材料试验作业指导书(共13页)

1、材料(cilio)试验作业(zuy)指导书文件(wnjin)编号： Q/KV-WD-31 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期： 颁布日期：2012.10.15 实施日期：2012.10.30ABV 材料(cilio)试验作业(zuy)指导书 Q/KV-WD-31 REV A 1.0主题(zht)内容与适用范围本规程规定了钢制品的化学成份分析试验规程、力学性能试验规程及硬度试验规程。本规程适用于钢制品的化学成份试验、力学性能试验及硬度试验。2.0引用标准ASTM D1415 橡胶性能-国际硬度试验方法ASTM D2240 橡胶性能-硬度计硬度试验方法ASTM E10 金属材料的布氏硬度

2、标准试验方法ASTM E18 金属材料的洛氏硬度和洛氏表面硬度标准试验方法ASTM E92 金属材料的维氏表面硬度标准试验方法ASTM E140 金属标准硬度换算表-布氏硬度，维氏硬度，洛氏硬度，表面硬度，努氏硬度和回跳硬度之间的关系3.0化学成份分析试验规程3.1 取样3.1.1 用于钢的化学成份熔炼分析和成品分析的取样必须在钢液和钢材具有代表性的部位采取，试验应均匀一致，能充分代表其熔炼、成品钢材的化学成份，并具有足够的数量，以满足分析要求。3.1.2 制取样品时，不能用水、油或其它润滑剂，应除去表面铁锈、脱碳层、渗碳层、涂层、镀层金属或其它外来物质。3.1.3 取样如有特殊要求，可协商采

3、取之。3.2 元素含量分析试验3.2.1 碳、硫3.2.1.1 试剂 氢氧化钾溶液：称取400克氢氧化钾溶于1000毫升水中，搅匀，冷却后使用。 酸性水液：用刻度吸管吸取1毫升浓流酸加入1000毫升水中，滴加0.1%四基橙溶液，呈红色。 淀粉吸收液：称取4克淀粉，溶于沸水，稀至5000毫升，加浓盐酸50毫升，摇匀。 碘酸钾溶液：0.05N,称取1.78克碘酸钾，溶于水稀至1000毫升（此为滴定母液）。 碘钾滴定液：分取28毫升0.05N碘酸溶液，稀至1000毫升，加1克碘化钾，摇匀。3.2.1.2 分析试验3.2.1.2.1 试验前30分钟打开(d ki)仪器开关，预热使之恒温于100，同时打

4、开氧气瓶及减压阀出口阀门，调节出口压力为0.12MPa,高速引燃炉体升降(shngjing)气缸，另一减压阀出口压力为0.12MPa。3.2.1.2.2 检查仪器装置是否正常，燃烧标准(biozhn)样品，校验定碳定硫仪。3.2.1.2.3 称取1克钢标样均匀地放置在坩埚内加0.5克锡粒助溶，按下燃烧炉启动开关即可自动供氧分析，分析过程分为准备、通氧、对零、吸收、回复五个2012.10.15发布 第1页共1页 2012.10.30实施 ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A过程。3.2.1.2.4 “回复”时水准瓶上部空间被解除压力，吸收器内的气体在液体差自然压力下，峰鸣

5、器开始鸣叫，当吸收器液面上升到上部浮子后约7称，鸣叫停止，即可立即直接读取碳、硫元素的百分含量。3.2.2 硅3.2.2.1 试剂硝 酸：1：4碳酸钾：25%钼酸铵：9%草 酸：1.25%硫酸亚铁铵：1.5%,每1000毫升溶液加5毫升硫酸。3.2.2.2 分析试验3.2.2.2.1 称取试样30毫克于150毫升锥形瓶中，加入硝酸（1：4）10毫升，加热溶解。3.2.2.2.2 待试样溶解后，立即加入钼酸铵、碳酸钾混合溶液10毫升，摇匀，再迅速加入草酸40毫升，硫酸亚铁铵40毫升，摇匀。3.2.2.2.3 用1厘米比色皿于680毫微米波长以空白液为参比，测量其吸光度，用公式计算出试样的含硅量，

6、计算公式为： A2%=V2*A1/V1*100式中： A2-未知样品的百分含量V2-未知样品测得的吸光度A1-已知钢标样中硅的百分含量V1-已知钢标样硅的百分含量测得的吸光度3.2.3 锰3.2.3.1 试剂 定猛混合溶解液：2700毫升水中加入(jir)硝酸700毫升、硫酸80毫升、磷酸144毫升、硝酸银14.4克。过硫酸铵：15%（使用(shyng)不超过7天）3.2.3.2 分析(fnx)试验3.2.3.2.1 称取试样50毫克于150毫升锥形瓶中，加入定锰混合酸液15毫升，加热溶解。3.2.3.2.2 待试样溶解后继续煮沸驱除氧化氮，随后加入过硫酸铵溶液5毫升，待红色高锰酸出现后再加热

7、煮沸1520秒离火，加水40毫升，摇匀。3.2.3.2.3 用1厘米比色皿于530毫微米波长，以空白液为参比，测定其吸光度，用公式计算其试样的含锰量： A2%=V2*A1/ V1 *100式中：A1-已知钢标样中锰的百分含量V1-已知钢标样中锰的百分含量测得的吸光度2012.10.15发布 第1页共1页 2012.10.30实施 ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A3.2.4 磷3.2.4.1 试剂 硝酸：2：5 高锰酸钾溶液：4% 钼酸铵溶液：20% 酒石酸钾钠溶液：20% 沸化钠溶液：2.4% 氟化钠一氯化亚锡溶液：取2.4%氟化钠溶液500毫升加入1克氯化亚锡（使

8、用期不超过2天）。3.2.4.2 分析试验3.2.4.2.1 称取试样50毫克于150毫升锥形瓶中加入硝酸（2：5）5毫升，加热溶解。3.2.4.2.2 待试样溶解后继续煮沸以驱除氧化氮，并滴加高锰酸钾溶液4-6滴，再加热至有棕色二氧化锰沉淀出现，离火，迅速加入钼酸铵一酒石酸钾钠溶液10毫升，氟化纳一氯亚锡溶液40毫升，摇匀。3.2.4.2.3 用1厘米比色皿于680毫微米波长，以水作比较，测定其吸光度，用公式计算其试样的含磷量。A2%=V2*A1/ V1 *100式中：A1-已知钢标样中锰的百分含量V1-已知钢标样中锰的百分含量测得的吸光度3.2.4 磷3.2.4.1 试剂(shj) 硝酸(

9、xio sun)：2：5高锰酸钾(o mn sun ji)溶液：4% 钼酸铵溶液：20% 酒石酸钾钠溶液：20% 沸化钠溶液：2.4% 氟化钠一氯化亚锡溶液：取2.4%氟化钠溶液500毫升加入1克氯化亚锡（使用期不超过2天）3.2.4.2 分析试验3.2.4.2.1 称取试样50毫克于150毫升锥形瓶中加入硝酸（2：5）5毫升，加热溶解。3.2.4.2.2 待试样溶解后继续煮沸以驱除氧化氮，并滴加高锰酸钾溶液4-6滴，再加热至在加热至有棕色二氧化锰沉淀出现，离火，迅速加入钼酸铵一酒石酸钾钠溶液10毫升，氟化钠一氯亚锡溶液40毫升，摇匀。3.2.4.2.3 用1厘米比色皿于680毫微米波长，以水

10、作比较，测定共吸光度，用公式计算其试样的含磷量。 A2%=V2*A1/ V1 *100式中：A1-已知钢标样中磷的百分含量2012.10.15发布 第1页共1页 2012.10.30实施 ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV AV1-已知钢标样中磷的百分含量测得的吸光度3.2.5 铬3.2.5.1 试剂 高氯酸： 硝酸：（1：1） 定铬混酸：640毫升水中加入硫酸280毫升、磷酸80毫升。 定铬指示剂：取苯基代邻氨基苯甲酸0.2克、无水碳酸钠8克溶于100毫升水中。 硫酸亚铁铵：千分之八，硫酸亚铁铵24克、硫酸15毫升、水3000毫升。3.2.5.2 分析试验3.2.5.2

11、.1 称取试样200毫克于150毫升锥形瓶中，加入高氯酸5毫升、硝酸（1：1）3毫升，加热溶解。3.2.5.2.2 特试样全部溶解后继续蒸发至瓶内白烟消失，而瓶口还有少许高氯酸白烟，离火，稍冷，再加入定铬混酸20毫升，流水冷却后滴加三滴定铬指示剂，再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至试液由紫红色转为亮绿色即为终点，用公式计算其试样含铬量铬%=VK式中： V-滴定耗用硫酸亚铁(li sun y ti)铵标准溶液的毫升数 K-每1毫升硫酸亚铁(li sun y ti)铵标准溶液相当于铬的百分含量3.2.6 钼3.2.6.1 试剂(shj) 高氯酸 硝酸：（1：1） 硫氢酸铵：20% 硫酸一硫酸钛溶液：硫酸

12、铵8克、二氧化钛1.3克、硫酸40毫升、三种试剂搅并一起15-20分名、冷，以水稀至500毫升。 盐酸一氯化亚锡溶液：取10克氯化亚锡溶于5毫升盐酸中，溶清后使用。3.2.6.2 分析试验3.2.6.2.1 称取试样50毫克于100毫升锥形瓶中，加入高氯酸2毫升、硝酸（1：1）3毫升，加热溶解。3.2.6.2.2 待试样全溶后，继续加热至冒高氯酸白烟出瓶口，离火，再加入硫酸一硫酸钛溶液5毫升，流水冷却至室温，加入盐酸一氯化亚锡溶液10毫升、硫氢酸铵溶液5毫升，摇匀。3.2.6.2.3 用1厘米比色皿于530毫微米波长，以水作比较测定其吸光度，用公式计算其试样的含钼量 A2%=V2*A1/ V1

13、 *100式中： A1-已知钢标样中钼的百分含量V1-已知钢标样中钼的百分含量测得的吸光度3.2.7 镍2012.10.15发布 第1页共1页 2012.10.30实施 ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A3.2.7.1 试剂 高氯酸 盐酸：（1：1） 柠檬酸氢二铵溶液：20% 碘溶液：0.1N，称碘12.7克，碘化钾25克，用少量水溶解并稀释至1000毫升摇匀。 氨性丁二肟溶液：0.1%，称取丁二肟1克溶于500毫升氨水中，然后用水稀释至1000毫升，摇匀。3.2.7.2 分析(fnx)试验3.2.7.2.1 称取试样10毫克于150毫升锥形瓶中，加入(jir)高氯酸

14、2毫升、硝酸（1：1）10滴加热溶解。3.2.7.2.2 待试样全溶后，继续(jx)蒸发至冒高氯酸白烟出瓶口，离火，稍冷，加入混合试剂柠檬酸氢二铵溶液25毫升、碘溶液5毫升、水70毫升，边摇边加氨性丁二肟溶液25毫升。3.2.7.2.3 用1厘米比色皿于530毫微米波长，以水作比较测定其吸光度，用公式计算其试样的含镍量 A2%=V2*A1/ V1 *100式中： A1-已知钢标样中镍的百分含量V1-已知钢标样中镍的百分含量测得的吸光度3.2.8 铜3.2.8.1 试剂 高氯酸 柠檬酸氢二铵溶液：20% 氨水：1：1 双环已酮草酰二腙溶液（简称BCO）3.2.8.2 分析试验3.2.8.2.1

15、称取试样20毫克于100毫升锥形瓶中，加入高氯酸2毫升，加热溶解。3.2.8.2.2 待试样全溶后，继续蒸发至冒高氯酸白烟出瓶口，离火，稍冷后加入柠檬酸氢二铵溶液10毫升、氨水（1：1）10毫升、BCO溶液30毫升，流水冷却45秒。3.2.8.2.3 用1厘米比色皿于600毫微米波长，以水作比较测定其吸光度，用公式计算其试样的含铜量 A2%=V2*A1/ V1 *100式中： A1-已知钢标样中铜的百分含量V1-已知钢标样中铜的百分含量测得的吸光度4.0硬度试验规程4.1对试样的要求4.1.1 试样的试验面应是光滑的平面，不应有氧化皮及外来污物，试验加工粗糙2012.10.15发布 第1页共1

16、页 2012.10.30实施 ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A度Ra应在0.8um以下。维氏硬度试验面粗糙度Ra在0.2um以下。4.1.2 试样的支承面应平整，使试样稳固地放在试验台上，保证试验过程中不产生(chnshng)位移与挠曲，保证试验力垂直地作用在试验面上。4.1.3 试样的厚度(hud)至少为压痕深度的10倍。4.1.4 试样不得因受热或冷变形硬化而影响(yngxing)试验面原来的硬度。5.0 硬度试验5.1金属材料洛氏(HRC)硬度试验方法5.1.1试验前,应使用与被试件硬度相近的二等标准洛氏硬度块对硬度计进行校对。5.1.1.1选择合适的试验平台

17、,保证试件在试验过程中不位移和变形。5.1.1.2保持试件、压头、支承面清洁。5.1.1.3试验时,必须保证负荷作用力与被试验面垂直。5.1.1.4试验过程中,试验仪器不得受任何冲击和震动。5.1.1.5施加初负荷时,表盘指针不得超过规定位置,否则应卸去负荷在其它位置上试验。5.1.1.6将试件放在选择好的平台上,顺时针转动手轮,当压头与试件接近时,上升速度要缓慢平稳,表盘上的小指针从黑点移到红点，大指针转过三圈至零位5HRC初负荷施加完毕。5.1.1.7微调表面使大指针指向零位。5.1.1.8推动加试验力手柄,保证主负荷在4-6秒内施加完毕,总试验力保持10秒左右,在2秒内平稳拉动试验手柄卸

18、除主试验力,保持初负荷,从HRC标尺刻度上读出硬度值。5.1.1.9每个试件上的试验点不少于四点(第一点不计数),相邻两点的中心距及任一压痕中心距试件边缘距离,一般不小于3mm。5.1.1.10硬度值用符号HRC表示，字母后面数字表示硬度。5.1.1.11试验报告中给出的洛氏硬度值应精确至0.5个洛氏硬度单位。5.1.1.12试验报告中对每个试样一般应给出三个点的洛氏硬度值。5.1.1.13应按附表对圆柱形试样上测量得洛氏硬度值进行修正,修正值均为正值。5.2 金属材料布氏硬度(HB)硬度试验方法5.2.1 试验在室温下进行。5.2.2 试验时根据材料按规定的试验力和硬度范围选择F/D2值，校

19、验硬度示值。5.2.3 试验时，保证试验力作用方向与试验面垂直，压痕中心距试样边缘的距离不小于压痕平均值径的2.5倍，两相邻压痕中心距离应不小于压痕平均直径的4倍。5.2.4 在读数显微镜或其他测量装置上测量压痕直径时，在两个相互垂直的方向测量。5.2.5 计算出压痕直径的算术平均值后从金属布氏硬度试验方法ASTM E140-2007硬度表中直接查得。5.3 金属材料维氏硬度(HV)硬度试验方法2012.10.15发布(fb) 第1页共1页 2012.10.30实施(shsh) ABV 材料(cilio)试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A5.3.1 试验在1035温度下进行。5.

20、3.2 试验时根据材料的预期硬度选择试验力，并校验硬度计。5.3.3 试样支撑面、压头表面及试台面应有清洁，试样稳固地放置于试台上，保证在试验过程中不发生位移和挠曲。5.3.4 均匀平稳地施加试验力，不得有冲击、震动，试验力作用方向与试验面垂直。5.3.5 试样上两相邻压痕中心之间或任一压痕中心7距试样的边缘应保持一定的距离，对于黑色金属，这个距离不小于压痕对角线平均长度的2.5倍，对于有色金属不小于5倍。5.3.6 试验后，试样背面不应出现可见变形痕迹，压出的压痕不应呈不规则形状，压痕两对角线长度之差不得超过短对角线长度的2%。5.3.7 测量压痕两对角线长度，取其算术平均值，其硬度从金属维

21、氏硬度试验方法ASTM E140-2007硬度表直接查得。6.0力学性能试验规程6.1 取样及制备6.1.1 取样6.1.1.1 铸钢件的试样必须用与铸钢件同炉冶炼的钢水单独烧注，且应在整个浇注过程中的中间进行，试样应与铸件同时热处理。6.1.1.2 锻钢件的试样在用来制造锻钢件的产品上直接切取或相同材料同一批号的材料单独锻打成的坯料上切取，该坯料应与所代表的零件有相同的锻造工艺且锻造比不应超过被评定零件的总的锻造比，试样应与所代表的零件产品同时热处理。6.1.1.3 试样在成份、外观及尺寸合格的钢材上切取。6.1.1.4 试样的切取，应防止因受热、加工硬化及变形而对材料性能的影响，用烧割法切

22、取试样时，从样坯切割线至试样边缘必须留有足够的加工余量（一般不小于制品的厚度或最小不少于20mm）。6.1.1.5 试样切取的位置铸钢件按图1执行，锻钢件按图2或图3执行，钢材按图4执行。图 12012.10.15发布(fb) 第1页共1页 2012.10.30实施(shsh) ABV 材料(cilio)试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A图 46.1.2 试样的制备6.1.2.1 拉伸试验试样采用圆头带肩比例试样，其形状及尺寸见图5及表1。图 5表 1试样类型D0L0LRG：D=5100.15500.1062.58G：D=412.50.25500.1062.5108.750.18

23、350.1047.566.250.12250.1034.556.1.2.2 拉伸试样(sh yn)标距内的表面粗糙度不得低于 1.6 。2012.10.15发布(fb) 第1页共1页 2012.10.30实施(shsh) ABV 材料试验作业指导书 Q/KV-WD-31 REV A图 66.1.2.3 冲击试样形状尺寸见图6，其表面粗糙度不低于 0.8 ，V型缺口部位需符合图表要求 。6.1.2.4 拉伸、冲击试样表面不得有裂纹或其它影响其性能的缺陷存在。6.2 力学性能试验方法6.2.1 拉伸试验6.2.1.1 试验在室温下进行，PSL3级的拉伸试验应于PSL2级的要求相同。6.2.1.2

24、拉伸试验机应经计量部门定期检定合格并能保持良好的工作状态。6.2.1.3 试验前仔细用两个或一系列等分大小冲点或细划线在试样的平行长度部分标出试样原始标距的标记L0（标记不应影响试样断裂）用量具测量试样平行长度部分最小直径d0,然后按公式计算得原始截面积S0 S0=1 /4d 026.2.1.4 试样的夹持采用楔形装夹，夹头的夹持面应与试样的接触面尽可能对称均匀，以便试验机及夹持装置保证试样在拉伸方向自由(zyu)定位和轴向施力。6.2.1.5 加载前应根据试样所能达到最大破坏载荷合理选择测量范围，加载速率的控制应根据材料(cilio)性质和试验目的而定。6.2.1.6 性能指标的测定(cdng)6.2.1.6.1 抗拉强度b：试样拉至断裂测力盘所显示的最大负荷即为该试样的断裂负荷，抗拉强度按公式计算 b =Fb/ S0得出。式中：Fb-为拉断后的最大负荷S0-试样平行长度部分的原始横截面积6.2.1.6.3 延伸率：试样拉断后，将其断裂部分在断裂处紧密对接在一起，尽量使其轴线位于一直线上，测量标距两点的距离L，断后延伸率按公式计算：=（L1-L0）/L0*100%2012.10.15发布 第1页共1页 2012