鋼的應(yīng)變時效敏感性試驗(yàn)是通過對比未經(jīng)應(yīng)變時效與經(jīng)受應(yīng)變時效試樣的沖擊吸收功來測定鋼對應(yīng)時效敏感性的試驗(yàn)。

鋼的應(yīng)變時效敏感性試驗(yàn)中的沖擊試驗(yàn)一般在20℃±5℃溫度下進(jìn)行，適用于厚度大于或等于6mm、其尺寸和形狀應(yīng)能保證切取保留一面軋制面樣坯所需尺寸的鋼板、鋼帶、型鋼及異型鋼。試樣為10mm×10mm×55mm、7.5mmm×10mm×55mm、5mm×10mm×55mm帶缺口的沖擊試樣，建議盡量采用V形缺口沖擊試樣。鋼的應(yīng)變時效敏感性試驗(yàn)時，經(jīng)受拉伸應(yīng)變（殘余應(yīng)變量，一般低碳鋼為10%，低合金鋼為5%）的樣坯所制備的試樣，在250℃±10℃下均勻加熱而人工時效保溫1h，然后在空氣中冷卻至室溫。在20℃±5℃溫度下按照金屬沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，由此測出的應(yīng)變時效沖擊吸收功用A_KUS或A_KVS表示，然后按照下式確定應(yīng)變時效敏感性系數(shù)C：

式中，A_K為未經(jīng)應(yīng)變時效沖擊試樣的沖擊吸收功的平均值；A_KS為經(jīng)應(yīng)變時效沖擊試樣的沖擊吸收功的平均值，通常對U形缺口試樣應(yīng)變時效敏感性系數(shù)用Cu表示，對V形缺口試樣用Cv 表示.測定C值時一般不應(yīng)少于6個試樣，3個未經(jīng)應(yīng)變時效，3個經(jīng)受應(yīng)變時效。

金屬線材反復(fù)彎曲試驗(yàn)是將試樣經(jīng)拔桿孔夾緊于夾口內(nèi)，在規(guī)定半徑的彎曲圓弧平面內(nèi)進(jìn)行90°的重復(fù)反向彎曲，檢驗(yàn)金屬線材的耐反復(fù)彎曲能力并顯示缺陷的試驗(yàn)。

金屬線材反復(fù)彎曲試驗(yàn)僅在室溫下進(jìn)行，一般適用于直徑。0.3~10mm的冷拉及熱軋線材。試樣長度為100~150mm，可從線材任意部位切取。按照線材直徑選取試驗(yàn)機(jī)上彎曲圓弧半徑及拔桿孔直徑。金屬線材反復(fù)彎曲試驗(yàn)時，試樣需經(jīng)過拔桿孔夾緊于夾口(或襯墊)內(nèi)，但不準(zhǔn)夾偏，同時線材應(yīng)與通過彎曲圓弧中心線的平面垂直，依次向左方及右方作90°反復(fù)彎曲(如圖1所示)。試樣從起始位置向右彎曲90°作為第一次彎曲，試樣返回至起始位置，再向左彎曲90°作為第二次彎曲，試樣再返回起始位置并重新向右彎90°為第三次彎曲。依次反復(fù)彎曲至有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎曲次數(shù)或試樣折斷為止。記錄彎曲次數(shù)時，試樣折斷時的最后一次彎曲不計(jì)。在記錄試驗(yàn)結(jié)果時，必須注明線材直徑、彎曲圓弧半徑、彎曲次數(shù)及所用標(biāo)準(zhǔn)號。

圖1 線材反復(fù)彎曲示意圖

金屬管壓扁試驗(yàn)是將金屬管壓扁至規(guī)定尺寸，檢驗(yàn)其塑性變形能力并顯示其缺陷的試驗(yàn)。

金屬管壓扁試驗(yàn)通常在室溫下進(jìn)行，適用于無縫和焊接金屬管。所試金屬管外徑和壁厚的范圍應(yīng)在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和雙方協(xié)議中規(guī)定。試樣長度大致等于金屬管外徑，外徑小于20mm者應(yīng)為20mm，其最大長度則不超過100mm。金屬管壓扁試驗(yàn)時，將試樣放在兩個平行平板之間，用壓力機(jī)或其他方法均勻地壓至有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或雙方協(xié)議中規(guī)定的壓板距離H或內(nèi)壁距離h（見圖2），此距離應(yīng)在負(fù)荷作用下測定。試驗(yàn)焊接管時，焊縫位置應(yīng)位于同施力方向呈90°的位置（見圖3）。壓扁速度應(yīng)為20~50mm·min^-1。壓扁試驗(yàn)后，檢查試樣彎曲變形處，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議未作具體規(guī)定時，一般如無裂縫、裂口或焊接開裂，即認(rèn)為試樣合格。

圖2 壓扁試驗(yàn)示意圖

圖3 焊接管壓扁試驗(yàn)時焊縫位置示意圖

金屬管擴(kuò)口試驗(yàn)是將規(guī)定錐度的頂心壓入金屬管的一端，使其直徑均勻地擴(kuò)張至規(guī)定尺寸，檢驗(yàn)金屬管承受徑向擴(kuò)張塑性變形的能力并顯示其缺陷的試驗(yàn)。

金屬管擴(kuò)口試驗(yàn)可在室溫或熱狀態(tài)下進(jìn)行，它適用于無縫和焊接金屬管。試樣長度在擴(kuò)口錐度小于或等于30°時約為管外徑的2倍，錐頭大于30°時約為管外徑的1.5倍，但不得小于50mm。金屬管擴(kuò)口試驗(yàn)時，將一規(guī)定錐度的頂心用壓力機(jī)或其他方法壓入試樣的一端(見圖4)，使其均勻地擴(kuò)張到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的擴(kuò)口率X，X按下式計(jì)算：

式中，D為原試樣管端外徑，mm；D_U為擴(kuò)口后管端外徑，mm；頂心錐度根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可采用6°、20°、30°、45°、60°、90°或120°。推薦采用的頂芯角度為30°、45°和60°。有爭議時，頂心壓入速度應(yīng)采用20~50mm·min^-1。擴(kuò)口試驗(yàn)后，應(yīng)檢查試樣擴(kuò)口處，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議未作具體規(guī)定時，一般如無裂縫、裂口或焊縫開裂，即認(rèn)為試樣合格。

金屬縮口試驗(yàn)是將金屬管壓入規(guī)定錐度的座套中，使其直徑均勻縮至規(guī)定尺寸，檢驗(yàn)金屬管承受徑向壓縮塑性變形的能力并顯示其缺陷的試驗(yàn)。

    金屬管縮口試驗(yàn)可在室溫或熱狀態(tài)下進(jìn)行。試樣長度約為2.SD 50mm (D為金屬管的外徑)。金屬管縮口試驗(yàn)時，用手錘或壓力機(jī)將金屬管沖人或壓入具有規(guī)定錐度的座套中(見圖5)，使其均勻地縮減到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的縮口率X，X按下計(jì)算:

式中，D為原試樣管端外徑，mm；D_U為縮口后管端外徑。座套的圓錐度一般為1：10，按規(guī)定也可采用1：5或其他錐度?？s口試驗(yàn)后，檢查試樣的縮口處，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議未作具體規(guī)定時，一般如無裂縫和裂口，即認(rèn)為試樣合格，如出現(xiàn)折斷，則必須取樣重試。

圖5 金屬管縮口試驗(yàn)示意圖

金屬管卷邊試驗(yàn)是將規(guī)定形狀的頂心壓入金屬管的一端，使管壁均勻卷至規(guī)定尺寸，檢驗(yàn)管壁承受外卷塑性變形的能力并顯示其缺陷的試驗(yàn)。

金屬管卷邊試驗(yàn)可在室溫或熱狀態(tài)下進(jìn)行，一般在室溫下進(jìn)行，適用于無縫和焊接金屬管。試樣長度為100mm，也可采用短試樣，但此時應(yīng)保證試驗(yàn)后圓柱部分的高度大于外徑之半。金屬管卷邊試驗(yàn)時，用壓力機(jī)或其他方法將一定形狀的頂心壓入試樣的一端，使管壁均勻地卷至規(guī)定的要求(圖6)。卷邊寬度1和卷邊角度a應(yīng)在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。卷邊時允許預(yù)先用適當(dāng)角度的頂心(有異議時采用90°)進(jìn)行擴(kuò)口(圖7)。卷邊率X按下列公式計(jì)算:

式中，D為原試樣管端外徑，mm；D_U為卷邊后管端外徑，mm。有異議時，頂心在試樣中壓入速度應(yīng)采用不超過50mm·min^-1。卷邊試驗(yàn)后，檢查試樣卷邊處，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議未作具體規(guī)定時，一般如無裂縫，裂口或焊接開裂，即認(rèn)為試樣合格。

圖6 金屬管卷邊試驗(yàn)示意圖

圖7 卷邊前用頂心擴(kuò)口示意圖

金屬管彎曲試驗(yàn)是指在帶槽彎心上將試樣彎取至規(guī)定程度，檢驗(yàn)金屬管承受彎曲塑性變形的能力并顯示其缺陷的實(shí)驗(yàn)。

金屬管彎曲試驗(yàn)通常在室溫下進(jìn)行，適用于外徑不大于65mm的管材。對于外徑大于60mm的金屬管，如未規(guī)定作冷彎，則在熱狀態(tài)下(700~750℃)進(jìn)行彎曲，也可按規(guī)定制成條狀試樣按照《金屬彎曲試驗(yàn)方法》進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。試樣可以從外觀檢查合格的金屬管的任意部位切取。試樣長度應(yīng)能保證在規(guī)定的彎曲角度和半徑下進(jìn)行彎曲。金屬管彎曲試驗(yàn)時，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法(機(jī)械或人工、帶填充物或不帶填充物、有彎心或無彎心)，將一定長度的金屬管繞帶槽彎心連續(xù)緩慢地彎曲到規(guī)定的彎曲角度α(見圖8)。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)避免金屬管彎曲截面成為顯著橢圓形。試樣的彎曲角度和彎心半徑在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中規(guī)定。試驗(yàn)焊接管時，焊縫位置在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。如無規(guī)定，則焊縫可置于任意位置。

圖8 金屬管彎曲試驗(yàn)示意圖

彎曲試驗(yàn)后，檢查試樣彎區(qū)處，在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議未作具體規(guī)定時，一般如無裂縫、裂口、起層或焊接開裂，即認(rèn)為試樣合格。

金屬管液壓試驗(yàn)是用水或規(guī)定液體充滿金屬管，使它在一定時間內(nèi)承受規(guī)定壓力，檢查金屬管質(zhì)量及強(qiáng)度并顯示其缺陷的實(shí)驗(yàn)。金屬管液壓試驗(yàn)通常在室溫下進(jìn)行，適用于鋼管、鑄鐵管及有色金屬管?？稍诮?jīng)外觀檢查合格的一批金屬管中任意選取整根管作為試樣。實(shí)驗(yàn)裝置可選用能滿足本試驗(yàn)要求的任何類型的液體壓力機(jī)、連接部件及精度不低于1.5級的壓力計(jì)。試樣的兩端應(yīng)與壓力機(jī)有關(guān)連接部件緊密連接。金屬管液壓試驗(yàn)時，用水或規(guī)定液體充人管試樣中，均勻加壓，一直到到規(guī)定的最大試驗(yàn)壓力，中間不得有沖擊現(xiàn)象。最大試驗(yàn)壓力和試驗(yàn)持續(xù)時間應(yīng)在有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中規(guī)定;如無規(guī)定，最大試驗(yàn)壓力P可按下式計(jì)算:

式中，σ為充液應(yīng)力，MPa；S為金屬管壁厚，mm；D為金屬管外徑。最大試驗(yàn)壓力不得使金屬管產(chǎn)生永久變形，試驗(yàn)持續(xù)時間一般不應(yīng)小于5s。實(shí)驗(yàn)過程中用肉眼觀察金屬管外表面和焊縫有無滲漏，如無滲漏而試驗(yàn)后金屬管又未產(chǎn)生永久變形（膨脹），則認(rèn)為金屬管液壓試驗(yàn)合格。

出自《金屬材料理化測試全書》