【国家标准(GB)】 金属材料高温拉伸试验方法

ICS77.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T4338—2006
代替GB/T4338-1995
金属材料
高温拉伸试验方法
Metallic materials--Tensile testing at elevated temperature(ISO783.1999,MOD)
2006-08-18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
数码防伪
2007-01-01实施
GB/T4338—2006
规范性引用文件
术语和定义
符号及名称
试验原理
试验设备
试验方法
结果处理
10试验报告
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
附录D（规范性附录）
附录E（规范性附录）
附录F（资料性附录）
附录G（资料性附录）
附录H（资料性附录）
附录I（资料性附录）
附录J（资料性附录）
附录K（资料性附录）
厚度为0.1mm至小于3mm的薄板、带材和扁材使用的试样类型直径或厚度小于4mm的线材、棒材和型材使用的试样类型厚度等于或大于3mm的板材和扁材以及直径或厚度等于或大于4mm的线材、棒材和型材使用的试样类型管材使用的试样类型
移位方法测定断后伸长率·
当材料显示特殊屈服现象时测定其抗拉强度的推荐方法断后伸长率规定值低于5%的测定方法…逐步逼近法测定规定非比例延伸强度（R。）新旧标准性能名称和符号对照
本标准章条编号与ISO783：1999章条编号对照本标准与ISO783：1999技术性差异及其原因........ 14
本标准修改采用ISO783：1999《金属材料高温拉伸试验》（英文版）。GB/T4338—2006
本标准根据ISO783：1999重新起草，为了方便比较在附录J中列出了本国家标准条款和国际标准条款的对照一览表。
根据我国的实际情况，本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录K中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。对于ISO783：1999引用的其他国际标准中有被修改采用为我国标准的，本标准用引用我国的这些国家标准或行业标准代替对应的国际标准，并增加了相关的引用标准。（见本标准第2章）。为便于使用，本标准还做了下列编辑性修改：“本国际标准”一词改为“本标准”；一用小数点“”代替作为小数点的“，”；一删除ISO783：1999的前言。
本标准代替GB/T4338—1995《金属材料高温拉伸试验方法》。本标准在修订GB/T4338—1995的基础上，对以下技术内容作了修改和补充：引用标准；
一术语和符号：
试样；
一试验温度；
一试验设备；
性能测定结果数值修约；
一性能测定方法。
本标准的附录A、附录B、附录 C、附录D、附录E为规范性附录，附录 F、附录G、附录H、附录I、附录J和附录K为资料性附录。
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归口。本标准起草单位：钢铁研究总院，冶金工业信息标准研究院，北京有色金属研究总院。本标准起草人：赵俊平、李久林、祝铁柱、董莉、王福生。本标准所代替标准的历次版本发布情况：GB/T4338—1984、GB/T4338--1995。1范围
金属材料高温拉伸试验方法
GB/T4338-2006
本标准规定了温度在大于35℃条件下金属材料拉伸试验方法的术语及定义、符号及名称、试验原理、试验设备、试样，试验方法、结果处理和试验报告。本标准适用于温度在大于35℃条件下金属材料的拉伸试验。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T228金属材料室温拉伸试验方法（GB/T228-2002，eqvISO6892：1998）GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备（GB/T2975--1998，eqvISO377：1997)
GB/T8170
数值修约规则
GB/T12160单轴试验用引伸计的标定（GB/T12160--2002，ISO9513：1999，IDT）GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力机测力系统的检验与校准(GB/T16825.1—2002,ISO7500-1:1999,IDT)GB/T17600.1钢的伸长率换算第1部分：碳素钢和低合金钢（GB/T17600.1-1998，eqvISO2566-1:1984)
GB/T17600.2
钢的伸长率换算
JJG141工作用贵金属热电偶
JJG351工作用廉金属热电偶
3术语和定义
本标准采用下列术语和定义。
标距gauge length
第2部分：奥氏体钢（GB/T17600.2—1998eqvISO2566-2：试验中任一时刻测量试样伸长所用平行部分的长度。注，注意区分3.1,1和3,1,2定义的标距。3. 1. 1
原始标距
originalgaugelength
施力前在室温下的试样标距。
断后标距final gaugelength
试样断裂后在室温下的标距。
GB/T4338-2006
平行长度parallellength
试样两头部或两夹持部分(不带头试样)之间平行部分的长度。3.3
引伸计标距
extensometer gauge length
用引伸计测量试样延伸时所使用试样乎行部分的长度。引伸计标距可以与L。不同，应大于b、d或D(见表1),但小于Le。3.4
延伸extension
试验期间任一给定时刻引伸计标距(L)的增量。3.5
伸长elongation
试验期间任一时刻原始标距(L。）的增量。3.6
伸长率percentageelongation
原始标距伸长与原始标距(L。)之比的百分率。3.6.1
残余延伸率percentagepermanentextension对试样施加并卸除规定应力后，引计标距的延伸与引伸计标距（L。）之比的百分率。3.6.2
断后伸长率percentage elongationafter fractureA
断后标距的残余伸长（L一L。)与原始标距(L。)之比的百分率（见图1)。3.6.3
断裂总伸长率percentage total elongation at fractureA
断裂时刻原始标距的总伸长（弹性伸长加塑性伸长）与原始标距（L。）之比的百分率（见图1）。3.7
断面收缩率
percentage reduction of areaz
断裂后试样横截面积的最大缩减量（S。一S.）与原始横截面积（S。）之比的百分率。3.8
最大力
maximumforce
试验期间试样所能抵抗的最大力（见图5）。对于特殊性能的材料，见附录F。3.9
应力stress
试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积（S。）之商。3.9.1
tensilestrength
抗拉强度
相应最大力(F）的应力（见图1)。3.9.2
屈服强度yield strength
GB/T4338-2006
当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。3.9.2.1
上屈服强度
upper yield strength
试样发生屈服而力首次下降前的最高应力（见图2）。3.9.2.2
下屈服强度
loweryield strength
屈服期间不计初始瞬时效应的最低应力（见图2)。3.9.3
规定非比例延伸强度proof strength，non-proportional extensionR
非比例延伸率等于规定的引伸计标距（L。）百分率时的应力（见图3）。所使用的符号应附以下脚标说明所规定的百分率，例如：Rpo.2表示规定非比例延伸率为0.2%时的应力。
符号及名称
本标准所使用的符号及名称列于表1。表1符号及名称
规定温度
指示温度
矩形横截面试样厚度或管壁厚度称
矩形横截面试样平行长度内的宽度或管纵向剖条宽度或扁丝的宽度圆形横截面试样平行长度内的直径、圆丝直径或管内径管外径
原始标距
平行长度
引伸计标距
试样总长度
断后标距
原始横截面积
断后最小横截面积
比例系数
GB/T4338-—2006
断面收缩率
断后伸长（L-L）
断后伸长率
断裂总伸长率
规定残余延伸率
规定非比例延伸率
最大力
上属服强度
下屈服强度
抗拉强度
表1（续）
屈服强度-规定强度-抗拉强度
规定非比例延伸强度
如为比例试样，标距不为5.65S。，5.65S.=称
（式中S。为平行长度原始横截面积），符号A应用脚标说明所使用的比例系数，例如：An.s=试样原始标距为11.3/S.的断后伸长率。如为非比例试样，符号A应用脚标说明所使用的标距，以mm表示，例如：Aomm一试样原始标距为80mtm的断后伸长率。
注：1MPa=1N/mm
5试验原理
在规定温度下，对试样施加拉力，一般拉伸至断裂，测定第3章中定义的一项或几项拉伸力学性能。6试验设备
6.1试验机
试验机的准确度级别应符合GB/T16825.1的要求，并应为1级或优于1级，除非产品标准另作规定。
6.2引伸计
引伸计的准确度级别应符合GB/T12160的要求。当使用引伸计测量伸长时，对于上，下属服强度及规定非比例延伸强度，应使用不劣于1级准确度的引伸计；当测量试样有较大延伸率性能时，可使用不劣于2级准确度的引伸计。
引伸计标距应不小于10mm，并置于试样平行长度的中间部位，建议优先采用能测量试样两个侧面伸长的双面引伸计。
引伸计伸出加热装置外部分的设计应能防止气流的干扰，以使环境温度的变化对引伸计的影响减至最小。最好保持试验机周围的温度和空气流动速度适当稳定。6.3加热装置
6.3.1温度的允许偏差
加热装置应能使试样加热到规定温度。温度的允许偏差和温度梯度见表2。注：温度梯度是指由加热装置等产生的沿试样轴向方向存在的固定的温度差值。表2温度的充许偏差和温度梯度表规定温度9
600800
800尺1000
6.与0的允许偏差
加热装置均热区应不小于试样标距长度的两倍。对于高于1000℃的试验，温度允许偏差应由有关双方协商确定。GB/T4338-2006
单位为摄氏度
温度梯度
指示温度6，是指在试样平行长度表面上所测量的温度。测定各项性能时，均应使温度保持在表2规定的范围内。
6.3.2温度测量装置免费标准下载网bzxz
温度测量装置的最低分辨力为1℃，允许误差应在土0.0048℃或士2℃之内，取其大值。热电偶应符合JJG141，JJG351的要求，应不低于2级。6.3.3温度测盘系统的检验
温度测量系统应在试验温度范围内检验，检验周期不超过3个月。如果温度测量系统能每天自动标定，或过去的连续检验已经表明无需调节测量装置均能符合本标准的规定要求，校验的周期可以延长，但不得超过12个月。检验报告中应记录误差。应采用相应检定规程进行检验。7试样
7.1形状与尺寸
7.1.1一般要求
试样的形状与尺寸取决于金属产品的形状和尺寸。通常从产品、压制坏或铸锭上切取样坏，机加工成试样。但具有等横截面积的产品（型材、棒材、线材等）和铸造试样（铸铁和铸造非铁合金）可以不经机加工而进行试验。试样横截面可以为圆形、方形、矩形、圆环形，在特殊情况下可以为其他形状。注：可以使用平行长度上带小圆台或凸台的试样。凸台形状可按引伸计需要设计。上，下两凸耳宽度中心线间的距离为原始标距。
试样原始标距与原始横截面积为L。=kS。关系时称为比例试样。通常所使用的比例系数的值为5.65。原始标距不小于15mm。当原始横截面积太小，以至采用比例系数为5.65时的值不能符合这一最小要求时，可以使用较高的值（优先用11.3）或采用非比例试样。非比例试样的原始标距与原始横截面积（S。）无固定关系。试样的尺寸公差应符合相应的附录要求。7.1.2机加工试样
如试样夹持端与平行长度尺寸不同，在它们之间应有过渡圆弧。过渡半径的尺寸很重要，如相应的附录中对过渡半径未作规定时，建议在产品标准中规定。试样夹持端的形状应适合于试验机夹头。试样轴线应与力的作用中心线重合。对于无过渡圆弧试样，夹头间的距离均应大于原始标距（L。）。7.1.3不经机加工的试样
如试样为未经机加工的产品或试棒的一段长度，两夹头间的长度应足够，以使标记与夹头有合理的距离(见相应的附录)。
7.2试样类型
附录A～附录D中按产品的形状规定了试样的主要类型，见表3。产品标准中可以规定其他试样类型。
GB/T4338--2006
薄板-板材
0.1≤厚度<3
厚度≥3
7.3试样的制备
表3试样的主要类型
线材-棒材-型材
材料直径或边长<4
材料直径或边长≥4
按相关产品标准或GB/T2975的要求切取样坏和制备试样。8试验方法
单位为旁米
相应的附录
附录A
附录B
附录C
附浆D
8.1原始横截面积(S.）的测定
原始横截面积的测量准确度取决于试样的尺寸和类型。附录A至附录D规定了各种类型试样原始横截面积的允许误差。
测量时建议按表4选用量具或测量装置，应根据测量试样的原始尺寸计算原始横截面积，并至少保留4位有效数字。
表4量具或测量装置的分辨力
试样横截面特征尺寸
>2.0~10.0
8.2原始标距（Lo）的测定及标记分辨力，不大于
使用小标记或细划线标记原始标距，但不应使用可能引起过早断裂的刻痕作标记。单位为旁米
注：无缺口敏感性的材料允许用小刻痕作标记。对于比例试样，应将原始标距的计算值修约至最接近5mm倍数，中间数值向较大一方修约。原始标距的标记应准确到土1%。
如平行长度（L。）比原始标距长许多，例如非机加工试样，可以标记一系列套叠的原始标距，一部分可以延伸到夹头，但标距的标记必须在加热区以内。可以在试样表面划一根平行于试样纵轴的线，并在此线上作出原始标距。对于自动化操作的试验机，用引伸计两刀刃间距作为原始标距。8.3温度的测量
热电偶测温端应与试样表面有良好的热接触，并避免加热体对热电偶的直接热辐射。当试样标距小于50mm时，应在试样平行长度内两端各固定一支热电偶；标距等于或大于50mm，应在平行长度的两端及中间各固定一支热电偶。如果从经验中已知加热炉与试样的相对位置保证试样温度的变化不超过表2规定时，热电偶的数目可以减少。注：热电偶测温端直接固定于加热装置内时，必须经校验以保证指示温度与试样表面温度的一致性。当其温度一致时再计保温时间。
8.4试样的加热
GB/T4338—2006
将试样逐渐加热至规定温度，加热过程中，试样的温度不应超过规定温度偏差上限，达到规定温度后至少保持10min，然后调整引伸计零点。8.5施加试验力
应对试样无冲击地施加力，力的作用应使试样连续产生变形。试验力轴线应与试样轴线一致，以使试样标距内的弯曲或扭转减至最小。8.6试验速率
8.6.1屈服强度
在测定上屈服强度、下届服强度和规定非比例延伸强度时，试验速率规定如下：试验开始至达到届服强度期间，试样的应变速率应在0.001/min0.005/min之间尽可能保持恒定，仲裁试验采用中间应变速率。当试验系统不能控制应变速率时，应调节应力速率，使在整个弹性范围内试样应变速率保持0.003/min以内，任何情况下，弹性范围内的应力速率不应超过<300N/mm2）/min。8.6.2抗拉强度
如仅测定抗拉强度，试样的应变速率应在0.02/min0.20/min之间尽量保持恒定，仲裁试验采用中间应变速率。
如同一试验中也测定届服强度，从8.6.1中要求的应力速率到上述规定速率的改变应均勾连续。8.7断后伸长率(A)的测定
应按3.6.2条定义测定断后伸长率。为了测定断后伸长率，应将试样断裂部分紧密对接在一起，使其轴线处于同一直线上。应使用分辨力足够的装置测量断后伸长，准确至0.25mm。测定小于5%的断后伸长率时，应使用引伸计。也可采用附录G的方法。号L，应按附录E的方法测定。
如断裂处与邻近的原始标距距离大于号号L，测量数据有效。如小于一
但断后伸长率大于或等于规定值，不管断裂位置处于何处，测量均为有效。经协商，可以在一固定标距上测定断后伸长率，然后使用换算公式或换算表将其转换成其他标距的断后伸长率（例如可以使用GB/T17600.1和GB/T17600.2的换算方法）。当使用引伸计测量断后伸长和断裂的总伸长时，引伸计标距（L。）应等于试样的原始标距（L。）。如果数据采集系统能够自动测量伸长，无需作标距标记。在此情况下，所测量的伸长是总伸长，因而应扣除弹性伸长部分，以便得到断后伸长率。注：仅当试样标距或引伸计标距、试样形状、试样原始横截面积相同，或当比例系数（）相同时，断后伸长率才有可比性。
8.8规定非比例延伸强度（R,）的测定根据力-延伸曲线图测定规定非比例延伸强度，在曲线图上划一条与曲线的弹性直线段平行、且在横坐标轴上与此直线段的距离等于规定非比例延伸率，例如0.2%的平行线，此平行线与曲线的交点给出相应于规定非比例延伸强度的力。用此力除以试样原始横截面积（S，）得到规定非比例延伸强度（见图3）。
绘制力-延伸曲线的准确度很重要。曲线可以用自动记录或人工方法绘制。当力-延伸曲线的直线部分不明确时，推荐采用下列方法当已超过预期的规定非比例延伸强度时，将力降至约为已达到力的10%，然后再施加力，直至超过原来达到的力。过滞后环画一直线，然后经过横轴上与曲线原点的距离等于所规定非比例延伸率的点，作此直线的平行线。平行线与曲线的交点给出相应于规定非比例延伸强度的力。此力除以试样原始横截面积（S。）即为规定非比例延伸强度（见图4)。
GB/T4338—2006
附录H资料性附录）提供了逐步逼近方法，可以采用。用自动装置（例如微处理机等）可以得到这一性能而无需绘出力-延伸曲线图。日常一般试验允许采用绘制力-夹头位移曲线的方法测量非比例延伸率等于或大于0.2%的规定非比例延伸强度。仲裁试验不采用此方法。引伸计标距L。不等于原始标距L。时，测量的伸长应表示为引伸计标距的L。的百分比。8.9上屈服强度Rn和下屈服强度Re的测定8.9.1呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上服强度或下屈服强度或两者。如未具体规定，应测定上屈服强度和下屈服强度，或下屈服强度（图2）。按照3.9.2.1和3.9.2.2的定义及来用下列方法测定上届服强度和下屈服强度。8.9.1.1图解法：试验时记录力-延伸曲线或力-位移曲线。从曲线图读取力首次下降前的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积（S。）得到上服强度和下屈服强度（见图2）。仲裁试验采用图解法。8.9.1.2指针法：试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力或首次停止转动指示的力。将其分别除以试样原始横截面积（S。）得到上届服强度和下屈服强度。
8.9.1.3使用自动装置（例如微处理机等）或自动测试系统测定上屈服强度和下届服强度，可以不绘制拉伸曲线图。
8.10规定残余延伸率（A,）的验证试样达到规定温度并保温后，施加至规定力，如产品标准无规定，通常保持试验力10s～12s，然后卸除力，验证其残余延伸是否超过规定的残余延伸率。8.11抗拉强度（R.）的测定
按照3.9.1的定义和采用图解法或指针法测定抗拉强度。试样拉伸至断裂，从记录的拉伸曲线图上确定试验过程中达到的最大力（见图5），或从测力度盘上读取最大力。用最大力除以试样原始横截面积得到抗拉强度。可以使用自动装置（例如微处理机等）或自动测试系统测定抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。当材料显示特殊届服现象时，可参照附录F测定其抗拉强度。8.12断面收缩率(Z)的测定
应按3.7条定义测定断面收缩率。在室温下将拉断的圆形横截面试样在断裂处紧密对接在一起，使其轴线处于同一直线上，在其直径最小处的两个相互垂直方向测量直径，用其算术平均值计算最小横截面积。矩形横截面试样、弧形横截面试样、管段试样和直径小于3mm的试样，一般不测定其断面收缩率。如要求测定，由双方协商其测定方法。9结果处理
试验测定的性能结果数值应按照相关产品标准的要求进行修约。如未规定具体要求，应按照表5的要求进行修约。修约的方法按照GB/T8170。表5性能结果数值的修约间隔
RRHRlR
≤200N/mm2
>200N/mm~1000N/mm
>1000N/mm
修约间隔
5N/mm2
10N/mm
10试验报告
试验报告一般应包括下列内容：本标准号；
试样标识；
材料名称、牌号；
试样类型：
试验温度；
所测性能结果。
初始瞬时效应
延仰率
图1伸长的定义
延伸率
伸长率
2不同类型的上、下屈服强度
GB/T4338—2006
初始瞬时效应
延伸率
慈伸率
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。