理化试验指导书.doc

理化试验指导书 13目 录前言 2页第一节 范围 3页 第二节 引用标准 3页 第三节 人员、安全与环境要求 3页第四节 试验取样要求 4页第五节 拉伸试验 5页第六节 夏比冲击试验 6页第七节 弯曲试验 7页第八节 铁素体钢落锤撕裂试验 8页第九节 紧固件机械性能验收规定 9页第十节 光谱分析规定11页第十一节 焊丝检验规定13页附录 材料理化检测报告 14页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。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。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 BC全厚度试样 D t30mm E F 全截面试样 G d25mm H d25mm I d50mm J d25mm K d25mm L 25mm50mm 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 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3X254X255X256X257X258X2510X2512X2514X2516X25原始标距mm405060707080100110110120规格18X2520X2522X2524X2525X2528X2530X2532X2536X25原始标距mm1301301401401501601601701705.3.3 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。5.3.5 因公司钢材的强度值均在200N/mm21000N/mm2 ，故修约间隔取5 N/mm2。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。 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5.05.5m/s6.9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。牌号温度V型冲击功J（纵向）Q2350 27Q3450 34Q3900 34Q4200 34Q4600 346.12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。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：牌号试样方向180冷弯试验 a=试样厚度钢材厚度（直径），mm16166060100弯心直径dQ235纵0.5a0.5a1.5a横aa2aQ345横/纵2a3a3aQ3902a3a3aQ4202a3a3aQ4602a3a3a4.1.3.3 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。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 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。8.6 断裂表面分析方法按照GB 8363-87中的规定完成。8.7 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。批量不大于5051-50050-32003200以上抽取样本23589.2.2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：3mmD10mm,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4.85.65.86.88.8（M16）8.8（M16）拉伸强度420500520600800830螺母机械性能见下表：性能等级4568M16M 16M16M 16M16M 16M16M 16拉伸强度-51061063700720880920粗牙螺纹的保证载荷见下表:螺纹直径mm螺距mm应力面积mm2性能试验4568保证载荷（KN）121.7584.3-51.45970.8142.00115-70.180.596.6162.00157-95.8110132182.5019297.9121138177202.50245125154176225222.50303155191218279243.00353180222254325273.00459234289330422303.505612863534045169.3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。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 表1： 编号成 分 （%）CMnSiSPNiCrCu1标样标准0.0551.791.870.0520.0435.070.0610.397允许误差0.040-0.0701.60-1.901.40-1.800.049-0.0570.048-0.0524.95-5.100.048-0.0650.38-0.472标样标准0.7102.530.900.0170.00610.1323.080.243允许误差0.70-0.742.30-2.600.85-0.950.015-0.0200.005-0.0090.12-0.143.00-3.200.22-0.323标样标准1.450.0960.2000.00200.0292.486.040.090允许误差1.35-1.550.08-0.140.18-0.280.0012-0.0030.02-0.0352.20-3.005.80-5.200.08-0.1010.3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.元素分析结果序号元 素标样1标样2标样31次2次平均1次2次平均1次2次平均1C2Mn3Si4S5P6Ni7Cr8Cu3.与表1进行数据比对标样1标样2标样3分析结论分析结论分析结论CMnSiSPNiCrCu注：比对依据按PDA-5500IV光谱直读仪比对规程4.结论 检验员： 检验日期： 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2530mm高为35mm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。Material Physical and Chemical Inspection Report材料理化检测报告P009-004 Report No.: Inspected department送检部门Material supply物供部Sample arriving date来样日期Furnace No.炉批号Material specification材料规格Manufacturer生产厂家Chemical Composition %化学成分 Sample Number试样编号CSiMnPSNiCrCuInspection 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 pointN/mm2屈服