GB/T 4156-2020英文版 金屬材料 薄板和薄帶 埃里克森杯突試驗(yàn)

GB/T 4156-2020 英文版(bzfyw.com) Metallic materials - Sheet and strip - Erichsen cupping test

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1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用埃里克森杯突試驗(yàn)測定金屬薄板和薄帶在拉延成型時(shí)承受塑性變形能力的

方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定厚度為0.1mm~2.0mm、寬度不小于90mm的金屬薄板和薄帶。對于較厚

的或只能取到較窄試樣的薄板和薄帶,需采用指定尺寸的模具,并在結(jié)果表示時(shí)使用下標(biāo)注明,見

表1。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

ISO 4287 產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu):輪廓法 術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

穿透裂紋

穿透試樣整個(gè)厚度的裂紋,并且裂紋的寬度為剛好能使光線在裂紋部分透過。

4 符號和說明

本標(biāo)準(zhǔn)中所用到的符號、說明和單位在圖1和表1中給出。

5 試驗(yàn)原理

將一個(gè)端部為球形的沖頭對著一個(gè)被夾緊在墊模和壓模間的試樣進(jìn)行沖壓形成一個(gè)凹痕,直到出

現(xiàn)一條穿透裂紋。依據(jù)沖頭位移測得的凹痕深度即為試驗(yàn)結(jié)果。

6 試驗(yàn)設(shè)備

6.1 試驗(yàn)應(yīng)在一個(gè)裝備有壓模、沖頭和墊模的設(shè)備上進(jìn)行,壓模、沖頭和墊模的尺寸和公差見表1。

6.2 試驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證試驗(yàn)過程中可觀察到試樣的外表面,并能確定出現(xiàn)穿透裂紋的瞬間。

注:通常破裂出現(xiàn)時(shí)伴隨著試樣受力的下降,有時(shí)還會發(fā)出可察覺的聲響。

6.3 設(shè)備應(yīng)配備一個(gè)用于測量沖頭移動的量具,分辨力至少為0.1mm。

6.4 壓模、墊模和沖頭應(yīng)有足夠的剛性,在試驗(yàn)過程中不會變形。壓模、墊模和沖頭工作表面的維氏硬度至少為750HV30。并應(yīng)符合以下要求:

a) 試驗(yàn)過程中沖頭不應(yīng)轉(zhuǎn)動;

b) 沖頭的工作表面應(yīng)為球形并經(jīng)拋光,按照ISO 4287定義的粗糙度平均值Ra 應(yīng)不大于

0.4μm。

6.5 壓模軸線相對沖頭球形中心的距離在沖壓行程范圍內(nèi)應(yīng)小于0.1mm。

6.6 墊模和壓模與試樣的接觸表面應(yīng)平坦并垂直于沖頭的移動軸。成型壓模應(yīng)能相對于墊模(固定的)作自調(diào)整。

6.7 試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具有約10kN的恒定夾緊力,以確保夾緊試樣。

6.8 試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)能夠測量沖頭從開始接觸試樣表面起所產(chǎn)生的位移。

6.9 也可使用經(jīng)硬化處理的鋼球替代6.1、6.4、6.5、圖1和表1中規(guī)定的沖頭。

7 試樣

7.1 試樣應(yīng)平整并具有足夠的尺寸,對于寬度或直徑不小于90mm的試樣,壓痕中心到試樣任何邊緣

的距離不小于45mm,相鄰壓痕中心間距不小于90mm。對于窄試樣,壓痕中心應(yīng)在試樣寬度的中心,相鄰壓痕中心間距至少為一個(gè)試樣寬度。

7.2 制備試樣時(shí),試樣邊緣不應(yīng)產(chǎn)生妨礙其進(jìn)入試驗(yàn)設(shè)備或影響試驗(yàn)結(jié)果的毛刺或變形。

7.3 試驗(yàn)前,不應(yīng)對試樣進(jìn)行任何錘打或冷、熱加工。

8 試驗(yàn)條件

通常,試驗(yàn)應(yīng)在10℃~35℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。對溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn),試驗(yàn)溫度應(yīng)為23℃±

5℃。

9 試驗(yàn)程序

9.1 測量試樣的厚度,精確到0.01mm。

9.2 操作設(shè)備前,在試樣會接觸到?jīng)_頭和壓模的部位涂上少量石墨脂。石墨脂的推薦成分參見附錄A。經(jīng)協(xié)商同意也可采用其他潤滑劑。

注:使用不同類型的潤滑劑會影響試驗(yàn)結(jié)果。

9.3 試樣夾緊在墊模和壓模之間。其夾緊力應(yīng)為約10kN。

9.4 緩慢地驅(qū)動沖頭使其接觸試樣,從這個(gè)接觸點(diǎn)開始測量壓入深度。

注:開始試驗(yàn)前,沖頭頂部和墊模的上表面保持在同一水平面上(校正時(shí)的深度測量起始點(diǎn))。

9.5 平穩(wěn)地進(jìn)行壓入成型。對于標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),速率控制在5mm/min~20mm/min之間。對于寬度或直

徑b< 90mm的試樣,速率應(yīng)控制在5mm/min~10mm/min之間。

注1:對于人工操作的試驗(yàn)設(shè)備,當(dāng)操作接近結(jié)束時(shí),速率宜降低到接近下限,以便能準(zhǔn)確地確定出現(xiàn)穿透裂紋的瞬間。

注2:當(dāng)使用計(jì)算機(jī)控制的試驗(yàn)設(shè)備時(shí),由于試驗(yàn)結(jié)果由力-沖頭位移圖直接給出,所以試驗(yàn)后期不需要降低速率。

9.6 出現(xiàn)穿透裂紋時(shí),應(yīng)立即停止沖頭的移動。

注:通常,出現(xiàn)穿透裂紋時(shí),對應(yīng)在力-沖頭位移圖中會出現(xiàn)一個(gè)力的衰減,這個(gè)力的衰減可以作為確定停止沖頭移動的依據(jù)。

9.7 測量沖頭壓入深度,如圖1所示的h,精確到0.1mm。

9.8 除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定,至少應(yīng)進(jìn)行三次試驗(yàn),埃里克森杯突值IE 應(yīng)為所有測量值h讀數(shù)的平均值,單位為毫米(mm)。

10 試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:

a) 本標(biāo)準(zhǔn)編號;

b) 試樣的標(biāo)識(取樣位置);

c) 試樣的厚度;

d) 使用潤滑劑的類型;

e) 如有要求,提供破裂后的試樣形貌。