128 第一部分 主要建筑材料的
方法标准
d.试样制备情况(如矫直方法等);
.试验条件(如标距长度、拉紧力、温度等);
.试验结果(扭转次数、断口及表面缺陷等)。
附加说明:
本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。
本标准由冶金工业部金属制品研究所负责起草。
本标准主要起草人郭寒冰。
本标准于1955年首次发布,1963年第一次修订。
8.《金属应力松弛试验方法》GB /T 10120-1996
1 范围
本标准规定了金属材料应力松弛试验的原理、术语及定义、符号、试样,试验设备、试验
程序、试验数据处理及试验
。
本标准适用于测定金属材料的室温和高温(镇looor-)拉伸和弯曲应力松弛性能。温度
超过1000℃时,其试验要求可通过协商确定。
注:预应力钢材的试样、试验程序及数据处理见附录A(标准的附录)。
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为本标准的条文。本标准出版时,
所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版
本的可能性。
GB 10623-89 金属力学性能试验术语
JJG 141-83工作用铂锗10一铂热电偶检定规程
刀G 351-84工作用镍铬镍硅、镍铬一考铜热电偶检定规程
3 原理
在规定温度下,对试样施加试验力,保持初始应变,变形或位移恒定,测定应力随时间变
化的关系。
4 术语及定义
本标准使用的术语及定义如下:
4.1约束条件:试验期间保持试样总应变(总变形或总位移)量恒定不变。
4.2应力松弛:在规定温度和规定约束条件下金属材料的应力随时间而减少的现象。
4.3初始应力(。。):应力松弛试验开始时对试样施加的应力。
4.4 初始试验力(Fo):应力松弛试验开始时对试样施加的力。
4.5零时间(ro):施加全部试验力或达到规定约束条件试验开始的时间〔见图1(a)和((6) )0
二、建 筑 用 钢 材 129
氏 卜 一 一 I(F)!、
汤Lro)卜一~r月.、
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(a) (b)
图1应力松弛试验的零时间和初始试验力保持时间
认
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???
(b)
图2 应力松弛曲线
4.6
4.7
初始试验力保持时间(rh):试验开始前保持初始试验力恒定的时间〔见图1(b)].
剩余应力(a,):应力松弛试验中任一时间试样上所保持的应力。
4.8剩余试验力(Fr):应力松弛试验中任一时间试样上所保持的力。
4., 松弛应力(o, ):应力松弛试验中任一时间试样上所减少的应力,即初始应力与剩余应
力之差。
4.10 松弛力(F动:应力松弛试验中任一时间试样上所减少的力,即初始试验力与剩余试
验力之差。
4.11松弛率(R):松弛应力(或松弛力)与初始应力(或初始试验力)之比的百分率。
4.12 应力松弛曲线:剩余应力或松弛应力与试验时间的关系曲线(见图2)0
4.13应力松弛速率(V):应力松弛曲线在任一时间上其斜率的绝对值(见图2)0
4.14 与本标准有关的其他术语及定义见GB 106230
5 符号
本标准使用的符号、名称及单位见表10
6 试样
6.1切取样坯的部位、方向和数量应按相关产品标准或协议的规定。
6.2切取样坯和制备试样的方法不应影响材料的金相组织和力学性能。
130 第一部分 主要建筑材料的检测方法标准
符 号 称
表1
单 位
拉伸松弛试样的标距或环状松弛试样在初始位移时的压痕间距
拉伸松弛试样长度或环状松弛试样试验前的压痕间距
环状松弛试样在规定试验时间去除楔块后的压痕间距
环状松弛试样初始位移
拉伸松弛试样横截面积
系数(图4试样A = 0.000583)
应力
初始应力
剩余应力
松弛应力
高温弹性模量
力
初始试验力
剩余试验力
松弛力
试验时间
零时间
初始试验力保持时间
试验中任一时间
应力松弛速率
松弛率
温度
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6.3
图 3.
机加工的拉伸应力松弛试样推荐采用直径lomm、标距10000的圆形横截面试样,见
试样头部的形状和尺寸可根据引伸计结构和试样夹持方式设计。
05.510.10
霓10
A一 A B一 B
图3 拉伸应力松弛试样
二、建 筑 用 钢 材 131
6.4 弯曲应力松弛试样推荐使用等弯矩环状试样,见图4.楔块材料一般应与试样材料相
同。楔块厚度K由初始位移确定。测量试样位移的标记应使用维氏硬度压头压出。为保
证长期试验时压痕清晰,可在试样标记处固定或嵌镶耐热材料,然后压出压痕。两压痕标记
的中心连线应与直径053.6二 的圆相切,其偏差不应超过1 lmln,并且垂直于试样缺口的
对称线。
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图4 等弯矩环状弯曲应力松弛试样
6.5 经协商,也可采用其他形状和尺寸的试样。但只有形状和尺寸相同的试样得到的试验
数据才具有可比性。
7 试验设备
7.1 试验机
7.1.1拉伸应力松弛试验机应能对试样施加准确的轴向拉伸试验力,试验机力的示值误差
不应超过士196。试验机力的同轴度不应大于巧%。试验机应定期校验。
7.1.2 拉伸应力松弛试验机应具有连续自动调节试验力的装置,以便在试验期间保持试样
的初始应变或变形或标距恒定。
7.1.3 试验机应安装在无外来冲击、振动和温度稳定的环境中。
7.2 加热装置
加热装置应能将试样加热至规定温度,并能在试验期间保持温度恒定,温度偏差和温度
梯度应符合表2要求。
衰2 (℃)
温度范围 温度偏差 温度梯度 温度范围 温度偏差 } 温度梯度
<91洲 900- 1000
132 第一部分 主要建筑材料的检All方法标准
7.3 温度测量仪器
7.3.1 温度测量仪器误差不应超过+1t,分辨率不应大于0. 5'C,并应定期校验。
7.3.2 测温热电偶应符合JJG 141或JJG 351中2级热电偶要求。热电偶冷端温度应保持
恒定,偏差不超过士0. 5`C o
7.4 测量工具
7.4.1 测量试样横截面尺寸的量具最小分度值不应大于O. 0l mm.
7.4.2 测量压痕间距的量具最小分度值不应大于O.OOlnuna
8 试验程序
8.1 高温拉伸应力松弛试验
8.1.1应在试样标距两端及中部各固定一支热电偶测量温度,在经证明能满足表2中所规
定的试验温度时,热电偶的数量可适当减少。热电偶测量端应与试样表面良好热接触,并应
避免加热炉壁的直接热辐射。
8.1.2在升温期间应对试样施加预拉伸力,预拉伸力不超过初始应力的1096,并且不大于
lompao
8.1.3 将试样加热至规定温度的时间一般为1-8h,在加热过程中不得超过规定的温度范
围,保温时间一般为8-24h。加热及保温总时间应以温度达到充分稳定为准。
8.1.4 温度达到充分稳定后,应迅速而无冲击地施加试验力,施加全部初始试验力的时间
不应超过10min。在零时间应立即使试样的初始总应变或总变形保持恒定。为此,应在施
加试验力过程中不断调节总应变或总变形恒定控制系统,以保证在零时间处于平衡状态。
在试验期间试样应变的波动应控制在士2.5 X 10-'mm/.m以内。
8.1.5 在整个试验期间,试样的温度应控制在表2规定范围内。
8.1.6 连续或定时记录试验力和温度,并监测试样的初始总应变或总变形。采用定时记录
时,测量间隔应保证明确地绘出应力松弛曲线。如无其他规定,建议按下列时间间隔进行记
录:5min,1Omin,30min,lh,2h,4h,8h,16h,24h,以后每隔24h记录一次,直至试验结束。
8.2 高温弯曲应力松弛试验
8.2.1根据规定的初始应力,按
(1)计算初始位移An:
乙n=0o
月乙t
(1)
8.2.2在室温(20士5)℃下测量和记录试样压痕间距L,然后打人楔块对试样施加位移,直
至压痕间距达到按式〔2)计算的Lo值。施加Lo的值应准确,偏差不超过士。. 01 mm.
Lo=L+△。 (2)
8.2.3 将试样置于恒温装置内,经一定时间间隔取出试样,冷却至室温后,除去楔块,测量
并记录两压痕间距Li.
8.2.4重新打人楔块,保持L。值。重复8.2.3的试验程序,得到不同时间间隔的L2, L3,
La'·一L ........
8.2.5测量压痕间距变化的时间间隔应保证能明确地绘出应力松弛曲线。
, 试验数据处理
9.1 用式(3)计算环状弯曲应力松弛试样的剩余应力:
二、建筑用钢材 133
o, =AE, (Lo一Lr) ‘ (3)
9.2 可以绘制剩余应力或松弛应力与时间或对数应力与时间的关系曲线;也可以绘制对数
应力与对数时间的关系曲线。
9.3 为了比较材料的相对松弛特性,可以绘制松弛率与时间的关系曲线。
9.4 可以将应力松弛曲线的第二阶段曲线部分延长,对试验数据进行外推。对于高温应力
松弛试验,外推时间一般不超过试验时间的3倍,外推时,对于材料在时间、温度及应力作用
下的组织变化应予以充分考虑。
10 试验报告
试验报告应包括如下内容:
a)试验材料种类及标志;
h)热处理
及组织状态;
c)试验机型号;
d)试样形状、尺寸及编号;
。)试验温度;
了)初始应力(或初始试验力);
9)初始试验力保持时间;
h)试验时间;
:)试验数据、曲线及外推方法;
j)规定试验时间的应力松弛性能(例如应力松弛速率、松弛应力、松弛率等);
k)试验中异常现象;
1)试验日期、单位及试验者。
附 录 A
(标准的附录)
预应力钢材拉伸应力松弛试验试样、试验程序及数据处理
AI 试样
A1.1试样应从预应力钢材制品规定部位切取。试样在试验前,不应经受应力和冷、热加
工处理。如相关产品标准允许,可以校直试样。
Al. 2 试样标距应由相关产品标准规定。如无规定,建议试样标距不少于直径的60倍。
如这一标距超过引伸计或试验机的能力,至少应为直径的40倍。
A2 试验程序
A2.1 试验温度应为‘20士2) Y:。试样应置于试验环境中足够的时间,确认达到温度平衡
后施加初始试验力。
A2.2 初始试验力应按相关产品标准或协议的规定。
A2.3 除非相关产品标准或协议另作规定,应在3-Smin内均匀地施加全部初始试验力。
在加力过程中不应超过初始试验力。初始试验力保持时间为lmin。保持时间结束点作为
134 第一部分 主要建筑材料的检测方法标准
零时间,在零时间应立即保持初始总应变或标距恒定。在试验期间试样应变的波动应控制
在土5 x 10-bmm/mm以内。
A2.4 连续或定时记录试验力和试验温度,必要时监测试样的初始总应变或标距。采用定
时记录时,如无其他规定,建议按下列时间间隔记录:lmin, 3min, 6min, 9min,15min, 30min,
45min,1h,1.5h,2h,4h,8h,10h,24h,以后每隔24h记录一次,直至试验结束。
A3 试验数据处理
A3.1
A3.2
达到规定试验时间的松弛率按式(Al)计算:
*(%)=Fo-F,又,。。
厂0
(Al)
为了比较材料的相对松弛特性,可以绘制松弛率与对数时间或对数松弛率与对数时
间的关系曲线。
A3.3 可以绘制剩余试验力或松弛力与时间或对数时间的关系曲线,或绘制对数剩余试验
力或对数松弛力与对数时间的关系曲线。
A3.4 可以采用试验数据的线性回归
方法对试验数据进行推算。推算1000h的应力
松弛性能时,建议最短试验时间不少于100ho
本标准由全国钢标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:冶金工业部钢铁研究总院、国家建筑钢材质量监督检验中心、新华金
属制品有限公司。
本标准主要起草人:梁新邦、李久林、张克球、段建华、王敬宜。
本标准1988年12月首次发布,1995年12月第一次修订。
9.《钢铁及合金中碳量的测定》GB 223.1-81
总则及一般规定按GB 1467-78执行。
一、 碱石棉吸收重t法
1.方法提要
试样置于高温炉中加热并通氧嫩烧,使碳氧化成二氧化碳,混合气体经除硫后,以已知
重量的内装碱石棉的吸收瓶吸收二氧化碳,称量。由吸收瓶之增重,计算试样中的含碳
量。
适用范围:本法适用于生铁、碳钢、合金钢、高温合金、精密合金、铁粉。
测定范围:0.10%一5.0%0
2.试剂与仪器
碱石棉①:固体(10-20目或20--30目)。
助熔剂②。
氧气③。
仪器装置(见图1)0
洗气瓶:3个,其中(5)(7)为空瓶,(6)内盛重铬酸钾一硫酸饱和溶液〔称取30g重铬酸