1、試樣切取和加工（制備）作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1 目的為了理化試驗(yàn)試樣切取和加工和制備的規(guī)范操作，以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，特制定此規(guī)程。2 適用范圍理化試驗(yàn)用試樣的切取和加工（制備）過(guò)程。3 職責(zé)理化試驗(yàn)過(guò)程相關(guān)人員。4 工作標(biāo)準(zhǔn)4.1 金屬顯微組織檢驗(yàn)試樣的切取按照GB/ 13298-91金屬顯微組織檢驗(yàn)方法執(zhí)行。4.2力學(xué)性能試樣的切取按照GB/T 2975-1998鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備執(zhí)行。4.3化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣，依據(jù)GB/T20066-2006鋼和鐵 化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣及制樣方法4.4 板材沖擊試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)材料依據(jù)GB/T229-20075 工作程序5.1 金相試樣的

2、切取和加工（制備）過(guò)程 試樣的制備a.根據(jù)金屬制造的方法，檢驗(yàn)的目的，技術(shù)條件或雙發(fā)協(xié)議的規(guī)定和實(shí)際情況對(duì)試樣截取的方向進(jìn)行選擇。b.試樣的尺寸，試樣的截取方法，清洗等均遵循標(biāo)準(zhǔn)，按實(shí)際情況進(jìn)行選擇并實(shí)施。 試樣的研磨本金相室試樣的研磨主要采用機(jī)械研磨的方式，粗磨細(xì)磨拋光的過(guò)程。具體操作按照磨拋機(jī)操作規(guī)程進(jìn)行。 試樣的侵蝕 本室采用的是化學(xué)侵蝕劑（4%的硝酸酒精溶液）侵蝕，如需要用其他的化學(xué)侵蝕劑，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。化學(xué)侵蝕劑的配制方法、操作方法及其注意事項(xiàng)均按照相關(guān)操作規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行。 可根據(jù)具體實(shí)際情況來(lái)選擇最佳的金相試樣的制備方法。5.2 力學(xué)性能試樣的切取和加工（制備）切取樣坯應(yīng)遵循的原

3、則：a. 都應(yīng)在外觀和尺寸合格的鋼材上切取。b. 切取樣坯時(shí)，應(yīng)防止因迂?zé)幔庸び不绊懫淞W(xué)及工藝性能。c. 取樣時(shí)，應(yīng)對(duì)樣坯和試樣作出不影響其性能的標(biāo)記，以保證始終識(shí)別取樣的位置和方向。力學(xué)性能和彎曲試驗(yàn)的取樣要求：a)試件允許避開(kāi)缺陷取樣。b)試件去除之前允許對(duì)試樣進(jìn)行冷校平。c)板材對(duì)焊接焊縫試件上取樣位置見(jiàn)圖3. 圖3板材對(duì)接焊縫試件上試樣位置。5.2.3鋼板切取拉伸、沖擊和彎曲樣坯a.鋼板切取拉伸、沖擊和彎曲樣坯應(yīng)在寬度的1/4處切去，見(jiàn)圖1和圖2.如試驗(yàn)機(jī)能力允許時(shí)，應(yīng)盡可能取全厚度做拉伸試驗(yàn)。b.切取彎曲試樣時(shí)，如機(jī)加工和試驗(yàn)機(jī)能力允許，應(yīng)制備成全截面或全厚度的彎曲試樣；如機(jī)

4、加工和試驗(yàn)機(jī)能力有限，則彎曲試樣也應(yīng)至少保留一個(gè)原表面。圖1在鋼板上切取沖擊樣坯的位置5.2.4板材焊接工藝評(píng)定時(shí)切取拉伸、沖擊和彎曲樣坯。a.焊接工藝評(píng)定切取拉伸、沖擊和彎曲數(shù)量應(yīng)符合表1的規(guī)定。b.板材按工藝評(píng)定切取拉伸、沖擊和彎曲樣坯應(yīng)進(jìn)行外觀檢查和無(wú)峋損檢測(cè)（JB4730）,然后在合格部位和切取試樣。表1 力學(xué)性能和彎曲性能試驗(yàn)項(xiàng)目和取樣數(shù)量試件母材的厚度T(mm)試驗(yàn)項(xiàng)目和取樣數(shù)量（個(gè)）拉伸試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn)拉伸面彎背彎側(cè)彎焊縫區(qū)熱影響區(qū)T<1.52221.5T<102223310T<2022233T202433備注1）一根管接頭全截面試樣可代替兩個(gè)板試樣。

5、2）當(dāng)試樣焊縫兩側(cè)的母材之間或焊縫金屬和母材之間的彎曲性能有著顯著的差別時(shí)，可以用縱向試驗(yàn)代替橫向彎曲試驗(yàn)。縱向彎曲時(shí)只取面彎和背彎試樣各兩個(gè)。 3)可以用4各橫向側(cè)彎試樣代替兩個(gè)面彎和兩個(gè)背彎試樣。 4)當(dāng)焊縫兩側(cè)母材的鋼號(hào)不同時(shí)，沒(méi)側(cè)熱影響部位都應(yīng)取3各沖擊試樣。5）當(dāng)無(wú)法制備5mm*10mm*55mm小尺寸沖擊試樣時(shí)，免做沖擊試樣。 產(chǎn)品焊接試板試樣的制備及類(lèi)別、數(shù)量。a.試板焊縫應(yīng)進(jìn)行外觀檢查和無(wú)損檢測(cè)（按JB4730），在合格部位截取試樣。b.試板的長(zhǎng)度和寬度以滿足試驗(yàn)所需的式樣類(lèi)別和數(shù)量的截取為宜。但對(duì)接接頭試板L300mm，B250mm；試樣的截取如圖4（對(duì)接接頭試板）所示。c.

6、試板兩端舍棄部分長(zhǎng)度隨焊接方法和板厚而異，一般手工焊不小于30mm；自動(dòng)焊和電渣焊不小于40mm。如有引弧板和引出板時(shí)，也可以少舍棄或不舍棄。d.試樣毛坯的截取一般采用機(jī)械切割法，也可以用激光或線切割的方法，但應(yīng)去除熱影響區(qū)。e.必要時(shí)，也可以直接從焊件上截取試樣。f.根據(jù)部同項(xiàng)目的試驗(yàn)要求，試樣進(jìn)行加工，待檢驗(yàn)合格后，打上鋼印或其它永久性的標(biāo)志。g.試樣的類(lèi)別和數(shù)量 試樣的類(lèi)別和數(shù)量應(yīng)符合表2的規(guī)定 表2試樣的類(lèi)別和數(shù)量試樣類(lèi)別拉伸彎曲沖擊s20s>20焊縫金屬熱影響區(qū)面彎背彎側(cè)彎試樣數(shù)量11123（或6）3注： 1）、當(dāng)試板厚度s20時(shí)，應(yīng)采取全板厚單個(gè)試樣；當(dāng)是試樣厚度s>2

7、0時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件可采用全板厚的單個(gè)試樣，也可用多片試樣。采用多片試樣時(shí)，應(yīng)將焊接接頭全厚度的所有試樣組成一組，作為一個(gè)是試樣。 2）、試板厚度s 為1020mm時(shí)，可采用一個(gè)面彎，一個(gè)背彎，也可用2個(gè)側(cè)彎代替面彎和背彎。 3）、標(biāo)準(zhǔn)的抗拉強(qiáng)度下限b>540mm的剛才和Gr-Mo鋼，且試板厚度s>60mm，以及設(shè)計(jì)溫度低于-30度且s>40mm的低溫鋼。焊縫金屬?zèng)_擊數(shù)量為6個(gè)。 4）、一般只進(jìn)行焊縫金屬的沖擊試驗(yàn)，但對(duì)設(shè)計(jì)溫度-20度的低溫設(shè)備，還應(yīng)增加熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)。 5.2.6室溫拉伸試樣試樣的形狀件圖5所示注；1.四面機(jī)加工的巨型橫截面試樣仲截試驗(yàn)時(shí)其表面粗糙度應(yīng)不

8、大于0.82.試樣頭部形狀僅為示意性。3.上圖示圖橫截面試樣（一般采用標(biāo)準(zhǔn)中P4）LcLo+d/2仲裁試驗(yàn)；Lo+2d4.上圖矩形橫截面試樣（一般采用標(biāo)準(zhǔn)中P10）LcLo+1.5So仲裁試驗(yàn)Lo+2So圖5板材拉伸試樣形狀圖b.試樣的制備 機(jī)加工試樣的橫向尺寸公差應(yīng)符合表3的規(guī)定要求。c.原始橫截面積（So）的測(cè)定 a）應(yīng)根據(jù)測(cè)量的原始試樣尺寸計(jì)算原始橫截面積，測(cè)量每個(gè)尺寸應(yīng)準(zhǔn)確到±0.5%。 b）對(duì)于圓形橫截面試樣，應(yīng)在標(biāo)距地兩端及中間三處兩個(gè)相互垂直的方向測(cè)量直徑，取其算術(shù)平均值，取用三處得得最小橫截面積按照So1/4d²計(jì)算。 c）對(duì)于矩形橫截面試樣。應(yīng)在標(biāo)距的兩端

9、及中間三處測(cè)量寬度和厚度，取用三處測(cè)得的最小橫街面積，按照So=ab計(jì)算。表3試樣橫向尺寸公差名稱(chēng)標(biāo)稱(chēng)橫向尺寸尺寸公差形狀公差機(jī)加工的圖形橫截面積直徑3±0.050.02>36±0.060.03>610±0.070.04>1018±0.090.04>1830±0.100.05四面機(jī)加工的矩形橫截面試樣的橫向尺寸相同于圓形橫截面試樣的直徑公差相對(duì)兩面機(jī)加工的矩形橫截面試樣橫向尺寸3±0.10.05>36>610±0.20.1>1018>1830±0.50.2>30

10、50 彎曲試驗(yàn)試樣 a.試樣應(yīng)通過(guò)機(jī)加工去除由于剪切或火焰切割等影響了材料性能的部分。 b.試樣表面不得有劃痕和損傷。矩形橫截面試樣的棱邊應(yīng)倒圓，倒圓半徑不超過(guò)試樣厚度的1/10。棱邊倒圓時(shí)不應(yīng)形成影響試驗(yàn)結(jié)果的橫向毛刺、傷痕或刻痕。 c.試樣寬度應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。如未具體規(guī)定試樣寬度應(yīng)在2050mm之間。 d)試樣厚度應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。如未具體規(guī)定，應(yīng)按照以下要求。 i對(duì)于產(chǎn)品厚度不大于25mm時(shí)，試樣厚度應(yīng)為產(chǎn)品的厚度； ii產(chǎn)品厚度大于25mm時(shí)。試樣厚度可以機(jī)加工減薄至不小于25mm，并應(yīng)保留一側(cè)原表面。彎曲試驗(yàn)時(shí)試樣保留的原表面應(yīng)位于受拉變形一側(cè)。 e)非仲裁試驗(yàn)該協(xié)

11、議可以大于c)、d)條規(guī)定的厚度和弧度試樣進(jìn)行試驗(yàn)。 f)試樣長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)試樣厚度和所使用的試驗(yàn)設(shè)備確定。一般可以按照L0.5（d+a）+140mm，式中；為圓周率，其值取3.1；a為試樣厚度；d為彎曲壓頭或彎心直徑。 沖擊試樣a板材沖擊試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)材料依據(jù)GB/T229-2007標(biāo)準(zhǔn)樣坯的切取 在各種產(chǎn)品不同方向和位置上切取沖擊樣坯時(shí)，會(huì)得到差異不同的試驗(yàn)結(jié)果，尤其對(duì)截面尺寸較大的條鋼。型鋼和鋼板不同的位置，KV值差別很大。沿鋼板軋制方向取樣（縱向試樣），垂直于軋制方向開(kāi)缺口，KV值較高；垂直于鋼板軋制方向取樣（橫向式樣），順著軋制方向開(kāi)缺口，KV值較低。因此，沖擊樣坯得切去應(yīng)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或圖2的

12、規(guī)定進(jìn)行。b.試樣 a)標(biāo)準(zhǔn)尺寸沖擊試樣長(zhǎng)度為mm，橫截面為10mm×10mm方形截面。在試樣長(zhǎng)度中間有V型或U缺口，V型缺口應(yīng)有45。夾角，其深度為2mm，底部曲率半徑為0.25mm（見(jiàn)圖13a和表7）；U型缺口深度應(yīng)為2mm或5mm（除非另有規(guī)定），底部曲率半徑為1mm(見(jiàn)圖13b和表7)。 b)如試料不夠制備標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣，可使用寬度7.5mm、5mm、或2.5mm的小尺寸試樣（見(jiàn)圖13和表7）c)試樣表面粗糙度Ra應(yīng)優(yōu)于5mm，端部除外。d)對(duì)于需熱處理的試驗(yàn)材料，應(yīng)在最后加工前進(jìn)行熱處理，除非已知兩者順序改變不導(dǎo)致性能的差別。e)對(duì)缺口的制備應(yīng)仔細(xì)，以保證缺口根部出沒(méi)有影響吸

13、收能的加工痕跡。f)缺口對(duì)稱(chēng)面應(yīng)垂直于試樣縱向軸線（見(jiàn)圖13）。g)試樣尺寸及偏差應(yīng)符合圖13和表7。h)試樣制備過(guò)程應(yīng)使由于過(guò)熱或冷加工硬化而改變材料沖擊性能的影響減至最小。 圖13 注：符號(hào)l、h、w和數(shù)字15的尺寸見(jiàn)表7 表7 試樣的尺寸與偏差表7試樣的尺寸和偏差名稱(chēng)符號(hào)和序號(hào)V形坡口試樣U形坡口試樣公稱(chēng)尺寸mm機(jī)加工偏差mm公稱(chēng)尺寸mm機(jī)加工偏差mm長(zhǎng)度 l55±0.6055±0.60高度a h10±0.07510±0.11寬度a w標(biāo)準(zhǔn)試樣10±0.1110±0.11小試樣7.5±0.117.5±0.11小試樣5±0.065±0.06小試樣2.5±0.04缺口角度145度±2度缺口底部高度28±0.0758/5±0.09缺口底部半徑30.25mm