路径: 主页 > GB/T > 第167页 > GB/T 18658-2018 | 标准编号 | GB/T 18658-2018 (GB/T18658-2018) | | 中文名称 | 摆锤式冲击试验机间接检验用夏比V型缺口标准试样 | | 英文名称 | Charpy V-notch reference test pieces for indirect verification of pendulum impact testing machines | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | N71 | | 国际标准分类 | 19.060; 77.040.10 | | 字数估计 | 22,299 | | 发布日期 | 2018-07-13 | | 实施日期 | 2019-02-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 18658-2018
Charpy V-notch reference test pieces for indirect verification of pendulum impact testing machines
ICS 19.060;77.040.10
N71
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 18658-2002
摆锤式冲击试验机间接检验用
夏比V型缺口标准试样
2018-07-13发布
2019-02-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和缩略语 2
5 标准试验机 3
6 标准试样 6
7 标准试样的检定证书 7
8 使用标准试样组的注意事项 7
附录A(资料性附录) 夏比冲击标准试样标定吸收能量(KV)值的不确定度 11
参考文献 17
前言
金属材料夏比摆锤冲击试验系列国家标准由以下三个单独的标准组成:
---GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法;
---GB/T 3808 摆锤式冲击试验机的检验;
---GB/T 18658 摆锤式冲击试验机间接检验用夏比V型缺口标准试样。
本标准为该系列国家标准之一。
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替 GB/T 18658-2002《摆锤式冲击试验机检验用夏比 V 型缺口标准试样》,与
GB/T 18658-2002相比,主要技术变化如下:
---修改了名称;
---将第1章中后两段条文变成了两个注(见第1章,2002年版的第1章);
---将规范性引用文件清单中引用的国家标准进行了更新(见第2章,2002年版的第2章);
---将术语分成四类编写并重新进行编号,对个别术语的定义做了修改(见第3章,2002年版的第
3章);
---符号从3个增加到36个,其中本标准新增了“b”和“BV”两个符号,增加了八个缩略语。将能
量的基本符号由原来的“A”修改成“K”(见第4章,2002年版的第4章);
---调整了第5章和第6章的结构并重新编写了条编号(见第5章和第6章,2002年版的第5章和
第6章);
---增加了资料性附录A“夏比冲击标准试样标定吸收能量(KV)值的不确定度”(见附录A);
---增加了参考文献。
本标准使用重新起草法修改采用国际标准ISO 148-3:2008《金属材料 夏比摆锤冲击试验 第
3部分:摆锤式冲击试验机间接检验用夏比V型缺口试样的制备和特性》。
本标准与ISO 148-3:2008的技术性差异及其原因如下:
---关于规范性引用文件,本标准做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的内
容集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:
● 用修改采用国际标准的GB/T 229代替了ISO 148-1;
● 用修改采用国际标准的GB/T 3808代替了ISO 148-2。
---范围中增加了适用范围。
---删去了表2中尺寸上偏差或下偏差为“0”的偏差前所带的正号“+”或负号“―”。
---给表3的表头中增加了“b”和“BV”两个符号,在其第三栏“最大允许示值误差”的技术指标前
加上了正负号“±”。
本标准与ISO 148-3:2008相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位
置的垂直单线(│)进行了标示。
本标准还做了下列编辑性修改:
---为与现有标准系列一致,将标准名称改为《摆锤式冲击试验机间接检验用夏比V型缺口标准
试样》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口。
本标准起草单位:长春机械科学研究院有限公司、厦门巿华测检测技术有限公司、广州大学、吴忠四
维材料试验机有限公司。
本标准主要起草人:王学智、郭冰、徐忠根、王时伟。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 18658-2002。
引 言
用于金属材料验收试验的摆锤式冲击试验机的适合性通常是基于对其标度盘的校准和规定尺寸符
合性的检验,如对支承试样砧座的形状和跨距的检测等。标度盘的校准一般是通过测量摆锤的质量和
对应标度盘上不同读数的摆锤升程来检验。这种评价冲击试验机方法的突出优点是仅需测量能溯源到
国家基准的量。这些可溯源性测量的真实性减少了对材料验收试验用冲击试验机适合性进行仲裁的必
要性。
然而,当测试同种材料的试样时,有时会发现通过上述的直接检验法评价的,并满足所有尺寸要求
的两台试验机分别给出了截然不同的冲击值。用一台试验机测得的值满足材料的技术要求,而用另一
台测得的值却不满足要求,这种差异在商业上是很重要的。为了避免这种差异,某些材料的买方就此提
出了附加要求:所有卖给他们的用于材料验收试验的冲击试验机要经由买方提供的检测用的标准试样
进行间接检验。在规定的极限值内,只有用欲购试验机测得的值与标准试样给定的值一致,该试验机才
能被接收。
GB/T 3808吸取了使用标准试样的成功经验,提出了除直接检验外还应使用标准试样进行间接检
验的要求。本标准旨在规定摆锤式冲击试验机间接检验用标准试样的要求、制备和鉴定方法。
摆锤式冲击试验机间接检验用
夏比V型缺口标准试样
1 范围
本标准规定了按GB/T 3808对摆锤式冲击试验机进行间接检验用标准试样的技术要求、制备和鉴
定方法。
本标准描述的缺口试样及其标称尺寸比GB/T 229规定的试样公差严格。
本标准适用于按GB/T 3808对摆锤式冲击试验机进行间接检验用的标准试样。
注1:试样的预期能量级不同,其化学成分和(或)热处理是不同的。
注2:本标准还描述了检定标准试样用的摆锤式标准冲击试验机。
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/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法(GB/T 229-2007,ISO 148-1:2006,MOD)
GB/T 3808 摆锤式冲击试验机的检验 (GB/T 3808-2018,ISO 148-2:2008,MOD)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 有关试验机的术语
3.1.1
工作试验机 industrialmachine
工业上、普通试验室或大多数研究实验室进行金属材料试验用的摆锤式冲击试验机。
注:这些试验机不用于确立标准值。
3.1.2
标准试验机 referencemachine
用于测定各批标准试样吸收能量标定值的摆锤式冲击试验机。
3.2 有关能量的术语
3.2.1
总吸收能量 totalabsorbedenergy
KT
使用未对任何能量损失做过修正的摆锤式冲击试验机冲断试样时所需的全部吸收能量。
注:该能量等于摆锤在初始位置的势能与试样断裂后摆锤摆动了第一个半摆动周期结束时的势能之差。
3.2.2
吸收能量 absorbedenergy
使用对摩擦能量损失做过修正的摆锤式冲击试验机冲断试样时所需的能量。
注:字母V或U用于表示缺口的几何形状,即KV 或KU。数字下角标2或8用于表示冲击刃的半径,例如KV2。
3.2.3
KR
给摆锤式冲击试验机性能检验用的标准试样赋予的吸收能量的标定值。
3.3 有关试样组的术语
3.3.1
批 batch
在相同生产条件下制造的,具有共同标准吸收能量的标准试样的一定数量。
3.3.2
组 set
从一批试样中随机选取的试样组。
3.3.2.1
特性组 characterizationset
按第6章的规定从一批试样中抽取的并用于测定该批试样标准能量的试样组。
3.3.2.2
标准组 referenceset
按第6章和第8章规定选取的并用于检验摆锤式冲击试验机的试样组。
3.4 有关试样的术语
3.4.1
高度 height
带有缺口的面和与之相对的面之间的距离。
3.4.2
宽度 width
与缺口平行且垂直于高度方向的尺寸。
3.4.3
长度 length
与缺口方向垂直的最大尺寸。
3.4.4
标准试样 referencetestpiece
通过将摆锤式冲击试验机测得的吸收能量示值与被冲击标准试样标出的标准吸收能量值进行比
较,用于检验摆锤式冲击试验机适合性的冲击试样。
3.4.5
带有标准吸收能量值KR 检定证书并给出了规定包含概率测量不确定度的冲击试样。
注:有证标准试样的标准值是由经过认可的国家或国际机构测定的值。
4 符号和缩略语
表1给出的符号和缩略语适用于本文件。
表1 符号和缩略语及其含义与单位
符号和
缩略语
单位 含义
BV J 通过间接检验测定的摆锤式标准冲击试验机的示值误差
b J 摆锤式标准冲击试验机的示值重复性
CRM - 有证标准物质
GUM - 测量不确定度表示指南
ISO - 国际标准化组织
K J 吸收能量
KT J 总吸收能量
KR J 夏比标准试样组的标准吸收能量
KV J 按GB/T 229试验方法使用V型缺口试样测得的吸收能量
KVchar J 在批的特性鉴定实验中测得的一批夏比V型缺口标准试样(标准物质)的吸收能量(KV)值
KVPB J 首批(PB)标准试样的标定吸收能量(KV)值
KVR J 夏比V型缺口标准试样组的标准吸收能量(KV)值
KVSB J 次批(SB)标准试样的标定吸收能量(KV)值
k - 包含因子
nhom - 用于均质性评估试验的抽样数
nPB - 次批(SB)与首批(PB)比较试验用抽取的首批(PB)样本数
nSB - 次批(SB)与首批(PB)比较试验用抽取的次批(SB)样本数
nV - 摆锤式冲击试验机间接检验试验用的标准试样数
PB - 首批
p - 参与实验室比对的实验室或试验机的数目
REMCO - 国际标准化组织(ISO)的标准物质委员会
RM - 标准物质
SB - 次批
sP J 通过p个实验室获得的平均吸收能量(KV)值的标准偏差
sPB J 通过nPB个首批试样与nSB个次批试样比较试验获得的试验结果的标准偏差
sRM J 通过nhom个试样对标准试样批均质性评估获得的吸收能量(KV)值的标准偏差
uchar J 通过特性鉴定实验测得的夏比V型缺口标准试样批的吸收能量值(KVchar)的标准不确定度
uchar,PB J 通过特性鉴定实验测得的首批(PB)标准试样批的吸收能量值(KVchar)的标准不确定度
uchar,SB J 通过特性鉴定实验测得的次批(SB)标准试样批的吸收能量值(KVchar)的标准不确定度
uhom J 标准试样均质性评估的标准不确定度
ults J 标准试样长时稳定性评估的标准不确定度
uRM J 间接检验用的标准试样标定吸收能量值的标准不确定度
URM J 包含概率约为95%时的标准试样标定吸收能量值的扩展不确定度
usts J 标准试样短时稳定性评估的标准不确定度
表1(续)
符号和
缩略语
单位 含义
uXPB J XPB的标准不确定度
uXSB J XSB的标准不确定度
XPB J 通过次批与首批比较试验用的nPB个试样测得的吸收能量的平均值
XSB J 通过次批与首批比较试验用的nSB个试样测得的吸收能量的平均值
δKVhom J 由批的非均质性产生的吸收能量测量值的误差部分
δKVlts J 由长时稳定性产生的吸收能量测量值的误差部分
δKVsts J 由短时稳定性产生的吸收能量测量值的误差部分
νchar - 对应于uchar的自由度
νhom - 对应于uhom的自由度
νRM - 对应于uRM的自由度
5 标准试验机
5.1 性能
5.1.1 一般要求
用于测定标准试样标准能量的标准试验机的性能,除以下改进的条款外,均应满足GB/T 3808的
各项要求。
5.1.2 几何特性
标准试验机各部分的几何特性见表2、图1和图2;其中下列几何特性应符合本条规定:
a) 砧座圆角半径应为1+0.10 0 mm;
b) 砧座的跨距应为40+0.10 0 mm;
c) 摆锤的冲击刃应保持在砧座对称平面的±0.25mm以内。
表2 几何特性
图中的尺寸编号a 含义 尺寸 公差 单位
1 试样长度 55.00 0*-0.30 mm
2 试样的一半长度 27.5 ±0.2* mm
3 试样高度 10.00 ±0.06 mm
4 试样宽度 10.00 ±0.07* mm
5 试样缺口处横截面高度 8.00 ±0.06 mm
6 缺口角度 45.0 ±1.0* 度(°)
7 缺口底部曲率半径 0.250 ±0.025 mm
表2(续)
图中的尺寸编号a 含义 尺寸 公差 单位
8 相邻面的夹角 90.00 ±0.15* 度(°)
9 缺口的对称平面与纵轴的夹角 90 ±2 度(°)
10 砧座圆角半径 1.00 +0.10* 0 mm
11 砧座斜度角 11 ±1.0 度(°)
12 砧座的跨距 40.00 +0.10* 0 mm
13 摆锤冲击刃到砧座对称平面的距离 - ±0.25* mm
14 冲击刃角 30 ±1 度(°)
15A 2mm冲击刃的曲率半径 2.00 +0.20* 0 mm
15B 8mm冲击刃的曲率半径 8.00 ±0.05 mm
15C 8mm冲击刃的肩角半径 0.25 ±0.05 mm
15D 8mm冲击刃的刃宽度 4.00 ±0.05 mm
注1:带星号(*)的公差比GB/T 229或GB/T 3808中的公差严。
注2:可能会使用小规格的试样,但各项公差宜按比例加以改变。
注3:见图1和图2。
a 见图1。
5.1.3 能量
标准试验机的能量(标称初始势能)应不小于300J。
5.1.4 硬度
冲击刃和砧座接触试样并施加或承受冲击力的部分(见图1),其洛氏硬度应不低于56HRC。
5.1.5 振动
确保标准试验机不受到附近的其他设备(如锻锤、冲床或运动车辆)引起的外部振动。
注:将盛上水的小容器放在机架的适当位置,能够用来检测这样的振动,如果水面没有波动,则说明己满足上述要
求。牢固固定在地面的标准机若有过大的振动则表明需要单独的地基和(或)使用隔振器。
5.1.6 能量指示装置
能量指示装置的最低分辨力应为标称能量的1/400。
5.2 标准试验机的检验
应按照GB/T 3808和5.1的附加要求对标准试验机进行直接检验。
应使用有证标准试样对标准试验机进行间接检验。其重复性和误差应符合表3的规定。
检查和检验标准试验机用的所有器具均应进行校准,并应能证明通过国家基准对我国法定计量单
位具有溯源性。进行检验的机构应保留所有检验、测量和检测设备的校准记录。
对于每一台标准试验机的所有检查和维修的日期与详细情况应形成文件,并应由试验机的所有者
保存。
表3 标准试验机的示值重复性和示值误差 单位为焦耳
吸收能量
示值重复性
最大允许示值误差
BV
< 40 ≤3 ±2
≥40 ≤7.5% KVR ±5% KVR
示值重复性b是在至少10个标准试样上测得的KVnV值的标准偏差。
示值误差BV 按下式计算:
BV=KV-KVR
式中:
KV=
KV1V+KV2V+KV3V++KVnV
nV
(nV≥10)
5.3 标准试验机的使用
5.3.1 标准试验机的操作方法应符合GB/T 229的规定并应满足下述附加要求。
5.3.2 摆锤摆动到其极限位置的角度或由该角度计算出的冲击能量应以数字或图的形式自动记录下
来。这些记录应以永久的形式保存以供随时评价用,并要一直保存到整批标准试样全部用完一年以后。
5.3.3 应在试验每一特性组前后测量并记录连续摆动11个半周期之后由空气阻力和摩擦引起的总的
能量损失值。
5.3.4 每年应对砧座和冲击刃进行一次符合性检查和测量。如果发现任何部件有损坏,则应换下这些
部件,标准试验机应重新检验(见5.1和5.2)。
在每年检验标准试验机期间,应检测砧座表面(此表面吸收由试样传递过来的力)的平面度以及相
邻所及范围的局部磨损或损坏情况,该检验结果应一直保留到砧座被更换或重新进行机加工。
注:通过釆用,诸如硅橡胶或其他低收缩性材料做砧座表面的拓印,或通过全息照相法能够做这种检验。
与试样接触所及的摆锤冲击刃的局部范围和砧座的局部表面应用相同的方法检测并形成书面
文件。
如果需要修理记录系统,在进行附加测试前应对其重新校准(见5.2)。
6 标准试样
6.1 概要
国际标准化组织标准物质委员会(ISO REMCO)已经制定了(有证)标准物质的制备、检定和使用
指南(参见参考文献[1]~[5])。以下各条描述了对夏比冲击标准试样较详细和具体的规定。
6.2 材质
一批中所有的试样均应选自同一坯料或同炉铸锭。
所有试样应由钢制成。未规定试样的成分,具有不同能量级的各批试样可以有不同的成分。
同批中所有的试样应进行相同的热处理。
对于每一批标准试样,要釆用下列范围之一来表征其标准吸收能量级:
---低能量级:≤30J;
---中能量级: >30J~110J;
---高能量级: >110J~200J;
---超高能量级: >200J。
6.3 几何尺寸
标准试样应满足的几何尺寸要求见表2。
注:这些尺寸除了公差较严的那些以外,均与GB/T 229规定的尺寸一致。
缺口底部的半径应与缺口角相切。
在缺口面上的表面粗糙度参数Ra的最大值为1.6μm,其余面上的表面粗糙度参数Ra的最大值
为3.2μm。
6.4 标识
所有试样均应做出永久的标记以便使每个试样都能与所有其他试样相互区别。
试样的标识应标记在不与支座、砧座或冲击刃接触的面上,且标识位置应避免塑性形变和表面不连
续对试验中测得的吸收能量的影响。
6.5 标准试样批的资格鉴定
6.5.1 满足6.2、6.3和6.4要求的任一组试样都可用作从中随机选取标准试样的批。
6.5.2 为了测定某一批的标准吸收能量,从该批中随机抽出至少25个试样,组成一个或多个试样组并
在一台或多台标准试验机上对这些试样进行试验。将25个(或更多)试样测得的吸收能量值的总平均
值,或是在不同标准试验机上测得的吸收能量平均值的总平均值作为该批标准试样的标准吸收能量值。
注:只要使用的方法符合ISO Guide34和ISO Guide35的规定,标定能量值可使用其他方法确定。
6.5.3 同时要计算标准偏差,标准偏差应符合表4的规定。
表4 标准试样的允许标准偏差 单位为焦耳
吸收能量KVR 标准偏差
< 40 ≤2.0
≥40 ≤5%KVR
6.5.4 标准试样冲击试验报告应包括下列内容:
a) 冲击刃的几何形状;
b) 进行试验时的温度;
c) 鉴别每个试样所需的详细情况;
d) 对空气阻力和摩擦阻力修正后的每个试样的吸收能量(KV)值,并标明所使用的冲击刃半径
(KV2 或KV8);
e) 标准吸收能量值及其标准偏差;
f) 该标准试样组标定的标准吸收能量值及其测量不确定度。
注:有关不确定度的计算与评定方法参见附录A。
6.6 标准试样组
从某批试样中抽出将在标准试验机上试验......
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