
ICS 77.040.10 H 22
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T38806—2020
金属材料 薄板和薄带
弯折性能试验方法 MetallicmaterialsSheet and strip-
Test method for bending and folding properties
2020-12-01实施
2020-06-02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/T38806—2020
目 次
前言 1 范围
III
规范性引用文件术语和定义符号和说明
2
3
2
5 试验原理 6 试样
模具 8 试验机
7
试验程序 10 试验结果评定 11 试验报告附录A(规范性附录) 测定极限弯曲角度0max的方法
9
GB/T 38806—2020
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草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:宝山钢铁股份有限公司、深圳万测试验设备有限公司、国家钢铁及制品质量监督
检验中心、冶金工业信息标准研究院,
本标准主要起草人:方健、张建伟、董莉、黄星、朱兴江、侯慧宁。
II
GB/T38806—2020
金属材料 薄板和薄带
弯折性能试验方法
1范围
本标准规定了金属薄板和薄带弯折性能试验方法的术语和定义、原理、试样、模具、试验机、试验程
序、试验结果评定和试验报告。
本标准适用于厚度0.30mm~4.00mm的金属薄板和薄带的弯折性能试验
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/T15825.2金属薄板成形性能与试验方法 第2部分:通用试验规程 GB/T15825.5金属薄板成形性能与试验方法 第5部分:弯曲试验
术语和定义
3
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
弯曲失效 bendingfailure 板材变形区外侧表面产生裂纹或显著凹陷。
3.2
弯折性能 bending and folding properties 反映金属板材在三点弯曲加载条件下的冷加工塑性注1:弯折性能包括最小弯曲半径与极限弯曲角度两种指标,注2:通常情况下,把小于180°弯曲失效的试验称为弯曲试验,测量板材的极限弯曲角度,把180°U形弯折称为弯
折试验,测量板材的最小弯曲半径。
符号和说明
4
本标准使用的符号和说明见表1。
表1 符号和说明
符号 c J L p
说明
单位 mm mm mm mm
试验前支辊中心轴所在水平面与弯曲压头中心轴所在水平面的间距压头的移动位移支辊间距试验后支辊中心轴所在垂直面与弯曲压头中心轴所在垂直面的间距
1
GB/T38806—2020
表1(续) 说明
符号 R N ra T' min 'min / rp T'p
单位 MPa mm mm mm
抗拉强度弯曲半径支辊半径最小弯曲半径最小相对弯曲半径压头(或垫模)底部弧面半径试样变形区外侧表面出现裂纹或显著凹陷时所用的最大压头底部弧面半径或所用垫模厚度的二分之试样厚度垫模厚度压头厚度弯曲(折)角极限弯曲角度
mm
mm
一
mm mm mm (°) (°)
t m tp 8 O mx
5 试验原理
采用三点弯曲加载方式测试板材的弯折性能,包括使用规定底部弧面半径的压头,将试样弯曲失效,测量小于180°弯曲试验时的极限弯曲角度,以及使用不同底部弧面半径的压头与垫模,将试样180° 弯折至失效,测量最小弯曲半径,见图1和图2。
说明: 1———压头; 2—-支辊;
3——支辊基座; 4——试样。
图1 小于180弯曲试验原理图
2
GB/T38806—2020
0=180*
0=180
a) 有垫模(或有压头)180°弯折
b)无垫模180°弯折
说明: 1- 支辊: 2—试样;
一垫模。
3
图2180°弯折试验原理图
6试样
6.1一般采用矩形试样,其宽度应大于10倍板材公称厚度,且不应小于20mm。长度应保证试样可弯成“V"形或“U"形。 6.2推荐采用试样的尺寸如下,如相关方协商一致,也可采用其他尺寸的试样,但需在报告中注明:
-180°弯折试样:宽度50mm,长度150mm的条形试样;小于180°弯曲试样:宽度60mm,长度60mm的正方形试样。
6.3应按产品标准要求取样,如无其他要求,试样长度方向应垂直于轧制方向。
注:试样边缘部位毛刺会导致边部异常开裂影响试验结果 6.4如相关方协商一致,也可对试样进行预处理,如预拉伸,并在报告中注明。
7模具
7.1模具应符合GB/T15825.2的规定,其中压头、支辊和垫模的宽度均应大于试样宽度 7.2压头底部弧面半径r,(图1),原则上以每间隔0.1mm为一级规格,制造公差为士0.01mm。推荐采用表2所列的压头规格。
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GB/T38806—2020
表2压头规格
单位为毫米
组号 1 2 3 4 5
压头底部弧面半径rp
0.1,0.2,0.3,0.40.5,0.6,0.70.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.31.4,1.5
1.6,1.7,1.8,1.9,2.0 2.1,2.2,2.4,2.5
2.8,3.2
由3.2起始按级差0.4连续或隔级递增
7.3受材料刚度影响,压头可加工为平型压头与斜面压头两种,见图3。平型压头的厚度t是压头底部弧面半径r,的2倍,而斜面压头厚度t。是压头底部弧面半径r,的数倍。如图3所示。
注:根据经验,当r大于2.4mm时可采用平型压头。
7.4180°弯折所用的垫模厚度t㎡[图2a)],原则上以每间隔0.2mm为一级规格,制造公差范围土0.01mm。垫模的一端应加工弧面,垫模底部(端部)的弧面半径r,应当是垫模厚度t的二分之一。 推荐根据表2所列的压头底部弧面半径值增大一倍作为垫模厚度,即t㎡=2r,。 7.5支辊两端应使用低摩擦轴承固定。 7.6180°弯折试验时支辊半径rd为10mm;小于180°弯曲试验时支辊半径ra为15mm。推荐支辊设计成半径为ra的可转动圆柱体。
b)斜面压头
a)平型压头
图3两种不同类型的压头
8试验机
8.1试验机应具有垂直和水平两个方向加载机构。试验机轴向位移测量机构,其准确度至少为土1%。 8.2试验机压头基座应能上下垂直移动,两侧支辊应能水平相对开启与闭合移动。压头基座与两侧支辊移动时应连续平滑无跳跃。压头基座位移速度应能在5mm/min~100mm/min范围内调节。 8.3在工作行程内,压头底边应与试样表面平行,且压头与支辊中心的偏差不大于0.05mm。 8.4试验机应能对试样准确定位。 8.5试验机应能连续调整支辊间距L(图1),并在调整后能够锁紧,以保证L在试验过程中不发生变化。
注:根据经验,进行小于180°的高强钢板弯曲试验时,两侧支辊所受的水平侧向力可达到70kN。推荐支辊间安装
位移测量装置,测量精度至少为0.01mm,便于监控试验过程中支辑间距不发生变化
8.6试验机的两侧支辊应有平行作用面,相向移动时可对180°弯折试样提供压向载荷。
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GB/T 38806—2020
8.7试验机应能完整记录弯折试验过程中的压头力-位移曲线 8.8 若只测量最小弯曲半径可采用GB/T15825.5中的试验装置。
9试验程序
9.1试验条件 9.1.1 通常在10℃~35℃温度环境下进行试验。对温度有严格要求的试验,应在23℃士5℃范围内进行。 9.1.2试验前应对压头、垫模、支辊等试验装置进行检查、清洁与润滑。 9.2试验步骤 9.2.1应逐个测量试样厚度,并按试样正反面分组编号,同时记录试样实测厚度,厚度精确至0.01mm。 9.2.2根据试样厚度及弯折试验所要求测定的指标,如180°弯折试验测定最小弯曲半径rmin,或小于 180°弯曲试验测定极限弯曲角度max,调整支辊间距并锁紧,将试样放置在支棍间,试样与压头接触的下表面边缘部分不应有毛刺。 9.2.3测定极限弯曲角度9max:若无特殊约定,采用图1所示方法,根据表3选择合适的压头,并根据式(1)或式(2)设置对应的支辊间距L对试样进行小于180°的弯曲试验:
a)钢:
L =2t +k,
(1)
式中: k=0.50 mm。
b) 铝或镁合金:
L =2t
·( 2)
将试样放置在支辊上,调节压头缓慢靠近并接触试样,压入速度应控制在5mm/min50mm/min,推荐采用20mm/min的速度,并实时记录试验过程中的力值变化。当试样变形区外侧出现裂纹时,此时压头力值下降,根据附录A测定极限弯曲角度max
表3测量极限弯曲角度0mx时压头选择
单位为毫米
压头半径,rp
材料类型
试样厚度,t≤2
试样厚度,t>2
0.4
钢Rm≥780MPa 钢R<780MPa 铝或镁合金
0.2 0.2
0.4 0.4
9.2.4测定最小弯曲半径rmim:采用图2所示方法对试样进行180°弯折试验,根据式(3)确定支辊间距L。
5t
L=t,+2
·(3)
当采用平型压头时,应根据图1所示对试样进行180°一步法弯折。当采用斜面压头时,需对试样按如下步骤进行两步法弯曲,采用一步法或两步法弯曲后,取出试样并检查试样变形区外侧表面在5倍放
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