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        三思泰捷
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        三思泰捷

        試驗機專業(yè)制造商

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        金屬高溫蠕變及持久試驗 GB/T 2039-1997

        作者: 來源: 發(fā)布日期: 2020.10.19
        信息摘要:
        金屬高溫蠕變及持久試驗 GB/T 2039-1997

        蠕變持久試驗機是三思泰捷的重要產(chǎn)品線,公司有電子式和機械式兩種設備,用以幫助客戶進行金屬蠕變和持久性能試驗。圖為用戶現(xiàn)場試用三思泰捷設備。

        原理:將試樣加熱至規(guī)定溫度,沿試樣軸線方向施加拉伸力并保持恒定,將試樣拉至規(guī)定變形量或斷裂,測定其蠕變和持久性能。

        1.測定金屬如下力學性能:
        a)  穩(wěn)態(tài)蠕變速率
        b)  蠕變極限
        c)  蠕變伸長率
        d)  持久斷裂時間
        e)  持久強度極限
        f)  持久斷后伸長率及斷面收縮率
        g)  持久缺口敏感系數(shù)

        2.試驗設備及儀器
        2.1  試驗機在使用范圍內(5%—100%)力值相對誤差應不大于±1.0%;示值相對變動 度應不大于 1.0%,試驗機上下夾頭拉桿之間的試驗力同軸度應不超過 10%。
        2.2 蠕變變形測量儀器的量小分度值應不大于 1μm,誤差一般應不大于總蠕變伸長的
        ±1.0%。
        2.3 測溫熱電偶應符合 JJG141、JJG351 或 JJG368 中Ⅱ級熱電偶要求。
        2.4 溫度補償系統(tǒng)應使熱電偶冷端溫度保持恒定,允許偏差在 0.5℃之內。
        2.5 溫度測量儀器的分辨率應在 0.5℃之內,誤差應不大于±1℃。
        2.6 溫度控制及加熱裝置應保證在試驗期間溫度符合表 3 要求。

        表 3  試驗溫度的偏差和梯度 ℃

        試驗溫度 溫度偏差 溫度梯度
        <900           ±3           3
        900~1100   ±4           4

        1) 溫度梯度:試驗中任一瞬間試樣所有被測點溫度的最高值與最低值之差。
        2 )試驗溫度應包括對熱電偶及測量儀器誤差的修正。
        3 )對于溫度超過 1100℃的試驗,溫度偏差及溫度梯度應由有關雙方協(xié)商確定。

        2.7 加熱爐均溫區(qū)一般應不小于試樣計算長度的 1.5 倍。

        3 試驗過程
        3.1 試驗室溫度一般應保持在 10℃~35℃之內;試驗室應遠離或隔離震源,室內嚴防震 動。
        3.2 試驗前應對試樣表面及尺寸進行檢查,試樣表面不應有劃傷或缺陷。試樣的橫截面 尺寸應在計算長度內的兩端及中部測量,在每處相互垂直方向上各側一次,以計算的最 小橫截面為準。測量試樣截面尺寸的量具最小分度值應不大于 0.01mm。
        3.3 計算長度等于或小于 50mm 的試樣,一般應在兩端各固定一支熱電偶,計算長度大 于 50mm 的試樣,應在兩端及中部各固定一支熱電偶。對于缺口試樣,應有一支熱電 偶固定于缺口處。熱電源工作端應緊貼試樣表面,并應防止爐壁熱輻射。
        3.4 對于蠕變試驗,推薦使用雙面變形測量裝置,引伸計的結構和裝卡應能真實地反映 試樣軸線方向的伸長,并應避免變形讀數(shù)受室溫變化和氣流的影響。試驗前用適當增量 的力檢查引伸計裝卡質量,必要時對引伸計進行調整,使兩側變形讀數(shù)的平均值與任一 側讀數(shù)之差除以平均值的百分比不大于 15%。
        3.5 試樣在加熱爐內不應受到非軸向力的作用。
        3.6  升溫前,可對試樣施加初始力,此力值應不大于總試驗力的 10%,且應力不超過
        10N/mm2。
        3.7 將試樣加熱至規(guī)定溫度的時間一般為 2h~8h,溫度保持時間在 1h~24h。在升溫及保 溫期間,不應超過規(guī)定溫度上限。對于升溫及保溫時間應做記錄。
        3.8 達到保溫時間后,平穩(wěn)地施加試驗力。對于蠕變試驗,應將砝碼分成適當級數(shù),記 錄施加每級力的變形值,在力一伸長曲線上求得彈性變形及超始塑性變形值,見圖 7。
        3.9 建議對試驗溫度自動記錄,溫度測量間隔應保證在整個試驗期間溫度符合 6.6 條要

        求。
        3.10 蠕變變形的記錄應保證明確地繪出蠕變曲線。
        3.11 試驗中因故中途停試時,建議在試樣上保持試驗力。但應避免由于低溫收縮而導致 試樣上的力超過規(guī)定值。當重新試驗時,達到規(guī)定溫度并保溫度并保溫后開始記錄。
        3.12 建議試驗累積時間用誤差不大于±0.2%的計時器自動記錄。
        3.13 達到規(guī)定時間時,對于不能采用分級加力記錄變形的蠕變試驗,卸除主試驗力后要 繼續(xù)測量滯彈變形,直至基本回復為上,見圖 8。
        3.14 試驗機應定期按 JJG276 進行檢定,檢定周期一般為一年,對于超過一年的長時間 試驗,應在試驗結束時檢定試驗機。

        3.15 蠕變極限的測定 在四個以上適當?shù)膽λ竭M行等溫蠕變試驗,建議每個應力水平做出三個數(shù)據(jù),
        在單對數(shù)或雙對數(shù)坐標上用作圖法或最小二乘法繪制出應力-蠕變伸長率或應力-穩(wěn)態(tài) 蠕變速率關系曲線。用內插法或外推法求出蠕變極限。
        3.16 持久強度極限的測定 在五個以上適當?shù)膽λ竭M行等溫持久試驗,建議至少有三個應力水平每組做出三

        個數(shù)據(jù),在單對數(shù)或雙對數(shù)坐標上用作圖法或最小二乘法繪制出應力-斷裂時間曲線。 用內插法或外推法求出持久強度極限。
        3.17 蠕變或持久強度極限與溫度的關系至少用三個溫度確定。
        3.18 對只要求蠕變塑性伸長率的試驗,可用“標記法”測定,但應保證測量誤差在 6.2
        條規(guī)定范圍內。

        4  試驗結果處理
        4.1 當出現(xiàn)下列情況之一時,試驗結果無效,應補做試驗。試驗結果滿足材料技術條件 要求時除外。
        4.1.1 試樣斷在標記上或計算長度之外。
        4.1.2 試樣斷口處有明顯缺陷。
        4.1.3 溫度超過規(guī)定范圍上限或試樣受力異常。
        4.2 持久斷后伸長率及斷面收縮率修約間隔為 1%,修約方法按 GB8170 執(zhí)行。
        4.3 對所采用的外推方法應詳細地說明,外推出的穩(wěn)態(tài)蠕變速率應不小于最低蠕變速率 的十分之一;外推出的時間應不大于最長試驗時間的十倍。外推時,對于材料在溫度、 應力及時間作用下的組織變化應予充分考慮。

        5  試驗報告 試驗報告應包括如下內容:
        a)本國家標準號;
        b)試驗材料牌號、爐批號及規(guī)格;
        c)試樣尺寸、形狀及編號;
        d)試驗溫度;
        e)試驗應力;
        f) 試驗結果;
        g)外推方法;
        h)試驗日期;
        i) 試驗中異常情況。


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