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理化试验指导书


理化试验指导书


前言 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节


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………………………………………………………………………………………… 范围 ………………………………………………………………………………

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引用标准 …………………………………………………………………………… 人员、安全与环境要求…………………………………………………………… 试验取样要求………………………………………………………………………

拉伸试验……………………………………………………………………………… 5 页 夏比冲击试验………………………………………………………………………… 6 页 弯曲试验……………………………………………………………………………… 7 页 铁素体钢落锤撕裂试验……………………………………………………………… 8 页 紧固件机械性能验收规定…………………………………………………………… 9 页 光谱分析规定…………………………………………………………………………11 页 焊丝检验规定………………………………………………………………………13 页

附录 材料理化检测报告……………………………………………………………………… 14 页

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理化试验指导书
第一节 范围

本标准规定了角钢、钢板,钢带、钢管和焊缝的力学性能试样的取样和试验要求,包括 拉伸试验、弯曲试验、夏比冲击试验、落锤撕裂试验、螺栓检验试验、光谱分析以及焊丝 检验规定。

第二节 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准的引用而成为本标准的条文。 GB/T 700-2006 碳素结构钢 GB/T 1591-2008 低合金高强度结构钢 GB/T 699-1999 优质碳素结构钢 GB/T 3098.1-2000 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.2-2000 紧固件机械性能螺母 粗牙螺纹 GB/T 2975-1998 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 222-2006 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 GB/T 4336-2002 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法) GB/T 228-2002 金属材料 室温拉伸试验方法 GB 232-1999 金属材料弯曲试验方法 GB/T 229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法 GB 8363-87 铁素体钢落锤撕裂试验方法 GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验 第一部分:试验方法 DL/T 868-2004 焊接工艺评定 GB/T 17600.1-1998 钢的伸长率换算 第一部分:碳素钢和低合金钢 GB 8170-87 数值修约规则

人员、安全与环境要求 第三节 人员、安全与环境要求
3.1 理化人员必须经过相关机构培训持证上岗,否则不得上岗。 3.2 理化操作人员应认真履行自己的工作职责,做好本职工作,严格按照步骤完成试验,保 证试验的准确性。 3.3 在力学试验过程中,操作人员必须严格遵守安全操作规程。
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3.4 试验过程中,操作人员应按规定穿戴防护用具,注意经常检查固定安全栓是否紧固,以 防误伤。 3.5 试验完毕后,操作人员按《设备润滑保养制度》及《设备检查制度》对设备进行润滑保 养和检查,在操作设备时发现设备异常,应立即停机通知修理部门进行修理。 3.6 下班后应做到电(气)源关、设备清、场地清和工具归其位。

试验取样要求 第四节 试验取样要求
4.1 在产品不同位置取样时,力学性能会有差异。 4.2 应该在外观及尺寸合格的钢产品上取样。取样应留有 20mm 的加工余量以减少热切割的影 响。 4.3 取样时,应对抽样产品、试料、样坯和试样作出标记,以保证始终能试别取样的位置及 方向。

A

B

C 全厚度试样

D t>30mm

E

F 全截面试样

G d>25mm

H d≤25mm

I d>50mm

3

J d≤25mm

K

d>25mm

L

25mm<d≤50mm

M

d>50mm

全截面试样

矩形截面试样

冲击试样

4.4 取样时,应防止过热、加工硬化而影响力学性能,热切割取样时要求留有 20mm 的余量。 4.5 取样方向应按产品标准或供需双方协议规定。

第五节 拉伸试验
5.1 就是通过拉伸过程中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实地反映了材料抵抗外力 作用的全过程,是检验材料力学性能测试中最常用的试验方法。 5.2 设备及测量量具 5.2.1 试验设备—WEW-1000 屏显式液压万能试验机 限内。 5.2.3 拉伸试验前操作人员必须试样进行检验。检验内容: (1)试样的尺寸是否符合要求; (2)试样是材料否有外观缺陷(翘皮、重皮、裂纹、弯曲、严重锈蚀) ; (3)清点试样的数量; 以上若有一项不符通知物供部重新取样加工。 5.3 拉伸技术要求及步骤 5.3.1 对于厚度小于或等于 25mm 钢板拉伸试样的取样位置应在端部垂直于轧制方向切取,对 于纵压钢板,应在宽度中央 1/4 位置处截取试样,对于横轧钢板则可在宽度的任意位置处截
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打点仪

5.2.2 拉伸设备应满足各项所规定的要求,测量量具应具有检验、校正合格证书并在使用期

取。对于厚度大于 25mm 的钢板则应制成尽可能大的圆形比例试样。试样要求应满足 GB/T 2975-1998 的要求。根据公司设备的实际情况试样的长度统一为 300mm,宽为 25mm。对焊缝 进行拉伸试验还应将焊缝余高去除。 5.3.2 将试样进行标定,采用标准比例系数 K 为 5.65,不同厚度材料的原始标距按下表标记: 规格 原始标距 3X25 40 4X25 50 5X25 60 6X25 70 24X25 140 7X25 70 25X25 150 8X25 80 28X25 160 10X25 100 30X25 160 12X25 110 32X25 170 14X25 110 36X25 170 16X25 120

mm
规格 原始标距

18X25 20X25 22X25 130 130 140

mm

5.3.3 拉力过程按照压力试验机的操作说明要求进行。 5.3.4 试验数据记录整理形式按照附表进行记录,如果断裂位置位于标距两端 1/3 范围时应 用移位法测定断后伸长率。如果断裂位置不在标距内则该试验结果无效,应重新取样试验。
2 2 2 5.3.5 因公司钢材的强度值均在 200N/mm ~1000N/mm ,故修约间隔取 5 N/mm 。

第六节 夏比冲击试验
6.1 就是通过规定高度的摆锤对处于简支梁状态的缺口试样进行一次性打击,测量试样折断 时的冲击吸收功。 6.2 试验设备为 JBS-300B 冲击试验机 低温槽 CWE60 UV-2D 冲击试样缺口专用拉床 6.3 冲击设备应满足各项所规定的要求, 测量量具应具有检验、 校正合格证书并在使用期限内。 6.4 夏比冲击试验的试样用气割取样时应留有 20mm 的加工余量,取样数量为每种 3 块。试样 加工尺寸应满足下图要求,缺口类型按具体要求加工。 6.5 当产品厚度较小而无法加工到 10mm 厚度时可以采用试样宽度为 7.5mm 或 5mm 的小试样尺 寸,其他尺寸不变。 6.6 缺口采用拉床加工方法加工。

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6.7 试验过程按照冲击试验机操作进行,试验对温度有严格要求时应先将试样在低温槽中冰 冻到规定的温度并保温 20min,然后在 10s 内完成试验,如果没有完成则需将试样放回低温 槽中再冰冻 10min 后再进行冲击试验。 6.8 打击瞬间摆锤的速度应为 5.0~5.5m/s 6.9 试验数据记录整理形式按照附表 2 进行记录,冲击吸收功至少应保留两位有效数字,修约 方法按 GB 8170 执行。 6.10 试验后试样断口有肉眼可见裂纹或缺陷时,应在试验报告中注明。 6.11 钢材的夏比冲击功功平均值应满足下表,允许一个试样的单值低于规定值,单不得低于 规定值的 70%。 牌号 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460 温度 0℃ 0℃ 0℃ 0℃ 0℃ V 型冲击功 J(纵向) ≥27 ≥34 ≥34 ≥34 ≥34

6.12 如果冲击试验功不满足规定,可从同一批钢材上再取 3 个试样进行试验,前后 6 个试样 的平均值不得低于规定值,但允许 2 个试样低于规定值但其中低于规定值 70%的试样只允许 1 个。

第七节 弯曲试验
7.1 弯曲试验就将试样在弯曲装置上经受弯曲塑性变形,不改变加力方向,直至达到规定的 弯曲角度。
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7.2 试验设备—WEW-1000 屏显式液压万能试验机 7.3 弯曲试验的试样用气割取样时应留有 20mm 的加工余量,当做厚度大于 20mm 厚的钢材的 弯曲试验时,试样应经单面刨削使其厚度达到 20mm,弯曲时加工面应位于弯曲外侧。取样位 置及数量按照具体产品标准执行,如过是焊缝弯曲则焊缝余高均应用铣床铣平。 7.4 焊缝拉伸试样的长度为 300mm,弯曲长度则应该按照标准给定的公式计算。如果是对原材 料弯曲则弯头直径应该满足下表要求: 180°冷弯试验 牌号 试样方向 ≤16 0.5a a 2a 横/纵 2a 2a 2a a=试样厚度 >60~100 1.5a 2a 3a 3a 3a 3a

钢材厚度(直径) ,mm >16~60 弯心直径 d 0.5a a 3a 3a 3a 3a

Q235 Q345 Q390 Q420 Q460

纵 横

4.1.3.3 试验操作过程过程按照液压万能试验机操作规则执行, 试验完后严格记录试验结果。

第八节 铁素体钢落锤撕裂试验
8.1 取样位置及数量按照产品标准执行,试样用气割取样时应留有 20mm 的加工余量,取样后 通过机加工方法去除热影响区,加工尺寸如下图所示,缺口用专用设备加工出,禁止用其他 机械方法加工。

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8.2

试验仪器以及设备应满足 GB 8363-87 铁素体钢落锤撕裂试验方法取样位置及数量按照

标准 GB/T 9711.1-1997 、GB/T 9711.1-1997 及 API 相关执行。 8.3 将试样放入冰冻槽中冰冻,液体温度与试验温度偏差不得大于 1℃,并在规定的温度下 保温至少 15min。 8.4 在 10s 完成试验,若超过 10s 未完成试验应将试样放回保温装置再保温 10min 试验。 8.5 8.6 8.7 安装试样时,应使试样缺口中心线与支座跨距中心一致,偏差不超过±1.5mm。 断裂表面分析方法按照 GB 8363-87 中的规定完成。 数据记录应包括材料规格、炉批号、试样尺寸、取样部位、试验温度和剪切面积。

第九节 紧固件机械性能验收规定
9.1 范围 9.1.1 本规定适用于公司输电线路工程所使用的螺栓与螺母的试验。 9.1.2 要求试验环境温度 10-35℃,湿度≤80%。 9.2 抽样项目与抽样方案 9.2.1 螺栓机械性能抽查项目有:抗拉强度、硬度、稧负载强度。螺母的机械性能抽查项目 有:硬度、保证应力。 同生产厂家、同规格按下表规定抽取试验样本进行试验。 批量 抽取样本 不大于 50 2 51-500 3
8

50-3200 5

3200 以上 8

9.2.2 按照 GB/T 3098.1 要求规定:如果进行了稧负载试验,则不必做拉伸力试验,稧负载 强度数值等于最小抗拉强度。 9.2.3 纽矩试验适用于螺纹公称直径为:3mm≤D≤10mm,且由于长度太短,不能实施拉力试验 的螺栓的产品。使用于 8.8 级及以上性能等级的螺栓。 9.2.4 螺栓、螺母的具体试验方法和力学性能参照 GB/T 3098.1、GB/T 3098.2、DL/T764.4 之要求。 螺栓机械性能见下表: 性能等级 拉伸强度 4.8 420 4 ≤M16 M >16 510 ≤M16 610 5.6 500 5 M >16 63 ≤M16 700 5.8 520 6.8 600 6 M >16 720 性能试验 4 97.9 125 155 180 234 286 5 51.4 70.1 95.8 121 154 191 222 289 353 6 59 80.5 110 138 176 218 254 330 404 8 70.8 96.6 132 177 225 279 325 422 516 保证载荷(KN) ≤M16 880 8.8(≤M16) 800 8 M >16 920 8.8(M>16) 830

螺母机械性能见下表: 性能等级 拉伸强度

粗牙螺纹的保证载荷见下表: 螺纹直径 mm 12 14 16 18 20 22 24 27 30 螺距 mm 1.75 2.00 2.00 2.50 2.50 2.50 3.00 3.00 3.50 应力面积 mm2 84.3 115 157 192 245 303 353 459 561

9.3 稧负载强度时,当试验拉力达到规定的最小拉力载荷时不得断裂,当载荷增大直至拉断, 断裂应发生在杆部或螺纹部分,而不应发生在头与杆部的交接处。 9.4 保证载荷试验时,按上表施加规定的载荷,持续 15 秒,螺母不应脱扣或断裂。

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第十节 光谱分析规定
10.1 范围 光谱直读仪是用来对钢材、焊丝等进行化学元素分析的专业仪器,为了保证该设备测量数据 的准确性,特制订光谱直读仪的比对规范。 10.2.技术标准 编号 C 1 标 样 2 标 样 3 标 样 标准 允许 误差 标准 允许 误差 标准 允许 误差 0.055 0.0400.070 0.710 0.700.74 1.45 1.351.55 Mn 1.79 1.601.90 2.53 2.302.60 0.096 0.080.14 Si 1.87 1.401.80 0.90 0.850.95 0.200 0.180.28 S 0.052 0.0490.057 0.017 0.0150.020 0.0020 0.0012 -0.003 P 0.043 0.0480.052 0.0061 0.0050.009 0.029 0.020.035 Ni 5.07 4.955.10 0.132 0.120.14 2.48 2.203.00 Cr 0.061 0.0480.065 3.08 3.003.20 6.04 5.805.20 Cu 0.397 0.380.47 0.243 0.220.32 0.090 0.080.10 表 1: 成 分 (%)

10.3 比对条件 10.3.1 环境条件: 实验室的环境条件应满足温度为:10-35℃, 相对湿度为:≤70% 10.3.2 标准器 由冶金工业部抚顺钢厂研制的 3 个光谱分析用高低标样品 10.4 比对内容 10.4.1 外观检查 10.4.2 元素分析 10.4.3 数据比对 10.5 比对方法 10.5.1 外观检查 设备外观良好,能正常启动,不应有破损,按钮松动及导致仪器进一步损坏的缺陷。 10.5.2 元素分析 将样品研磨,表面平整、无污染、无水分,应能看到清晰的研磨痕迹,不能湮没成平面, 样品表面不能手摸 10.5.3 依次将 3 个试样进行光谱元素分析 10.5.4 将数据与表 1 标准含量数据比对
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10.6 校准结果处理及确认间隔 分析数据符合表 1 技术指标才为校准合格,有效期为 6 个月,贴“B 类合格证” 10.7 校准记录表格 光谱直读仪比对记录 NO: 1.外观及工作正常性检查: 2.元素分析结果 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 元 素 C Mn Si S P Ni Cr Cu 标样 1 1 次 2 次 平均 标样 2 1 次 2 次 平均 标样 3 1 次 2 次 平均

3.与表 1 进行数据比对 标样 1 标样 2 分析 结论 分析 结论 C Mn Si S P Ni Cr Cu 注:比对依据按 PDA-5500IV 光谱直读仪比对规程 4.结论

标样 3 分析 结论

检验员:

检验日期:

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第十一 第十一节 焊丝检验规定
11.1 焊丝化学分析试件采用纯氩气体保护焊,将焊丝熔焊在一块大小约为 100mmX100mm 的钢 板中部,焊接电流和电压按照公司气体保护焊工艺执行。 11.2 在钢板的中部熔焊成一个直径为 25~30mm 高为 3~5mm 圆柱体。 11.2.取样前应将熔焊物表面金属除去,测试位置应位于该圆柱体的中部。 11.3 元素的分析按照光谱分析的操作步骤进行。

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Material Physical and Chemical Inspection Report 材料理化检测报告 P009-004
Inspected department 送检部门 Material specification 材料规格 Material supply 物供部 Sample arriving date 来样日期 Manufacturer 生产厂家 Chemical Composition % 化学成分 % Sample Number 试样编号 C Si Mn P S Ni Cr Cu

Report No.:
Furnace No. 炉批号

Inspection conclusion 检测结论 Inspector 检测员 Inspecting Date 检测日期 Mechanical Properties 机械性能 Sample number 试样编号 Yield point N/mm2 屈服点 ReL Tensile strength N/mm2 抗拉强度 Rm Elongation ratio % 伸长率 A Shrinkage ratio % Cold bend test

收缩率 Z
-------

---Inspection conclusion 检测结论 Inspector 检验员 Inspect according to 检验依据

----

----

----

Inspection date 检验日期 1. GB/T 1591-2008 “Low Alloy High Strength Structural Steels”《低合金高强度结构 钢》. 2. GB/T 700-2006 “Plain Carbon Structural Steels”.《普通碳素结构钢》 3. GB /T 699-1999 “Quality Carbon Structural Steels”.《优质碳素结构钢》 1. This report only answers for samples.本报告只对来样负责 2. Samples are reserved for three months, and will not be kept after the time limit. 试样保留三个月,逾期不予保管。 3. This report is in duplicate; the inspected department (entrusting company) keeps one respectively.报告一试两份,送检部门(委托单位)及自留各一份。 Auditing Date 审核日期

Explanation 说明

Test verifier 试验审核

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