ICS 77.040.10 H 22
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T5027—2016 代替GB/T5027—2007
金属材料 薄板和薄带 塑性应变比
(r值）的测定
Metallic materials-Sheet and strip-Determination of plastic strain ratio
(ISO 10113:2006,MOD)
2016-11-01实施
2016-02-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T5027—2016
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T5027-2007《金属材料 科薄板和薄带 塑性应变比（r值）的测定》。与
GB/T5027一2007相比，主要技术变化如下：
修改了测量塑性应变水平的规定（见8.5，2007年版8.5）；删除了8.6和8.7（见2007年版8.6、8.7)； -规定了方法A，采用公式(5)和公式（6)分别计算长度方向和宽度方向的真实塑性应变，并增加两个注（见9.2和2007年版9.2）；增加了9.3方法B（见9.3，2007年版9.2）。
本标准使用重新起草法修改采用ISO10113：2006《金属材料 薄板和薄带 塑性应变比(r值）的测定》（英文版）。
本标准与ISO10113：2006的技术性差异及其原因如下：
在第1章范围部分增加了适用性内容，以适应我国标准制订要求；关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：用修改采用国际标准的GB/T228.1--2010代替了ISO6892-1；替换了表1中脚注"；修改了8.5的内容，删除8.6和8.7；修改了9.1的内容；修改了9.2的内容，规定了方法A，并增加两个注；增加了9.3“方法B”，采用式（10）和式（11）分别近似计算长度方向和宽度方向的真实塑性应变。
为了便于使用，本标准做了下列编辑性修改：
“本国际标准”一词改为“本标准”；为避免悬置段，添加了相应章条编号；一删除了国际标准的前言；删除了国际标准的附录；删除了国际标准的参考文献，新增引用的中文文献。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：武汉钢铁(集团)公司、上海宝钢工业技术服务有限公司、冶金工业信息标准研究
-
院、广东出入境检验检疫局、宝山钢铁股份有限公司、山西太钢不锈钢股份有限公司、鞍山钢铁（集团)公司、首钢总公司。
本标准主要起草人：李荣锋、涂应宏、李和平、董莉、周崎、徐惟诚、方健、古兵平、苏洪英、王丽英、 王萍。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T50271985;GB/T50271999;GB/T5027—2007。
I NA- UELLU.
GB/T 50272016
金属材料 薄板和薄带 塑性应变比
(r值）的测定
1范围
本标准规定了一种测定金属薄板和薄带塑性应变比的方法。 本标准适用于由均匀塑性变形的材料（即塑性变形范围内应力-应变曲线呈单调连续上升的部分），
也适用于不均匀塑性变形的材料（即塑性变形范围内应力-应变曲线呈锯齿等不连续形状的部分）。
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/T228.1一2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法（ISO6892-1：2009，MOD) GB/T12160—2002 单轴试验用引伸计的标定（ISO9513：1999，IDT）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
塑性应变比 plastic strainratio
在单轴拉伸应力作用下，试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变的比见式（1）：
r=
·(1)
Ea
式中 Ea 厚度方向真实塑性应变；
宽度方向真实塑性应变。
Eb-
注1：以上用单应变点的表达式只适合均匀塑性应变范围的情况。 注2：因为长度的变形量比厚度的变形量测量更容易、更精确，在塑性变形伸长量不超过最大力对应的塑性伸长量
A。的范围内，由体积不变原理得到式(2)，用于计算塑性应变比r值。
1n(s)
(2)
(Lob。)
In (
(Lb
注3：因为r值取决于试样与轧制方向的取向和应变水平，相关的符号用下标注明方向和应变水平，例如，rs/2（见表1)）注4：对于某些会在塑性变形过程中出现相变的材料，测量段的体积不能总是假设不变。在这种情况下，有关各方
应协商测量方法。
3.2
塑性应变比加权平均值 weighted average of plastic strain ratio - 计算不同取向试样r1/，的加权平均值采用式（3)：
I ww. xuetutu. cor
GB/T5027—2016
_r。+r9o+2r45
-=
...(3)
4
注：3个方向的r值应在相同的应变/应变范围条件下测量，这种情况下下标变量可以省略。
3.3
塑性应变比各向异性度 degree of planar anisotropy of plastic strain ratio Ar 用式(4)计算：
1
(r +ro - 2rs)
△r =
.........(4)
注：3个方向的r值应在相同的应变/应变范围条件下测量，这种情况下下标变量可以省略。
4符号和说明
本标准使用的符号及其说明见表1。
表1符号和说明
符号 ao 试样标距内的原始厚度 bo 试样标距内的原始宽度 L. 原始标距 L. 引伸计标距 AL 标距范围内瞬时延伸量 A6 瞬时宽度缩小量
说 明
单位 mm mm mm mm mm mm mm mm mm % %
试样进行约定应变后的标距试样进行约定应变后的厚度试样进行约定应变后的宽度测定塑性应变比的约定塑性(工程)应变水平(用于单应变量测算方法）测定塑性应变比的约定塑性(工程)应变范围(线性回归方法;α=百分比表示的塑性应变下限；β=
L a b e
earp 百分比表示的塑性应变上限）
塑性应变比采用指定方向和规定塑性应变量表示的塑性应变比（为相对于轧制方向的夹角，单位为度； ra/s加权平均值
r ra/y 的单位为%) r △r 塑性应变比各向异性度
- - - - -
厚度方向真实塑性应变
Ea E6 宽度方向真实塑性应变
长度方向真实塑性应变力
61 F S. 原始截面积
N mm2 mm2 MPa - %
真实截面积泊松比（例如，钢为0.30；铝为0.33)
S V mg 拉伸应力应变曲线弹性部分的斜率 m, 真实塑性宽度应变对应真实塑性长度应变的线性回归斜率 Ag 最大力对应的塑性应变百分比
-
ay 下标变量
注：1MPa=1N/mm。 。有一些试验设备，也可以采用不同于试样宽度的标距宽度
2 ww. xuetutu. cor
GB/T 50272016
5原理
对试样进行拉伸试验，测试指定塑性应变水平下长度和宽度变化，计算塑性应变比r值。试样相对于轧制方向的取样方向以及测试r值的塑性（工程）应变水平由相关产品标准规定。作为准则，应变水平应该超过屈服延伸阶段，并低于最大力时的塑性（工程)应变量。
6试验设备
6.1拉力试验机应符合GB/T228.1一2010对设备的要求。 6.2测量试样标距长度的装置分辨力应优于0.01mm。对于人工测量，测量宽度的装置的分辨力应优于0.005mm。 6.3采用自动测量方法，引伸计应符合GB/T12160一2002中的1级要求，或优于1级。 注：当采用长标距和大伸长量时，1级引伸计测量的长度误差可能超出土0.01mm。 6.4试样的夹持方法按照GB/T228.1一2010的规定。
7试样
7.1 应按照相关产品标准要求取样，如果产品标准没有规定，按照有关各方的协议取样。 7.21 试样类型和试样制备，包括尺寸公差、形状公差、原始标距标记，应符合GB/T228.1一2010附录B 的规定。另外还要求在标距范围内试样两边要足够平行，以保证任意两处宽度测量的差值小于宽度测量平均值的0.1%。 7.3除特殊要求外，试样厚度为测试板材的厚度。 7.4试样表面不应有划痕等损伤。
8试验程序
8.1试验一般在10℃～35℃室温下进行。当要求在控温条件下进行试验时，温度应控制在（23士 5)℃。 8.2如果采用人工测量，必须在一根试样的标距内至少等间隔测量3点的原始宽度，包括在标距两端各进行一次测量。这些宽度的平均值用于计算塑性应变比。 8.3如果采用自动测量，应该使用符合第6章中规定的引伸计测量长度延伸量和至少一点的宽度变化量。 8.4在塑性变形阶段，应变速率不应超过0.008/s。 8.5将试样装夹在试验机夹头中，保持试验速度在8.4规定的速度范围内，进行所需的变形：
a）达到相关产品标准中指定的塑性（工程)应变水平； b）测量相关产品标准中指定塑性（工程）应变水平时的试样标距内或引伸计标距内的长度和
宽度。
8.6如果试样出现影响试验结果的横向弯曲（见图1），则试验无效，应重新试验。 8.7如果塑性应变不是均匀的，就无法进行人工测定值。采用连续测量的长度延伸量及对应的宽度变化数据，并运用9.2中规定的统计方法，可以计算出可再现的值。 8.8有涂镀层的材料（例如镀锌或有机涂层)测得的r值可能不同于没有涂镀层的基体材料。
3 GB/T5027—2016
X-x
说明：
横向弯曲：一试样标距部分达到约定应变后的厚度；试样标距部分达到约定应变后的宽度。
Z
b-
图1试样横截面横向弯曲示意图
9数据处理
9.1计算塑性应变比、不同取向的塑性应变比的加权平均值和各向异性度分别采用式（2）、式（3)和式(4)。 9.2方法A；本方法均采用真实塑性应变”，需要将弹性应变从真实应变中扣除。 9.2.1对于有均匀塑性应变的材料，可以采用单点数据计算r值，也可以采用一个应变范围的数据计算r值。为了得到较好的再现性，应采用一个应变范围的数据计算r值。 9.2.2对于不均匀塑性应变的材料，用下述的方法可以给出可再现性的结果。下述的方法也适用于有均匀塑性应变的材料计算区间r值。
a）长度方向真实塑性应变应采用式（5)计算：
F S。Xme
L。+△L
:=ln
·（5)
Lo
b） 宽度方向真实塑性应变应采用式（6)计算：
(b。- △b VXF
Eb: =ln
·(6)
S。Xme
b
试验过程中瞬时的塑性应变应采用式（7)计算：
)
4 GB/T5027—2016
F S。XmE
AI T
×100%
·( 7 )
注：如果材料的应力-应变曲线弹性部分不能明确地确定，则m可以采用该材料的弹性模量的公称值。 图2给出了相关实例的说明。
9.2.3如果采用自动测量的方法，式（5）、式（7）中的L。应该用L。代替；如果采用人工测量的方法，式 (5）、式（7)中的L。应该采用L。实测值。 9.2.4从物理观点出发，式（5)、式（6)、式（7)中的原始横截面积S。应该用式（8)中的真实横截面积S 代替，来计算长度方向的真实塑性应变e！，宽度方向的真实塑性应变e。和工程塑性应变e。实际结果已经证明用S或S。计算的结果没有显著差异。因此，在式（5）、式（6)、式（7)中应该用原始横截面积S。。
S=S。X L。+ △L Lo
.(8)
Y
0. 01 0.02 0. 03 0. 04 0.05 0. 06 0. 07 0. 08,
0. 2
0. 1
0. 15
x
0. 05
说明： x 长度方向真实塑性应变e2;
宽度方向真实塑性应变b；下限：例如塑性应变8%；上限：例如塑性应变12%；原点；在上下限范围做过原点的线性回归：e。=m，Xe1，m，=一0.39833，rs-12=0.662。
Y 1 2 3 4 注：不过原点的线性回归，也能得到更符合实际的值「1.2]。
图2宽度方向真实塑性应变与长度方向真实塑性应变之间的关系
9.2.5 5按照式（5)和式（6)计算长度和宽度方向的应变数据，用选择区域内的长度方向和宽度方向的应
。r值计算应采用式（9)：
变数据回归得到通过原点的直线。回归直线的斜率m，应为-
1 +r
mr 1+m:
(9)
f
9.3 3方法B：
5 GB/T5027—2016
9.3.1 本方法均采用近似计算“真实塑性应变”，无需将弹性应变从真实应变中扣除。 9.3.2对于有均匀塑性应变的材料，单点r值可以采用式(2)计算（但不需要考虑弹性变形的影响），区间r值则按照类似方法A中的步骤也可以给出可再现性的结果，其中：
a) 长度方向真实塑性应变应采用式（10)近似计算：
e:=In (L。+△L)
=1r
·（10)
L
b) 宽度方向真实塑性应变应采用式(11)近似计算：
e=ln (b。-b) 0=ln
·(11 )
bo
试验过程中瞬时的塑性应变应采用式(12)近似计算：
c)
×100%
·(12)
9.4 塑性应变比计算值应修约到0.05。 9.5如果人工与自动测量同一个试样的结果有差别，应评估造成这种差别的原因。
注：材料的非均匀变形可能引起自动和人工测量值结果的差别。
10试验报告
试验报告应包括以下内容： a) 本标准的编号； b) 试样的标识； c) 测量方法（人工或自动，方法A或方法B)； d) 试样类型； e) 相对于轧制方向的试样取向； f) 测量对应的塑性应变（或范围），例如：
r45/10 （在塑性应变点10%采用单一数据计算）； r45/8-12 （在塑性应变范围8%～12%内采用线性回归计算）；
g） 试验结果。
to