不大于原始标距的三分之一,则测量A,C两点 的厚度,取其平均值作为ae,以此计算最大力塑性减薄率
如果试样断裂位置在标距内,且与标距中心
GB/33965一2017 的距离大于原始标距的三分之一,则测量较长一段A点或C点一处的厚度,作为a,;或试样断裂位置在 标距外,且试验有效,则测量距离断口较远的A点或C点一处的厚度,作为de,以此计算最大力塑性减 薄率
试验结果计算 9.1自动测量时,通过纵、横向全程跟踪引伸计分别得到试样长度方向工程应变和试样宽度方向工程 按照式()计算任意应变下的减薄半刀以及最大力总贼薄率刀
最大力时的即为最大力总 应变e 延伸率A,见GB/T228.1一2010的第18章
式(5)中”是e和e两个变量的函数,图2是瞬时厚度 减薄率”随纵向工程应变e变化曲线的示例
最大力塑性减薄率,则通过式(6)计算
减薄率自动测 量公式的推导过程参见附录A
( eh)×(1十eL 7. 一ep×l十eL,p 5.0 ne 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 纵向应变e/% 图2厚度减薄率随纵向工程应变变化曲线的示例 9.2人工测量时,指定应变水平的减薄率按式(1)计算,断后减薄率按式(4)计算,最大力塑性诚薄率按 式(2)计算
9.3试验结果数值应按照相关产品标准的要求进行修约
如未规定具体要求,应按照如下要求进行 修约 断后减薄率修约至1% 最大力塑性减薄率和最大力总减薄率等参数修约至0.5%
注1，根据经验,断后减薄率的数据离散性较大 注2:根据经验
与)二者的差别很小,基于测量的便利性建议实验室自动测量时采用n.,而手动测量时采用列 并在报告中注明
10 试验报告 试验报告应包括以下内容: 本标准的编号; a b 注明试验条件信息;
GB/T33965一2017 试样标识; c d 材料名称、牌号(如已知); 试样类型; e fD 测试采用的方法(方法A或方法B) 试验结果
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GB/33965一2017 录 附 A 资料性附录 减薄率自动测量公式的推导 减薄率自动测量公式按如下步骤推导 在实际测量中,由于厚度的变化量很小,不易精确测量,因此通过假定体积不变(变形中发生相 变除外),可以将试样长度方向的变形换算成厚度方向的变形
根据体积不变假设,在试样拉 伸发生颈缩之前的弹性阶段和均匀塑性变形阶段都存在式(A.1) A.1 ab,L0=abL 式中 试样原始厚度,单位为毫米(mm); a 试样原始宽度,单位为毫米(mm); b
L -试样原始标距,单位为毫米(mm); 试样约定工程应变后的厚度,单位为毫米(mm); a -试样约定工程应变后的宽度,单位为毫米(n mm; 试样约定工程应变后的长度,单位为毫米(mm).
b 颈缩发生前拉伸过程中试样各处瞬时厚度减薄率变化一致,满足以下关系式(A.2): = A.2 根据长度方向和宽度方向的工程应变计算式(A.3),式(A.4): A.3 eb b b 从而有式(A.5)和式(A.6). =1十 A.5 en =1一e A.6 d 将式(A.5)和式(A.6)代人式(A.2),即可求得 A.7 (1e 式(A.7)中的两个eL和e,变量分别为试样长度和宽度方向的瞬时工程应变,可以通过纵、横向 全程跟踪引伸计分别测得,测试方法参照GB/T228.12010与GB/T5027
A，和A是金属材料应变设计中的重要参数,将A，和A对应的厚度减薄率分别称之为最大 力下塑性减薄率刀.和最大力下总减薄率叽e
最大力下总减薄率刀.的测量相对简单,直接将 最大力时e和e带人式(A.7)计算得到
最大力下塑性减薄率刀,的测量则相对复杂,需要将 最大力时eL和e中的弹性分量扣除,即按照式(A.8),式(A.9),式(A.10)计算得到
A.8) eLp A.9 e X 71B 7. A.10 ep)×(l十eLp
金属材料拉伸试验矩形试样减薄率的测定GB/T33965-2017
金属材料的拉伸试验是一种常用的材料力学实验方法，可用于评估材料的机械性能、变形特性和耐用性等方面。其中，矩形试样减薄率作为一个重要参数，可以描述材料在拉伸过程中的变形情况。
所谓减薄率，是指试样断面积减小量与原始试样断面积的比值。而矩形试样减薄率，则是指试样厚度减小量与试样初始厚度的比值。
根据国家标准GB/T33965-2017，可以通过以下步骤来测定金属材料拉伸试验矩形试样的减薄率。
步骤一：制备试样
按照标准规定的样品尺寸和形状，从待测金属材料中制备出拉伸试验矩形试样。为了保证实验的精度和可重复性，在制备试样时应该使用专业的试样切割机械或模具，并在制作前进行表面光洁度处理。
步骤二：安装试样
将试样放置在金属材料拉伸试验机的夹具上，并固定好。需要注意的是，试样应该保持水平并且夹具的压紧力应该适当，以避免试样在拉伸过程中发生移位或变形。
步骤三：进行试验
根据实验要求，设置拉伸速度和试验温度等参数。然后启动拉伸试验机，开始拉伸试样。在试验过程中，应该记录试样断口形貌、试验时间、载荷和试样长度等数据。
步骤四：计算减薄率
在试验结束后，可以根据标准公式来计算矩形试样的减薄率。计算公式为：
减薄率(%) = [ (初始厚度 - 最终厚度) / 初始厚度 ] x 100%
其中，最终厚度指试样拉伸到断裂时的厚度。
通过上述步骤，就可以按照GB/T33965-2017标准来测定金属材料拉伸试验矩形试样的减薄率了。
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