书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０４０ ． １０ 犎 ２２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３７７８３ — ２０１９ 金属材料 　 高应变速率高温拉伸试验方法 犕犲狋犪犾犾犻犮犿犪狋犲狉犻犪犾狊 — 犎犻犵犺狊狋狉犪犻狀狉犪狋犲狋犲狀狊犻犾犲狋犲狊狋犿犲狋犺狅犱犪狋犲犾犲狏犪狋犲犱狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲 ２０１９  ０８  ３０ 发布 ２０２０  ０７  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 中国国家标准化管理委员会 发布目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 符号和说明 ２ ……………………………………………………………………………………………… ５ 　 试验原理 ４ ………………………………………………………………………………………………… ６ 　 试验设备 ４ ………………………………………………………………………………………………… ７ 　 试样 ５ ……………………………………………………………………………………………………… ８ 　 试验程序 ６ ………………………………………………………………………………………………… ９ 　 试验数据处理 ９ …………………………………………………………………………………………… １０ 　 试验结果有效性评估 １０ ………………………………………………………………………………… １１ 　 试验报告 １０ ……………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 规范性附录 ） 　 分离式霍普金森拉杆 １１ …………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 规范性附录 ） 　 数据测试系统 １３ …………………………………………………………………… 附录 Ｃ （ 资料性附录 ） 　 温度效应的修正方法 １５ …………………………………………………………… 附录 Ｄ （ 资料性附录 ） 　 入射波 、 反射波和透射波起点的确定方法 １７ …………………………………… 附录 Ｅ （ 资料性附录 ） 　 分离式霍普金森拉伸试验方法数据处理公式 １８ ………………………………… 附录 Ｆ （ 资料性附录 ） 　 高应变速率高温拉伸试验测试示例 ２０ …………………………………………… 附录 Ｇ （ 资料性附录 ） 　 高应变速率高温拉伸试验测试异常示例 ２１ ……………………………………… 参考文献 ２３ …………………………………………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ３７７８３ — ２０１９ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — 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 ： 中国工程物理研究院总体工程研究所 、 钢研纳克检测技术有限公司 、 西北工业大学 、 中国科学技术大学 、 国防科技大学 、 冶金工业信息标准研究院 、 武汉钢铁股份有限公司 、 宝山钢铁股份有限公司 、 中国兵器工业集团第五三研究所 。 本标准主要起草人 ： 徐伟芳 、 胡文军 、 高怡斐 、 郭伟国 、 汪洋 、 钟卫洲 、 董莉 、 卢芳云 、 李荣峰 、 方健 、 侯慧宁 、 彭刚 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３７７８３ — ２０１９ 金属材料 　 高应变速率高温拉伸试验方法 １ 　 范围 本标准规定了采用分离式霍普金森试验杆对金属材料开展高应变速率高温拉伸试验的术语和定义 、 符号和说明 、 试验原理 、 试验设备 、 试样 、 试验程序 、 试验数据处理 、 试验结果有效性评估及试验报告等内容 。 本标准适用于温度高于室温 、 应变速率范围为 １０ ２ ｓ －１ ～ １０ ３ ｓ －１ 时金属材料拉伸应力  应变曲线等力 学性能的测定 。 ２ 　 规范性引用文件 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 （ 包括所有修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ２２８．２ — ２０１５ 　 金属材料 　 拉伸试验 　 第 ２ 部分 ： 高温试验方法 ＧＢ ／ Ｔ１８０４ — ２０００ 　 一般公差 　 未注公差的线性和角度尺寸的公差 ＧＢ ／ Ｔ２９７５ 　 钢及钢产品 　 力学性能试验取样位置及试样制备 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 　 金属材料 　 力学性能试验术语 ＧＢ ／ Ｔ１３９９２ 　 金属粘贴式电阻应变计 ＧＢ ／ Ｔ３００６９．１ 　 金属材料 　 高应变速率拉伸试验 　 第 １ 部分 ： 弹性杆型系统 ＧＢ ／ Ｔ３２９６７．１ 　 金属材料 　 高应变速率扭转试验 　 第 １ 部分 ： 室温试验方法 ＪＪＧ６２３ 　 电阻应变仪 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 和 ＧＢ ／ Ｔ３２９６７．１ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 弹性拉伸波 　 犲犾犪狊狋犻犮狋犲狀狊犻犾犲狑犪狏犲 在介质中传播拉伸应力的弹性应力波 ， 其质点运动方向与波传播方向相反 。 ３ ． ２ 弹性拉伸波速率 　 犲犾犪狊狋犻犮狋犲狀狊犻犾犲狑犪狏犲狏犲犾狅犮犻狋狔 弹性拉伸波波阵面传播的速率 。 ３ ． ３ 分离式霍普金森拉杆 　 狊狆犾犻狋犎狅狆犽犻狀狊狅狀狋犲狀狊犻犾犲犫犪狉 利用弹性拉伸波测试材料在高应变速率下拉伸应力  应变曲线等力学性能的装置 。 ３ ． ４ 冷接触时间 　 犮狅犾犱犮狅狀狋犪犮狋狋犻犿犲 试样接触波导杆时刻与应力波到达试样 ／ 入射杆界面时刻的差值 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３７７８３ — ２０１９ ４ 　 符号和说明 本文件使用的符号及其说明见表 １ 。 表 １ 　 符号和说明 符号 说 　　 明 单位 温度测试参数 犜 温度 ℃ 犜 ｅ 进行试验时的设定温度或规定温度 ℃ 犜 ｉ 试验试样平行长度表面的测量温度 ℃ 犜 ｍａｘ 波导杆材料力学性能测量时的最高温度 ℃ 犜 ∞ 距离热源无穷远处的温度 ， 即室温 ℃ 犜 ０ 热源温度 ℃ 犺 空气热交换系数 Ｗ · ｍｍ －２ · Ｋ －１ 犽 波导杆的导热系数 Ｗ ·（ ｍｍ · Ｋ ） －１ 犿 波导杆中温度随距离变化的系数 ｍｍ －１ 犆 犻 （ 犻 ＝０ ， １ ， ２ ， ３ ） 弹性模量的温度相关系数 — 分离式霍普金森拉杆 犪 １ 输入杆上应变计离试样端的距离 ｍｍ 犪 ２ 输出杆上应变计离试样端的距离 ｍｍ 犮 ｂ 波导杆中的弹性拉伸波速率 ｍｍ ／ ｍｓ 狏 ｂ 波导杆中的质点速度 ｍｍ ／ ｍｓ ρ ｂ 波导杆的密度 ｇ ／ ｍｍ ３ 犇 ｂ 波导杆的直径 ｍｍ 犛 ｂ 波导杆的横截面面积 ｍｍ ２ 犎 ｂ 波导杆长度 ｍｍ 犈 ｂ 、 犈 ０ｂ 、 犈 Ａｂ 波导杆的弹性模量 、 常温弹性模量和高温弹性模量 ＭＰａ 犔 Ｔ 输出杆的长度 ｍｍ 狓 距离 ｍｍ 犈 （ 犜 ）、 犈 （ 狓 ） 与温度相关的弹性模量以及温度梯度引起呈空间分布的弹性模量 ＭＰａ 犚 Ｙ （ 犜 ） 与温度相关的屈服强度 ＭＰａ 试样 ρ ｓ 试样的密度 ｇ ／ ｍｍ ３ 犈 ｓ 试样的弹性模量 ＭＰａ 犔 、 犔 ｃ 试验段长度 、 平行长度 ｍｍ 犛 ｓ 原始横截面面积 ｍｍ ２ ２ 犌犅 ／ 犜 ３７７８３ — ２０１９ 表 １ （ 续 ） 符号 说 　　 明 单位 犱 ０ 圆柱状试样标距段初始直径 ｍｍ 犕 ０ 螺纹连接圆柱状试样的螺纹尺寸 ｍｍ 犠 、 犠 ０ 板状试样连接段和平行长度段的宽度 ｍｍ 狉 ｓ 过渡圆弧半径 ｍｍ 犮 ｓ 试样材料的弹性拉伸波速率 ｍｍ ／ ｍｓ 试验材料的力学性能参数 犲 · ０ｓ 、 犲 · ｓ 温度效应修正前后的应变速率 ｍｓ －１ 犲 · ｓ 平均工程塑性应变速率 ｍｓ －１ 犲 ０ｓ 、 犲 ｓ 温度效应修正前后的工程拉伸应变 — 犚 ０ｓ 、 犚 ｓ 温度效应修正前后的工程拉伸应力 ＭＰａ 应变测试系统 犝 电压 Ｖ 犝 ０ 犼 第 犼 通道单位应变对应的电压值 ， 犼 ＝１ ， ２ ，…， 狀 Ｖ 犝 犼 第 犼 通道测试信号的电压 ， 犼 ＝１ ， ２ ，…， 狀 Ｖ 犝 Ｂ 供桥电压 Ｖ Δ 犝 、 Δ 犝 ０ 并联电阻 犚 ｇ 时的电压增量以及标定时的电压增量 Ｖ 犚 ｇ 应变计电阻 Ω 犚 ｃ 模拟标准应变的桥臂并联电阻 Ω 犓 、 犓 ｄ 应变计灵敏系数 、 应变计动态灵敏系数 — 测试信号 狀 １ 、 狀 ２ 、 狀 ３ 入射波 、 反射波 、 透射波起点对应的数据点序号 — λ 入射波的脉冲宽度 ｍｓ 犔 λ 应力波在入射波脉冲宽度时间内传播的距离 ｍｍ 狋 时间 ｍｓ 狋 λ 应力波作用时间 ｍｓ 狋 ０ 工程拉伸应力  时间曲线中屈服强度对应的时刻 ｍｓ Δ 狋 采样时间间隔 ｍｓ ξ 时间变量 ｍｓ 犲 工程弹性应变 — 犲 犼 第 犼 通道的应变测量值 ， 犼 ＝１ ， ２ ，…， 狀 — 犲 Ｉ 、 犲 Ｒ 、 犲 Ｔ 分别由入射波 、 反射波和透射波产生的工程弹性应变 — 　　 注 ： 在数据处理过程