路径: 主页 > YS/T > 第9页 > YS/T 815-2012 | 标准编号 | YS/T 815-2012 (YS/T815-2012) | | 中文名称 | 铜及铜合金力学性能和工艺性能试样的制备方法 | | 英文名称 | Preparation method of test pieces for mechanical and technological properties of copper and copper alloys | | 行业 | 有色冶金行业标准 (推荐) | | 中标分类 | H65 | | 国际标准分类 | 77.120.30 | | 字数估计 | 16,196 | | 引用标准 | GB/T 228.1; GB/T 229; YS/T 668 | | 标准依据 | 工业和信息化部公告2012年第55号;行业标准备案公告2013年第1号(总第157号) | | 发布机构 | 工业和信息化部 | | 范围 | 本标准规定了铜及铜合金加工产品、铸造产品力学性能和工艺性能试验用试样的制备方法。本标准适用于铜及铜合金加工产品、铸造产品力学性能和工艺性能试验用试样的制备方法。 | YS/T 815-2012
Preparation method of test pieces for mechanical and technological properties of copper and copper alloys
ICS 77.120.30
H65
中华人民共和国有色金属行业标准
铜及铜合金力学性能和工艺
性能试样的制备方法
2012-11-07发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。
本标准负责起草单位:浙江方圆检测集团股份有限公司、中铝沈阳有色金属加工有限公司。
本标准参加起草单位:浙江耐乐铜业有限公司。
本标准主要起草人:骆群、丁勇、范志荣、傅俊磊、方军、王艳杰、郑晓飞、孙军。
铜及铜合金力学性能和工艺
性能试样的制备方法
1 范围
本标准规定了铜及铜合金加工产品、铸造产品力学性能和工艺性能试验用试样的制备方法。
本标准适用于铜及铜合金加工产品、铸造产品力学性能和工艺性能试验用试样的制备方法。
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 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
YS/T 668 铜及铜合金理化检测取样方法
3 术语和定义
GB/T 228.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
试料 sample
为制备一个或几个试样,从抽样产品中切取的足够量的用于制取样坯或试样的材料。
3.2
样坯 roughspecimen
为制备试样,经过机械处理或所需热处理后的试料。
3.3
试样 testpieces
经机加工或未经机加工后,具有合格尺寸且能满足试验要求的样坯。
4 符号和说明
本标准使用的符号和相应的说明见表1。
表1 符号和说明
符号 单位 说 明
B mm 矩形、弧形试样夹持端宽度
b0 mm 矩形试样平行长度的原始宽度
a0 mm 矩形试样原始厚度
表1(续)
符号 单位 说 明
D1 mm 圆形横截面试样夹持端直径
D2 mm 圆形(双肩)试样肩的直径
D0 mm 圆形试样平行长度的原始直径
d1 mm 矩形试样夹持端孔径
L0 mm 原始标距
Lc mm 平行长度
Lt mm 试样总长度
L1 mm 圆形横截面试样或矩形、弧形横截面试样夹持端长度
L2 mm 圆形(双肩)试样肩与圆弧面间的长度
L3 mm 试样过渡圆弧部分的长度
L4 mm 矩形试样孔中心距末端距离
L5 mm 矩形试样孔中心距过渡圆弧与边交点的距离
r mm 过渡弧半径
r1 mm 圆形(双肩)试样端部与肩之间的倒角半径
M mm 螺纹外径
- 圆柱度
- 同轴度
- 垂直度
- 平行度
- 对称度
- 基准面A。方格内的B、C字母分别代表基准面B、基准面C
C1 - 1×45°倒角
5 试样制备的通则
5.1 力学性能取样部位及尺寸应符合YS/T 668的相关规定。试样加工尺寸符合相关试验方法标准
的要求。如产品标准中对试样加工尺寸有规定的,按相关产品标准规定执行。
5.2 通常采用车、铣、刨、磨、线切割等机加工方式或专用试样加工设备制取力学性能试样,加工过程中
应用冷却液进行充分冷却,不能因机加工使试样受热、冷加工硬化或机械损伤影响试样的力学性能,加
工后的试样不应有裂纹、毛刺、横向刀痕等缺陷。
5.3 从盘卷上切取的管、线、带、箔试样,允许进行矫直或矫平,但任何的矫正都不能影响试样的力学
性能。
5.4 每个试样都应有明显标志,以鉴别制取试样的样坯。如有要求时还应注明试样在产品上的相应部
位和取向。当采用打印法标志时,应注意打印的位置和方法不会改变所制取试样的力学性能。
6 试样制备的要求
6.1 室温拉伸试样
6.1.1 拉伸试样制备要求
6.1.1.1 通常试验用试样从切取的样坯上经机加工制成,拉伸试样分带头试样和不带头试样,试样横
截面形状可以是圆形、矩形、多边形、环形,特殊情况下可以为某种其他形状。对具有恒定横截面的产品
(型材、棒材、线材、管材等)可以不经机加工,采用全截面进行试验。
6.1.1.2 为了考核产品的整体性能,在试验机能力允许的情况下,尽可能取全截面试样。
6.1.1.3 经机加工的拉伸试样头部形状和尺寸应按样坯尺寸、材料特性、试验目的及试验机夹具的结
构而定,对带头和不带头的圆形或矩形(弧形)试样其夹持部分的长度至少应为V型或平钳口夹具长度
的四分之三。
6.1.1.4 带头拉伸试样平行部分和夹持头部之间应以过渡弧连接,圆弧半径r的大小可按试样各部分
的尺寸,材质和机加工工艺而定,对脆性材料,r可适当加大。
6.1.1.5 对于强度较低的材料,如纯铜、普通黄铜,经协议,可采用具有较高粗糙度的试样;对于强度较
高的材料,如青铜、复杂黄铜等应采用较低粗糙度的试样,对表面要求高的试样可进行精磨处理。
6.1.1.6 对厚度≤0.3mm的带、箔材进行加工时,应将样坯叠成一叠,薄片之间用油纸、薄膜等材料
隔开,每叠两侧夹以较厚薄片,然后将整叠机加工至试样尺寸。
6.1.2 棒材拉伸试样
6.1.2.1 棒材及类似于棒材的产品按图1、图2、图3加工成圆形横截面试样,试样加工尺寸符合表2
的规定。
说明:
D1---圆形横截面试样夹持端直径; L1 ---圆形横截面试样夹持端长度;
d0---圆形试样平行长度的原始直径; r ---过渡弧半径;
L0---原始标距; 2×C1 ---两端各1×45°倒角;
Lc---平行长度; ---基准面A。方格内的B代表基准面B。
Lt---试样总长度;
图1 带头(单肩)圆形横截面试样
6.1.2.2 经供需双方协商,也可制取原始标距为50mm的非比例试样。
说明:
D1---圆形横截面试样夹持端直径; L1 ---圆形横截面试样夹持端长度;
D2---圆形(双肩)试样肩的直径; L2 ---圆形(双肩)试样肩与圆弧面间的长度;
d0---圆形试样平行长度的原始直径; r ---过渡弧半径;
L0---原始标距; r1 ---圆形(双肩)试样端部与肩之间的倒角半径;
Lc---平行长度; 2×C1 ---两端各1×45°倒角;
Lt---试样总长度; ---基准面A。方格内的B、C代表基准面B、基准面C。
图2 带头(双肩)圆形横截面试样
说明:
D1---圆形横截面试样夹持端直径; L1 ---圆形横截面试样夹持端长度;
d0---圆形试样平行长度的原始直径; r ---过渡弧半径;
L0---原始标距; M ---螺纹外径;
Lc---平行长度; 2×C1 ---两端各1×45°倒角;
Lt---试样总长度; ---基准面A。方格内的B代表基准面B。
注:螺距与螺纹夹具的螺距相配。
图3 带头(螺纹)圆形横截面试样
表2 圆形横截面试样加工尺寸 单位为毫米
d0 D1 D2
L1
L2 r
L0
(5d0)
Lc
Lt
18 - 40 -
24 16 20 20
M16 - 30 -
8 50 70
170
170
150
15 - 35 -
16 12 16 20
M14 - 25 -
6 40 55
140
140
125
10 - 35 -
M12 - 18 -
4 25 35
120
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
6.1.3 板、带材拉伸试样
6.1.3.1 板、带材拉伸试样按图4加工成矩形试样,试样加工尺寸符合表3的规定。
6.1.3.2 厚度< 0.3mm矩形试样的加工尺寸可按表4的规定。
6.1.3.3 厚度 >3mm的 HAl66-6-3-2、HAl60-1-1、HMn57-3-1、HPb60-2、QA17等夹持困难试样的
加工尺寸按表5的规定。对薄带和高强度材料,可制成图5的带销孔的矩形试样。
6.1.3.4 对断后伸长率低于5%的硬态金属和原始标距小于15mm的材料,经与用户协商后,可制取
原始标距为50mm的非比例试样。
6.1.3.5 非比例试样和带销孔矩形试样加工尺寸应符合表6的规定。
说明:
B---矩形试样夹持端宽度; Lt---试样总长度;
b0---矩形试样平行长度的原始宽度; L1---矩形横截面试样夹持端长度;
a0---矩形试样原始厚度; L3---试样过渡圆弧部分的长度;
L0---原始标距; ---基准面A。方格内的B、C代表基准面B、基准面C。
Lc---平行长度;
图4 矩形试样
表3 矩形试样加工尺寸 单位为毫米
a0 b0 B L1 L3
< 3 12.5 17 40 12
3~15 20 30 40 17
>15 按表2制取圆形横截面试样
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
表4 厚度< 0.3mm矩形试样加工尺寸 单位为毫米
a0 b0 B L1 L3
< 0.3
10 15 40 12
12.5 17 40 12
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
表5 厚度 >3mm夹持困难的矩形试样加工尺寸 单位为毫米
a0 b0 B L1 L3
>3~5 15 20 40 12
>5~12 20 30 45 17
>12 按表2制取d0=8mm的圆形横截面试样
注1:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
注2:制取d0=8mm的圆形横截面试样时,若板厚度小于试样头部直径时,试样头部加工尺寸可适当减小。
说明:
B---矩形试样夹持端宽度; L1---矩形横截面试样夹持端长度;
b0---矩形试样平行长度的原始宽度; L3---试样过渡圆弧部分的长度;
a0---矩形试样原始厚度; L4---矩形试样孔中心距末端距离;
L0---原始标距; L5---矩形试样孔中心距过渡圆弧与边交点的距离;
Lc---平行长度; d1---矩形试样夹持端孔径;
Lt---试样总长度; ---基准面A。方格内的B、C代表基准面B、基准面C。
图5 带销孔矩形试样
表6 非比例试样和带销孔矩形试样加工尺寸 单位为毫米
b0 B L1 L3 d1 L4
L5
L0 Lc
Lt
12.5
20 50 12 - - - 50 57 200
50 50 13 13 40 19 50 57 200
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
6.1.4 管材拉伸试样
6.1.4.1 根据试验机的特点,管材拉伸试验尽可能采用全截面试样。在产品标准未做规定时,经供需
双方协商,原始标距L0 可取50mm。
6.1.4.2 不能按全截面进行试验时,应取纵向弧形试样。纵向弧形试样分带头和不带头,仲裁试验时,
应制取带头试样,试样加工按图6、图7,加工尺寸应符合表7的规定。或从管壁上机加工制取圆形横截
面试样,试样加工应符合表8的规定。在产品标准未做规定时,经供需双方协商,也可制取原始标距为
50mm的非比例试样,加工尺寸符合表9的规定。
说明:
B---弧形试样夹持端宽度; Lc---平行长度;
b0---弧形试样平行长度的原始宽度; L1---弧形横截面试样夹持端长度;
a0---弧形试样原始厚度; L3---试样过渡圆弧部分的长度;
L0---原始标距; ---基准面A。方格内的B、C代表基准面B、基准面C。
Lt---试样总长度;
图6 带头纵向弧形试样
说明:
a0---弧形试样原始厚度; Lt---试样总长度;
L0---原始标距; ---基准面A。
图7 不带头纵向弧形试样
表7 弧形试样加工尺寸 单位为毫米
D0 a0 b0 B L1 L3
≥30
≥30~50
>50~70
>70~100
>100
< 8
(纯铜≤13)
10 10 不带头纵向弧形试样
10 15 40 12
15 20 40 12
20 25 40 12
25 30 40 12
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
表8 管壁厚度机加工的纵向圆形横截面试样 单位为毫米
D0 a0 试 样 类 型
≥30
8~13 按表2制取d=5mm的圆形横截面试样
>13~16 按表2制取d=8mm的圆形横截面试样
>16 按表2制取d=10mm的圆形横截面试样
注:制取圆形横截面试样时,若管材厚度小于试样头部直径时,试样头部加工尺寸可适当减小。
表9 非比例弧形试样加工尺寸 单位为毫米
D0 a0 b0 B L1 L3 L0
Lc
Lt
≤100
>100
< 8
(纯铜≤13)
19 25 40 12 50 57 165
25 30 40 12 50 60 170
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
6.1.5 线材拉伸试样
取全截面试样,原始标距L0 为100mm,Lc≥L0+3d,一般取220mm±20mm,对d< 0.5mm的
线材,试样可根据试验机夹持方式适当加长。
6.1.6 铸造产品拉伸试样
6.1.6.1 由供需双方协商在铸件本体或从与铸件材料、铸造工艺、热处理工艺均相同的单铸试块或单
铸成型试棒上制取ϕ14mm圆形横截面试样。经协议,也可制取ϕ10mm圆形横截面试样。试样加工
按图1、图2,试样加工尺寸应符合表10的规定。
6.1.6.2 对不需测伸长率的试样,平行长度可等于或略大于直径d0;对需测伸长率的试样,原始标距
L0取5d0,圆弧半径r为(0.6~1.6)d0,脆性材料r为(1.2~1.6)d0。加工试样平行部分的尺寸和形状
公差可略宽于同尺寸的锻、轧材试样,表面粗糙度Ra也可稍低,一般为12.6μm。
表10 铸造产品拉伸试样加工尺寸 单位为毫米
d0 D1 D2 L1 L2 r
L0
(5d)
Lc
Lt
22 - 30 -
26 18 20 15
10 70 77
155
165
18 - 30 -
24 16 20 15
8 50 55
130
140
注:尺寸公差及表中未列尺寸均按GB/T 228.1的规定。
6.1.7 型材产品拉伸试样
壁厚≥15mm时,应选取圆形横截面试样;壁厚< 15mm时,应选取矩形带头或不带头试样,试样
加工按6.1.2或6.1.3。若型材不能加工成圆形或矩形试样时,可选用全截面试样。
6.1.8 锻件产品拉伸试样
由供需双方协商采取下述方式之一制取圆形横截面试样,试样加工按6.1.2。
a) 从锻件本体上制取,其纵轴尽可能与金属流向的主方向相吻合;
b) 从附于锻件的一个试块上制取;
c) 从与锻件材料、处理工艺均相同的单独锻制的试块上制取。
6.2 硬度试样
6.2.1 通则
6.2.1.1 硬度试样的试验部位(如侧面、端面等)按产品标准和供需双方协议确定,若无具体规定,则优
先选择在原始表面上进行。
6.2.1.2 当有要求在棒、管端面上进行硬度试验时,试样长度不应小于15mm,试样加工应保证上下
两端面平行。
6.2.1.3 试样的试验面应光滑、平整,洛氏、布氏硬度试样表面粗糙度Ra不大于1.6μm,维氏硬度试
样表面质量应能保证压痕对角线长度的测量精度。
6.2.1.4 对线材、箔材、厚度< 0.3mm的薄带和壁厚< 0.3mm的管材等应采用维氏硬度试验,试验
时允许采用机械夹持固定方法或金相冷镶嵌,经磨制、抛光后进行,试样尺寸根据选用的方法进行
截取。
6.2.2 棒材硬度试样
硬度试样的加工按图8进行,加工尺寸符合表11的规定。
表11 棒材硬度试样 单位为毫米
棒 材 直 径 试 样 宽 度 试 样 长 度 试 验 面
>8~10 6±1 30±1
>10~15 8±1 30±1
>15~30 10±1 45±1
>30 15±1 45±1
侧面
注:洛氏、维氏硬度试样也可不经机加工,但试样表面应满足相关试验方法标准的要求。
说明:
d0 ---棒材直径;
---基准面A。
图8 棒材纵向硬度试样
6.2.3 板、带材硬度试样
板、带材厚度< 6mm,取样尺寸为30mm×30mm;厚度≥6mm,取样尺寸为35mm×35mm。
带材维氏硬度试样,取样尺寸最小可为10mm×10mm。
6.2.4 管材硬度试样
6.2.4.1 管外径D0 >6mm,将铜管纵向剖开,放置在与铜管内圆弧相匹配的芯棒上进行洛氏、维氏硬
度试验。洛氏、布氏硬度制取纵向弧形试样,试样加工尺寸见表12。在产品标准和合同(或订货单)未
做规定时,维氏硬度试验面为管材外表面。
表12 管材纵向弧形硬度试样 单位为毫米
管外径
洛氏、布氏硬度
试 样 宽 度 试 样 长 度
>8~10 6±1 30±1
>10~15 8±1 30±1
>15~30 10±1 30±1
>30 12±1 30±1
注1:洛氏、布氏硬度管壁厚应≥3mm。
注2:弧形试样的内、外圆弧面应磨平,试样平面应满足试验标准的要求。
6.2.4.2 管外径D0≤6mm,取全截面试样。在产品标准和合同(或订货单)未做规定时,选用维氏硬
度试样,试验面为管材外表面,试样可不经机加工,直接在试样的原始表面上进行,试验时,管内部应填
入实心材料。
6.2.5 型材硬度试样
在型材工作面选取硬度试样,优先选取型材平整部位,试样尺寸应满足试验方法标准的要求。
6.2.6 铸造产品硬度试样
铸造产品硬度试样优先选取铸件本体,也可在与铸件材料、铸造工艺、热处理工艺均相同的单铸试
块上选取,试样尺寸应满足试验方法标准的要求。
6.2.7 锻材硬度试样
锻件产品硬度试样优先选取锻件本体,也可在附于锻件的一个试块上或与锻件材料、处理工艺均相
同的单独锻制的试块上制取,试样尺寸应满足试验方法标准的要求。
6.3 冲击试验试样
冲击试验试样加工见图9,加工尺寸按GB/T 229进行。在产品标准无规定时,冲击试样选取U型
缺口,缺口底部应光滑,不应有与缺口轴线平行的明显划痕。
说明:
---基准面A。方格内的B、C代表基准面B、基准面C。
图9 U型缺口冲击试验试样
6.4 弯曲试验试样
6.4.1 管材弯曲试验试样
试样长度约为800mm,若能保证在规定的试验条件(弯曲......
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