ICS 77.040.10
CCS H 23
中华人民共和国出入境检验检疫行业标准
SN/T 5684—2024
进口金属材料压痕拉伸性能检测
技术规程
Technical specifications for indentation method of testing tensile properties of
imported metallic materials
2024-12-31发布
2025-07-01实施
中华人民共和国海关总署 发 布
前 言
本文件是按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的
规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国海关总署提出并归口。
本文件起草单位：上海海关工业品与原材料检测技术中心、上海交通大学、中国科学院金属研究
所、宁波海关技术中心、天津海关化矿金属材料检测中心和北京春秋阳光科技有限公司。
本文件主要起草人：吴益文、赵雨薇、史晓峰、朱佩、周望、刘倩、李思瑾、余征跃、陈怀宁、
曹国洲，姚久红、许学龙。
I
进口金属材料压痕拉伸性能检测技术规程
1 范围
本文件规定了压痕法测定金属材料力学性能的试验原理、试样、试验设备、试验程序、结果判定
和试验报告。
本文件适用于普碳钢、合金钢、不锈钢和铝合金材质的各类板材、管材、型材、板材和棒材的压
痕拉伸性能检测，其他金属材料产品、钢构、轴等的压痕拉伸性能的测定参照使用本文件。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定。
GB/T 10623 金属材料 力学性能试验术语
GB/T 37782—2019 金属材料 压入试验 强度、硬度和应力-应变曲线的测定
GB/T 39635 金属材料 仪器化压入法测定压痕拉伸性能和残余应力
GB/T 21838.2 金属材料 硬度和材料参数的仪器化压痕试验 第2部分：试验机的检验和校准
3 术语和定义
GB/T 10623、GB/T 37782 和 GB/T 39635 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
力-深度曲线 force-depth curve
施加于压头上的力和压头垂直压入材料表面的深度之间的曲线，它来源于加载-卸载过程中所采
集的数据，典型的力-深度曲线见图 1 。
［来源：GB/T 37782—2019,3.1］
3.2
Hollomon模型 Hollomon model
用于描述符合幂律材料硬化特征的应力-应变曲线关系的数学模型。
［来源：GB/T 37782—2019, 3.4］
4 符号和说明
本文件使用的符号和说明见表1。
1
表1 符号和说明
符号 说明 单位
D 球形压头直径 mm
N Hollomon 模型中材料的硬化指数 —
Fm 最大试验力 N
h 试验力作用下的压入深度 mm
hc 对应 Fm 时压头与试样接触的深度 mm
hf 卸载后残余压痕深度 mm
hm 用于确定应力-应变曲线时力-压入深度试验曲线加载段的最大压入深度 mm
RmI 压入法测得的材料拉伸强度-即压痕抗拉强度 MPa
RyI 压入法测得的材料屈服强度-即压痕屈服强度 MPa
ε 应变 —
EI 压入法测得材料的弹性模量 GPa
σ 应力 MPa
σy Hollomom 模型中材料的参考屈服应力 MPa
5 试验原理
采用球形压头对试样连续加载并卸载得到图 1 所示的典型力-深度曲线。根据力-深度试验曲线
的卸载段数据确定试验材料的弹性模量 EI，根据力-深度曲线的加载段确定试验材料塑性参数 σy和
N，并通过由公式（1）的 Hollomon 模型还原出材料的应力-应变曲线，进而确定材料的压痕拉伸性
能力值，即压痕抗拉强度RmI和压痕屈服强度RyI。
……………………………（1）
标引序号说明：
1——加载曲线；
2——卸载曲线；
3——卸载曲线最大载荷处的切线。
图1 典型的球形压入试验力-深度曲线示意图
2
6 试样
6.1 除非产品或材料标准中另有规定，试样表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮、油脂等外来污物。
试样表面宜进行抛光处理，表面粗糙度应优于 Ra0.8。
6.2 试样厚度至少应为压入深度的 20 倍，试验后的试样背面应无明显变形。
6.3 试样上下表面应平行，且平行度应不低于0.02 mm/50 mm。
6.4 试样的检测面应不小于40 mm×40 mm。
7 试验设备
7.1 试验设备的组成
7.1.1 试验设备包括驱动装置、压头、试样夹具、力和位移测量装置等部件。典型的压入试验设备结
构示意如图2所示。
标引序号说明：
1——驱动装置；
2——力测量系统；
3——位移测量系统；
4——压头；
5——机架；
6——试样；
7——夹具。
图2 典型的压入试验设备结构示意图
7.1.2 球形压头宜选用碳化钨硬质合金，压头直径为 0.5 mm、1.0 mm、1.587 5 mm 等。
7.2 试验设备的日常核查和定期校准
7.2.1 日常核查宜在23 ℃±5 ℃的温度下进行，若在此温度范围以外进行检验，则应在检验报告中
注明。
7.2.2 应使用参考标准试样对试验设备进行日常核查。
7.2.3 试验设备的定期校准应按照 GB/T 21838.2 执行。
8 试验条件
8.1 除非另有规定，试验一般在10 ℃～35 ℃室温下进行。
8.2 应避免环境对试验结果造成不利影响的冲击、振动和电磁干扰等。
3
9 试验程序
9.1 安装试样
9.1.1 试样应固定在合适的夹具内，应确保试样与夹具接触面之间无杂物。
9.1.2 试样测试面应垂直于试验力的方向。
9.2 选择压入位置点
9.2.1 任一压痕中心与试验区域边缘的间距应不低于压痕直径的 4.5 倍。
9.2.2 相邻压痕中心的间距应不低于压痕直径的 5 倍。
9.3 试验过程
9.3.1 根据试验材料的种类选择合适的压头直径。对于轻质合金材料，宜采用直径不低于1.587 5 mm
的压头；对于普通钢材，宜采用直径不低于1.0 mm的压头。
9.3.2 对试样进行单次加载、卸载试验，加载阶段以位移控制，位移速率应为1 μm/s ～5 μm/s，卸载阶
段以力控制，力控制速率应为 40 N/s ～100 N/s。
9.3.3 记录整个试验过程中的试验力F和深度h，最大压入深度hm与压头直径D之间的关系应满足公式
（2）要求：
……………………………（2）
9.3.4 每个试样的第一次压入试验为预试验，不计入最终试验结果，应保证至少 3 个有效压入点。
9.3.5 根据材料的特性，输入不同参数， 实验后得到 1 个压痕抗拉强度 RmI 和 1 个压痕屈服强度 RyI。
9.3.6 按公式（3）计算平均值 RmIa，结果按照 GB/T 8170 修约到 1 MPa。
RmIa=（RmI1+RmI2+RmI3）/3
……………………………（3）
9.3.7 按公式（4）计算平均值 RyIa，结果按照 GB/T 8170 修约到 1 MPa。
RyIa=（RyI1+RyI2+RyI3）/3
10 结果判定
………………………………（4）
10.1 检测所得到的压痕抗拉强度 RmI 和压痕屈服强度 RyI 值以及他们的平均值均符合所测样品产品标
准中对应的屈服强度和抗拉强度的要求， 则不需要按照GB/T 228.1 再进行拉伸试验检测。
10.2 检测所得到的压痕抗拉强度 RmI 和压痕屈服强度 RyI 值以及他们的平均值中任一个数值不符合所
测样品产品标准中所对应的屈服强度和抗拉强度的要求， 则应按照 GB/T 228.1 要求加工试样，并进行拉
伸试验检验。
11 试验报告
试验报告至少应包括如下信息：
a） 本文件编号；
b） 试验条件；
c） 材料名称、牌号；
d） 试样标识；
e） 试验过程中的异常情况；
f） 试验结果。
4