ICS 77.040.10 H 22
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z38434—2019
金属材料 力学性能试验用试样制备指南
Metallic materials-Guide to test pieces preparation for mechanical testing
2020-07-01实施
2019-12-31发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/Z38434—2019
目 次
前言引言
范围规范性引用文件
2
3 术语和定义
常用力学性能试验用试样试样制备 5.1 -般要求 5.2 试样制备过程 5.3 通用普通装备试样加工程序 5.4 通用数控装备试样加工程序 5.5 专用数控装备试样加工程序 5.6 智能装备试样加工程序附录A（规范性附录） 常用力学与工艺性能标准试样附录B（资料性附录） 试样加工常用数控装备和专用数控装备简介附录C（资料性附录） 部分试样加工专用数控装备及工艺流程案例附录D（资料性附录） 采用不同装备加工中厚钢板力学试样案例参考文献
N
5
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U
105 107 108 111 GB/Z 38434—2019
前言
本指导性技术文件按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本指导性技术文件由中国钢铁工业协会提出本指导性技术文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本指导性技术文件起草单位：齐齐哈尔华工机床股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、宝山钢
铁股份有限公司、山西太钢不锈钢股份有限公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、首钢股份公司迁安钢铁公司、五矿营口中板有限责任公司、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司、山东钢铁集团日照有限公司、上海申力试验机有限公司。
本指导性技术文件主要起草人：王洪亮、周立富、董莉、徐卫星、廉晓洁、高怡斐、周志超、仲阳阳、 李涛、高良豪、杨浩源、徐惟诚、方健、王烽、任永秀、赵乃胜、李庆华、闵凡启、王克杰、林小刚。
- GB/Z38434—2019
引言
力学性能试验用试样制备涉及众多的标准和规定，如检测标准、产品标准、试样制备装备、试样制备工艺、试样加工方式等。为规范试样制备相关规定与标准相互间的联系，适应试样制备装备与工艺的发展，按照国家标准化改革的要求，编制本指导性技术文件
为了增加本文件的实用性，本文件设置了四个附录。附录A介绍了常用力学性能试验用标准试样，附录B介绍了力学试样加工常用数控装备及专用数控装备，附录C介绍了部分试样加工专用数控装备及不同工艺流程案例，附录D介绍了采用不同设备加工中厚钢板力学试样的案例。本文件可供各类力学实验室在规划设计、试样加工程序制定和加工设备选择时参考使用
二 GB/Z38434—2019
金属材料 力学性能试验用试样制备指南
范围
1
本指导性技术文件给出了金属材料力学性能试验用试样制备的术语和定义，提供了常用力学性能试验用试样、试样制备、试样加工装备、加工程序等的指南。
本指导性技术文件适用于金属板材、棒材、管材、带材、型材、铸件、锻件、焊接件等力学性能试验用试样的制备及加工。
规范性引用文件
2
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/T2975钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备 GB/T 10623 金属材料 力学性能试验术语 GB/T 20832 金属材料 试样轴线相对于产品织构的标识
术语和定义
3
GB/T10623和GB/T2975界定的术语和定义适用于本文件
常用力学性能试验用试样
4
本指导性技术文件列举的常用力学性能试验用试样的名称、参考标准、试样要求和标准试样图、尺
寸、公差及相应的加工方法见表1和附录A。
表1 常用力学性能试验用试样
序号 1 2 3 厚度方向性能拉伸试样
试样名称
参考标准
试样要求 A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 A.7 A.8 A.9
室温拉伸试样高温拉伸试样
GB/T 228.1—2010 GB/T 228.2—2015 GB/T5313—2010 GB/T 5027—2016 GB/T 5028—2008 GB/T1348—2009 GB/T 22315—2008 GB/T 15970.4—2000 GB/T 229—2007 GB/T 7314—2017
薄板和薄带r值和n值试样
4
球墨铸铁拉伸试样弹性模量和泊松比试样应力腐蚀单轴加载拉伸试样夏比摆锤冲击试样室温压缩试样
5
6
7
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9
1 GB/Z38434—2019
表1(续)
序号 10 铁素体钢无塑性转变温度落锤试样 11 动态撕裂试样 12 钢材落锤撕裂试样 13 单轴拉伸蠕变试样 14 应力松弛试样 15 试环-试块磨损试样 16 旋转弯曲疲劳试样 17 轴向力控制疲劳试样 18 扭转控制疲劳试样
试样名称
参考标准
试样要求 A.10 A.11 A.12 A.13 A.14 A.15 A.16 A.17 A.18 A.19 A.20 A.21 A.22 A.23 A.24 A.25 A.26 A.27 A.28 A.29 A.30 A.31 A.32 A.33 A.34 A.35
GB/T 6803—2008 GB/T 54822007 GB/T 8363—2018 GB/T 2039—2012 HB/T5150—1996 GB/T10120—2013 GB/T12444—2006 GB/T 4337—2015 GB/T 3075—2008 GB/T 12443—2017 YB/T5345—2014 HB/T 6660—2011 GB/T 6398—2017 GB/T 94471988 GB/T 4161—2007 GB/T 21143—2014 GB/T10128—2007 GB/T 232—2010 YB/T5293—2014 GB/T 4156—2007 GB/T 2650—2008 GB/T 2651—2008 GB/T 26522008 GB/T 2653—2008 GB/T 2654—2008 GB/T28896—2012 GB/T 6396—2008
SAG
19 滚动接触疲劳试样 20 热疲劳试样 21 疲劳裂纹扩展试样 22 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试样 23 平面应变断裂韧度K1c试验试样 24 准静态断裂韧度相关试样 25 室温扭转试样 26 弯曲试样 27 顶锻试样 28 薄板和薄带埃里克森杯突试样 29 焊接接头冲击试样 30 焊接接头拉伸试样 31 焊缝及熔敷金属拉伸试样 32 焊接接头弯曲试样 33 焊接接头硬度试样 34 焊接接头准静态断裂韧度试样 35 复合钢板力学及工艺性能试样
5 试样制备 5.1 一般要求 5.1.1 抽样产品验收
试样制备前对抽样产品进行验收，验收内容一般包括委托单位、产品名称、规格、炉号/批号、检测项目以及轧制方向、试样方向等，并保存验收的相关文件，包括但不限于委托单、样品登记表等 2 GB/Z38434—2019
5.1.2试样标识
抽样产品在加工前需赋予试样可追塑性标识。该标识需在加工过程中正确转移并保留在验收后的试样上。试样标识方法按GB/T20832规定执行。 5.1.3试料切割
根据检测项目和要求，用切割装备从抽样产品上切取一个或几个用于试样加工的试料。试料需有足够加工余量且能满足去除影响性能的热影响区或冷变形区的最低要求。除有特殊规定外，加工余量的大小按照GB/T2975的规定执行。 5.1.4样坏加工
根据检测标准或客户要求对试料进行热处理或机械加工。 5.1.5试样加工
把试料或样坏加工成可用于检测的试样。试样加工可选用一种或几种通用加工装备或专用试样加工装备（普通/数控）。 5.1.6试样验收
试样加工完毕后需对试样进行测量并确认能满足检测标准或客户要求。测量内容包括试样的尺寸、几何公差等，并做好验收记录。试样尺寸测量通常包括人工测量、自动测量。 5.2试样制备过程
试样制备过程包括试料切割、样坏加工、试样加工和验收全过程，其中试料切割装备和试样加工装备是试样制备程序的重要组成部分，可根据实际检测需求设计试样加工程序。设计加工程序时要综合检测项目、检测性质、数量多少、加工精度、场地限制、人员配置等因素，选择适宜的试料切割和试样加工装备。
试料切割和试样加工装备可分为通用普通装备、通用数控装备和数控专用装备三类。试样加工装
备可由同类或不同类切割和加工装备组合而成。不同切割和加工装备的主要特征和特点见表2。
表2不同加工装备的基本特征和技术要点
类别 装备名称
基本特征
技术要点
1.适应各种试样加工： 2.需要机床种类较多； 3.操作人员需经专业机加工培训；
通用普通装备 以手工操作为主控制加工 4.加工效率相对较低；
1
精度和速度
5.加工精度控制难度相对较大： 6.适合中小实验室或相对简单形状试样加工； 7.需要实验室场地较大，人员较多 1.可编制试样加工数控程序，加工过程无需人工干预； 2.试样加工精度容易控制；
以通用数控程序为主控制 3.加工效率高于同类通用机床；
1
II
通用数控装备
加工精度和速度
4.操作人员无需专业机加工培训 5.适合复杂形状或加工困难的试样加工 6.占用场地相对较小，需要人员相对较少
3
SZC GB/Z38434—2019
表2（续）
类别 装备名称
基本特征
技术要点
1.有专用的试样加工数控程序； 2.适合试样加工的结构设计： 3.专用的试样装卸卡具： 4.由不同加工方式组合的试样加工中心：
以专用试样卡具、专用数控 5.数控或视觉非接触形状尺寸测量和补偿控制；
专用数控装备 程序或专用试样加工中心 6.高精度几何公差和尺寸公差；
II
控制加工精度和速度
7.加工方式灵活，可适合科研院所试样加工需求； 8.加工效率高，可适合大批量试样加工； 9.操作人员无需专业机加工培训； 10.占用场地小，需要人员少； 11.能适应人工智能试样加工和检测的需求
5.3 通用普通装备试样加工程序 5.3.1试样制备流程
通用装备试样制备流程通常包括三部分：试料切割一样坏加工一试样加工。例如：板材力学试样的通用普通装备加工流程可表述为：用切割装备把抽样产品切割成试料一用加工或处理装备把试料加工成样坏一用加工装备把样坏精加工成试样。试样标识和试样验收由人工完成，如图1所示。
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说明： 1---抽样产品； 2————试料; 3——样坏； 4—-试样。 注：图1所示为通用制备流程，实验室制定试样制备程序时可根据实际需要增减流程。
图1板材力学试样通用普通装备制备简易流程示意图
5.3.2试料切割装备
通用普通试料切割装备可用于把抽样产品切割成试料。常用通用普通试料切割装备如表3所示，制定试样制备程序时，可根据试样的产品类别、产品规格、试样形状和试样加工装备选择。
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