GB/T 228.2-2015 金属材料拉伸试验 第2部分：高温试验方法 （完整版）
1 范围
1 范围
本部分规定了温度在高于室温条件下金属材料拉伸试验方法的定义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、试验要求、性能测定、测定结果数值修约和试验报告。
本部分适用于温度在高于室温条件下金属材料拉伸性能的测定。
2 规范性引用文件
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―2010 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法(ISO 6892-1：2009，MOD)
GB／T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和(或)压力试验机 测力系统的检验与校准(GB／T 16825.1―2008，ISO 7500―1：2004，IDT)
GB／T 12160 单轴试验用引伸计的标定(GB／T 12160一2002，ISO 9513：1999，IDT)
3 术语和定义
3.0 GB／T 228.1―2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
通常，所有试样几何尺寸均在室温下测量，引伸计标距(见3.3和10.2.2)有可能例外。
注；除非另有相关规范和协议规定，一般不测定下列高温性能：
――规定残余延伸强度(Rf)；
――残余伸长率；
――残余延伸率；
――屈服点延伸率(Ae)；
――最大力总延伸率(Agt)；
――最大力塑性延伸率(Ag)；
――断裂总延伸率(At)。
3.1
原始标距 original gauge length
Lo
室温下加热前和施力前的试样标距。
3.2
断后伸长率 percentage elongation after fracture
A
室温下，断后标距的残余伸长(Lu一Lo)与原始标距(Lo)之比的百分率。
注：见GB／T 228.1―2010中3.4.2。
3.3
引伸计标距 extensometer gauge length
Le
用引伸计测量试样平行部分延伸时所使用引伸计起始标距长度。
3.4
延伸 extension
试验期间给定时刻引伸计标距Le的增量。
3.5
延伸率 percentage extension
用引伸计标距Le表示的延伸百分率。
3.6
断面收缩率 percentage reduction of area
Z
断裂后试样横截面积的最大缩减量(So一Su)与原始横截面积So之比的百分率，So、Su通过室温下测定的试样尺寸计算得到。
3.7
应力 stress
R
试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积So之商。
注：本部分中的应力是工程应力，通过室温下测定的试样横截面积计算得到。
3.8
保温时间 soaking time
ts
施力前，保持试样试验温度稳定的时间。
4 符号和说明
4 符号和说明
GB／T 228.1―2010表1中给出的符号和相应说明适用于本部分。
本部分使用的符号和相应的说明见表1。
表1 符号和说明
5 原理
5 原理
试验系用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，测定第3章定义的一项或几项力学性能。
试验在35℃以上温度下进行，即高于GB／T 228.1―2010中规定的室温温度。
6 试样
6 试样
相关试样要求见GB／T 228.1―2010第6章。
注：附录A给出试样实例。
7 原始横截面积(So)的测定
7 原始横截面积(So)的测定
试样原始横截面积相关的尺寸要求见GB／T 228.1―2010第7章。
注：此参数是根据测量室温下的试样尺寸计算得到的。
8 原始标距(Lo)的标记
8 原始标距(Lo)的标记
标记原始标距相关的要求见GB／T 228.1―2010第8章。
9 试验设备
9.1 测力系统
试验机的测力系统应按照GB／T 16825.1进行校准，其准确度应为1级或优于1级。
9.2 引伸计系统
引伸计系统的准确度级别应符合GB／T 12160的要求。测定规定塑性延伸强度或规定总延伸强度，应使用不劣于1级准确度的引伸计系统；测定其他具有较大延伸率的性能，应使用不劣于2级准确度的引伸计系统。
引伸计标距应不小于10 mm，并置于试样平行长度的中心位置。
引伸计的伸出加热装置外部分的设计应能防止气流的干扰，以使环境温度的变化对引伸计的影响减至最小。最好保持试验机周围的温度和空气流动速度适当稳定。
10 试验要求
10.1 设定试验力零点
在试验加载链装配完成后，试样两端被夹持之前，应设定力测量系统的零点。一旦设定了力值零点，在试验期间力测量系统不能再发生变化。
注：上述方法一方面是为了确保夹持系统的重量在测力时得到补偿，另一方面是为了保证夹持过程中产生的力不影响力值的测量。
10.2.0 试样的夹持方法、引伸计的装卡方法和试样的加热方法(不必按下列顺序进行)
10.2.1 试样的夹持方法
试样夹持方法的相关要求见GB／T 228.1―2010中10.2。
10.2.2 引伸计的装卡和设定标距长度方法
10.2.2.1 总则
试验时采用不同的设定引伸计标距方法，将使测试结果存在细微差别。应将所采用的方法记录在测试报告中。
10.2.2.2 室温下的引伸计标距L。(方法1)
在室温下将引伸计按标称标距长度装卡在试样上，在试验温度下测量延伸，再通过室温下的引伸计标距计算延伸率。不考虑试样的热延伸。
10.2.2.3 试验温度下的引伸计标距L。(方法2)
此Le包括试样的热延伸。
10.2.2.3.1 试验温度下的引伸计标称标距L。(方法2 a)
施加载荷前，在试验温度下将引伸计按标称标距长度装卡在试样上。
10.2.2.3.2 室温下缩减的引伸计标称标距Le(方法2 b)
在室温下将引伸计按小于标称标距长度装卡在试样上，使试样平行长度表面温度达到试验温度时，引伸计为标称标距长度。
用标称标距长度计算延伸率。
10.2.2.3.3 试验温度下修正的引伸计标距Le(方法2 c)
在室温下将引伸计按标称标距长度装卡在试样上。
用试验温度下修正的标称标距(室温下的标距长度和热延伸)计算延伸率。
10.2.3 试样的加热方法
在施加试验力前，将试样加热至规定温度T，并至少保持10 min(保温时间)。应在引伸计输出稳定后施加载荷。
注：通常，使试样的整个横截面都升至试验温度需要较长时间。
加热过程中，试样的温度不应超过规定温度的偏差上限，除非双方之间存在特殊协议。
10.5 试验方法和速率的选择
除非另有规定，只要能满足本部分的要求，实验室可以自行选择方法A或方法B和试验速率。
10.6 试验条件的表示
报告试验控制模式和试验速率，可以使用下列缩写的表示形式：
GB／T 228.2Annn或GB／T 228.2Bn
这里“A”定义为使用方法A(应变速率控制)，“B”定义为使用方法B(扩展应变速率范围)。如图1中定义的，三个字母的符号“nnn"是指每个试验阶段所用速率，方法B中的符号“n”是指在弹性阶段所选取的应变速率。
示例1：GB／T 228.2A113表示试验为应变速率控制，不同阶段的试验速率范围分别为范围1，范围1和范围3。
示例2：GB／T 228.2B表示试验为扩展应变速率范围或应力速率控制，遵循10.4.2。
11 拉伸试验性能的测定
11 拉伸试验性能的测定
拉伸性能按GB／T 228.1―2010中第11章～第21章，上屈服强度、下屈服强度、规定塑性延伸强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等进行测定。
12 试验结果数值的修约
12 试验结果数值的修约
试验测定的性能结果数值应按照相关产品标准的要求进行修约。如未规定具体要求，应按照如下要求进行修约：
――强度性能值修约至1 MPa；
――屈服点延伸率修约至0.1％；
――其他延伸率和断后伸长率修约至0.5％；
――断面收缩率修约至1％。
13 试验报告
13 试验报告
试验报告应至少包括以下信息，除非双方另有约定：
a) 本部分国家标准编号；
b) 注明试验条件信息(如10.6要求)；
c) 试样标识；
d) 材料名称、牌号、状态(如已知)；
e) 试样类型；
f) 试样的取样方向和位置(如已知)；
g) 如果与10.3和10.4推荐的方法不同，应注明试验控制模式和试验速率或试验速率范围，(见10.6)；
h) 保温时间；
i) 试验温度；
j) 设定引伸计标距Le的方法；
k) 试验结果。
14 测量不确定度
14 测量不确定度
测量不确定度的相关要求见GB／T 228.1―2010第24章和附录B。
15 图
15 图
GB／T 228.1―2010中图1～图8，图10～图15适用于本部分，图1代替GB／T 228.1―2010中图9。
16 附录
16 附录
GB／T 228.1―2010中的如下附录适用于本部分：
――附录A：计算机控制拉伸试验机使用的建议；
――附录B：厚度0.1 mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样类型；
――附录C：直径或厚度小于4 mm线材、棒材和型材使用的试样类型；
――附录D：厚度大于或等于3 mm板材和扁材以及直径或厚度大于或等于4 mm线材、棒材和型材使用的试样类型；
另：表D.2除外；
――附录E：管材使用的试样类型；
――附录F：考虑试验机刚度(或柔度)后估算的横梁位移速率；
――附录G：断后伸长率低于5％的测量方法；
――附录H：移位法测定断后伸长率；
――附录I：棒材、线材和条材等长产品的无颈缩塑性伸长率Awn的测定方法；
――附录J：逐步逼近法测定规定塑性延伸强度(Rp)；
――附录K：卸力方法测定规定残余延伸强度(Rr0.2)举例；
――附录L：拉伸试验测量结果不确定度的评定。
本部分的附录A给出了与试样尺寸相关的补充信息和合适的试样夹持方法。
附录A (资料性附录)GB／T 228.1―2010中附录B和附录D的补充
A.1 总则
所有试样尺寸应符合GB／T 228.1―2010附录B～附录E规定，下述条款给出了部分试样详细尺寸信息的实例。
A.2 试样的尺寸厚度0.1 mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样类型
试验可使用例如楔形夹头、平推夹头、套环卡具等不同的夹持系统。摩擦夹持(楔形夹头、平推夹头)在高温(T＞250℃)条件下极不牢固，因此，试样采用销钉或套环夹持固定，见图A.1和表A.1。
如试样采用套环卡具固定，则不需要销孔。过渡圆弧r偏差应为±0.1 mm。
注：应增强销孔周围材料以防止孔撕裂或局部卷曲。
表A.1 厚度0.1 mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样实例 单位为毫米
A.3 厚度大于或等于3mm板材和扁材使用的试样类型
试验可使用例如楔形夹头、平推夹头、套环卡具等不同的央持系统。摩擦夹持(楔形夹头、平推夹头)在高温(T＞250℃)条件下极不牢固，因此，试样采用销钉或套环夹持固定，见图A.2和表A.2。
如试样采用套环卡具固定，则不需要销孔。过渡圆弧r应为±0.1 mm。
表A.2 厚度大于或等于3 mm板材和扁材使用的试样实例 单位为毫米
A.4 直径或厚度大于或等于4 mm线材、棒材和型材使用的试样类型
试样头部通常采用螺纹夹持(见图A.3和表A.3)。
表A.3 螺纹头部的圆柱状试样实例 单位为毫米
大尺寸试样将超出加热装置的均热带，应使用较小尺寸的试样进行试验。
A.5 环形尖状台阶试样实例
表A.4 螺纹头部的环形尖状圆柱状试样实例 单位为毫米
附录B (资料性附录)测量不确定度
附录B (资料性附录)测量不确定度
按照GB／T 228.1―2010第24章、附录L及如下资料评定试验结果的测量不确定度。
与室温拉伸试验相比，温度和应变速率的变化对高温拉伸试验结果的影响较大。评定试验结果的测量不确定度应同时考虑温度和应变速率的不确定度。温度和应变速率可能影响如表B.1所列的材料性能参数结果。
表B.1 试验结果不确定度的影响因素
表B.1中的试验结果不确定度是材料敏感参数，试验温度和应变速率必影响试验结果不确定度，因此未提供温度和应变速率预测值实例。图B.1和图B.2分别给出了某合金在如下两个试验温度下，不同应变速率对应力一应变曲线的影响。
评定试验结果相对扩展不确定度所需的不确定度参数的测定、计算和表征方法见GB／T 228.1―2010附录L。
图B.1表明，室温下该材料不同的应变速率对应的应力一应变曲线存在较为细微的差异(e1＞e2＞e3＞e4＞e5)。
图B.2表明，高温(850℃)条件下，该材料不同的应变速率对应的应力一应变曲线存在较大差异(e1＞e2＞e3＞e4＞e5)。
图B.3表明，规定应变速率下，该材料不同试验温度对应的应力一应变曲线存在较大差异(T1＜T2＜T3＜T4＜T5)。
参考文献
参考文献
[1] GB／T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
[2] ISO 2142 锻铝、镁及其合金 力学性能试验用样品和试样的选择
[3] GB／T 17600.1 钢的伸长率换算 第1部分：碳素钢和低合金钢
[4] GB／T 17600.2 钢的伸长率换算 第2部分：奥氏体钢
[5] ISO 80000―1 量和单位 第一部分：一般原则
