试样加工作业指导书.pdf

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1、文件编号：文件编号：ZYWQ03-1.50-2010ZYWQ03-1.50-2010检检 测测 操操 作作 规规 程程试样加工、制样试样加工、制样作业指导书作业指导书（第（第 1 1 版第版第 2 2 次修订）次修订）编编制：制：审审核：核：批批准：准：20112011 年年 7 7 月月 2828 日批准发布日批准发布 2011 2011 年年 8 8 月月 1 1 日实施日实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司受控状态：受控状态：发放登记号：发放登记号：浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指

2、导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 1 页 共 12 页一、适用范围一、适用范围本作业指导书规定了试样加工、制样的依据、设备、操作程序加工方法和注意事项。适用于钢、铁、铜、铝材等产品的各类拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相等试样的加工。二、加工依据二、加工依据GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法 GB/T232-1999金属材料 弯曲试验方法GB/T229-2007 金属夏比缺口冲击试验方法GBT16865-1997变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样GB/T 2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T26502054-2008 焊接接头拉伸、

3、焊缝及熔敷金属拉伸、弯曲、冲击、硬度试验方法其他各类母材、焊接工艺评定试验方法ASTM、EN、JIS 等各类拉伸、弯曲、冲击等试验方法三、加工设备三、加工设备锯床、线切割机床、车床、铣床、磨床等加工设备，及砂轮机、金相切割机、抛光机、镶嵌机等制样设备。四、试样加工操作程序四、试样加工操作程序1、需加工样品在接收、编号后，根据检测项目制订加工方案，设计加工图纸，选择加工设备，确定是否需要外协加工。2、需自加工样品，根据制订的加工方案，选择加工设备，根据图纸进行加工，板类试样需先确定纵向和横向。 加工后， 需对已加工试样和加工余料进行编号，分别堆放，余料应方便查找。第 1 版第 2 次修订2011

4、-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 2 页 共 12 页3、需外加工样品，根据制订的加工方案，在试件上表示清楚加工位置和加工方向，容易混淆的样品应在端面或未加工处刻上钢印，根据图纸进行加工，加工后，应对样品进行核查，样品编号、加工位置、尺寸精度是否符合要求，如有任一项不符， 应重新送样加工， 加工余料取回后， 核对编号， 分别堆放，余料应方便查找。五、试样加工方法五、试样加工方法1. 1.试样形状试样形状试样形状与尺寸取决于金属产品的

5、形状和尺寸。通常从产品、压制坯或铸锭切取样坯，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（铸铁和有色金属附铸试样）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某些其它形状。对于试样的选取与制备，GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法规定：板、 带、 箔材： 厚度小于或等于 12.5mm 时， 选用矩形试样， 厚度大于 12.5mm时，选用圆形试样。线、棒材：应优先选用圆形标准试样，其次为全截面试样。型材：壁厚大于 12.5mm 时，选用圆形试样；壁厚小于或等于 12.5mm 时，选用全壁厚矩形试样；若宽度不足时，可选

6、取尽可能宽的圆形试样或矩形试样。若型材不能加工成圆形试样或矩形试样时，可选用全壁厚矩形试样。管材： 管材外径小于或等于 25mm 时， 采用全截面试样。 管材外径大于 25mm时，可根据壁厚选用圆形试样或矩形试样：壁厚小于或等于 12.5mm 时，采用全截面弧形试样；壁厚大于 12.5mm 时，采用圆形试样。锻件：采用圆形试样。第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 3 页 共 12 页2. 2.位置与方向

7、位置与方向轧制扁平制品A. 钢及钢产品力学性能试验取样：钢及钢产品取样时，应对样坯和样品进行编号和标记，以保证始终能识别取样的位置与方向。取样时应防止过热和加工硬化影响力学性能。钢板、型钢、钢管等产品的取样位置按 GB/T 2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备附录 A 要求进行。B. 铜、铝合金产品力学性能试验取样：铜及铜合金、纯铝及热处理不可强化铝合金、试样纵轴应平行于轧制方向；热处理可强化铝合金，试样纵轴应垂直于轧制方向，但选用标准试样而样品太窄时，试样也可平行于轧制方向。厚度小于或等于 40mm 时，试样应取自厚度的中心部位；厚度大于 40mm 时，试样应取自其中心

8、到表面的 1/2处。挤压及挤压后拉（轧）制品所有试样应是纵向的，样坯应在挤压方向前端切取。除选用全截面试样外，应按下述方法切取：a） 棒材直径 （内切圆直径） 小于或等于 40mm 时， 试样纵轴应与棒材中心重合；大于 40mm 时，试样纵轴应处于中心至表面的 1/2 处。b）型材取样位置的优先顺序为：在宽度允许选用标准试样时，优先切取壁厚大的部分，后选壁厚小的部分；否则，优先切取平面较宽的部分。如图纸有规定，应以图纸规定的位置取样。c） 型材和管材选用圆形试样时， 壁厚小于或等于 40mm 则试样取自壁厚的中心处；壁厚大于 40mm 时则试样取自壁厚中心到制品表面的 1/2 处。d）矩形断面

9、的实心制品，厚度小于或等于12.5mm 时选用全厚度矩形试样；厚第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 4 页 共 12 页度大于 12.5mm 时，采用圆形试样。 铸造钢、铝合金一般采用附铸抗拉试样，即在铸造钢、铝合金产品的一个熔炼炉次中， 在全部浇铸持续时间之半时浇铸拉伸试样， 条件允许也可在产品上直接取样。3. 3. 试样和样坯的制备试样和样坯的制备 切取样坯和机械加工试样，均应防止冷加工或受热而影响

10、材料的力学性能。通常以在切削机床上进行为宜。用烧割法切取样坯时应有足够的加工余量，最小不得小于 20mm。机械加工时，切削深度及冷却剂应适当，最后一道切削深度不宜过大，以免影响力学性能。 从表面质量检查合格的板、带、型材上切取的矩形样坯和管材上切取的弧形样坯，一般应保留其原始表面，不应损伤。加工完的试样的毛刺应去除，尖锐棱边应倒圆，圆弧半径不宜过大。由盘卷上切取的线和薄板带试样，允许矫直或矫平，但矫正不得对试样的力学性能有显著影响。对不测定伸长率的试样，则可不经允许矫正直接进行试验。 箔材试样的加工：可将样坯集装成一叠，样坯两边垫入较硬的铝合金或其他材料薄片，必要时，可在每片试样间垫入薄膜或其

11、他薄片，在机床上用铣刀进行加工；也可用刀片切取或用双刀剪切机逐个进行制备。加工后，试样的尺寸和表面粗糙度应符合规定的要求，表面不应有显著的横向刀痕，磨痕或机械损伤、明显的淬火变形或裂纹以及其他可见的冶金缺陷。第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号：ZYWQ03-1.50-2010第 5 页 共 12 页4. 4. 拉伸、弯曲、冲击试样尺寸拉伸、弯曲、冲击试样尺寸（1 1）圆截面拉伸试样）圆截面拉伸试样圆截面试样的形状尺寸及试样编号见图 1 和表

12、 1。在 L0 大于等于 15mm 的前提下，应优先采用L0=5d 的短比例试样；否则选用L0=10d 的长比例试样，如有需要，也可采用定标距试样。表 1圆横截面比例试样d0mm252015108653rmm0.75d0L0mm5d0K=5.65LemmL0+d0/2仲裁试验：L0+2d0试 样编 号R1R2R3R4R5R6R7R8L0mm10d0K=11.3Le试 样mm编 号R01R02L0+d0/2R03仲裁试R04验：R05L0+2d0R06R07R08d0：试样平行长度内的原始直径L0：原始标距Lc：平行长度Lt：试样总长度r：过渡弧半径图 1圆形横截面机加工试样第 1 版第 1 次

13、修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 6 页 共 12 页（2 2）矩形拉伸试样）矩形拉伸试样厚度大于 0.1mm 的板（带）材料一般采用矩形截面试样。其形状、尺寸及试样编号见图 2 和及表 2。应优先选用 K=5.65 的短比例试样，若短比例试样的L0 小于 15mm， 则应选用 K=11.3 的长比例试样。 薄带试样还可采用标距为 50mm或 80mm 的定标距试样。表 2薄板带矩形横截面比例试样b0mmrmmK=5.6

14、5L0mm5.65K=11.3试样编号P1P2P3P4L0mm11.315Lcmm带头不带头Lcmm带头不带头试样编号P01P02P03P041012.5201520S015L0+b0/2仲裁试验：L0+3b0S0L0+b0/2仲裁试验：L0+3b0L0+2b0L0+2b0a0：板状试样原始厚度b0：板状试样平行长度内的原始直宽度L0：原始标距Lc：平行长度1 夹持头部图 2机加工矩形横截面试样第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ

15、03-1.50-2010第 7 页 共 12 页（3 3）管材拉伸试样）管材拉伸试样对于管材可采用带塞头的全截面试样图 3，或纵向弧形试样图 4。a0：原始管壁厚度D0：原始管外径L0：原始标距Lt：试样总长度Lu：断后标距1夹持头部图 3管段试样a0：原始管壁厚度b0：管纵向剖条试样原始宽度L0：原始标距Lc：平行长度Lt：试样总长度1 夹持头部图 4管材纵向弧形试样应优先选用 K=5.65 的短比例试样。管状试样配塞头距离标距应大于 D0/4。对于塑性好的材料，如不配塞头，可将试样两端夹持头部压扁进行试验。第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品

16、质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 8 页 共 12 页（4 4）冲击试样）冲击试样冲击试样样坯的切取应按相关产品标准或GB/T2975 的规定执行， 试样制备过程应使由于过热或冷加工硬化而改变材料冲击性能的影响减至最小。标准冲击试样尺寸为10mm10mm55mm 方形截面。缺口类型可分为 V 型或 U 型缺口。试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5mm、5mm 或 2.5mm 的小尺寸试样。对缺口的制备应仔细，以保证缺口根部处没有影响吸收能的加工痕迹。缺口对称面应垂直于试样纵向轴

17、线。图 5冲击试样示意图名称长度高度a宽度a缺口角度缺口底部高度缺口根部半径缺口对称面-端部距离a缺口对称面-试样纵轴角度试样纵向面间夹角符号及序号lhw1234-5V 型缺口试样公称尺寸55mm10mm7.5mm5mm2.5mm458mm0.25mm27.5mm9090机加工偏差0.6mm0.075mm0.075mm0.06mm0.04mm20.025mm0.42mmc22U 型缺口试样公称尺寸55mm10mm7.5mm5mm-1mm27.5mm9090机加工偏差0.6mm0.11mm0.11mm0.06mm-0.09mm0.07mm0.42mmc220.075mm8/5mmba：除端部外，

18、试样表面粗糙度应优于 Ra5m。b: 如规定其他高度，应规定相应偏差。c: 对自动定位试样的试验机，建议偏差用0.165mm 代替0.42mm。d: 试样标记应远离缺口，不应标在与支座、砧座或摆锤刀刃接触的面上。表 3试样缺口尺寸及偏差第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号： ZYWQ03-1.50-2010第 9 页 共 12 页（5 5）焊接工艺评定试样）焊接工艺评定试样板材、管材焊接工艺评定试样拉伸、弯曲、冲击试样取样位置见图6、图7，拉

19、伸、弯曲、冲击试样形式和尺寸分别见图 2、图 8、图 5。1-舍弃2-拉伸试件3-弯曲试件4-冲击试件5-余料图 6板材对接焊缝试件拉伸、弯曲、冲击试件截取位置1-拉伸试件2-弯曲试件3-冲击试件图 7 管材试件焊接位置拉伸、弯曲、冲击试件截取位置第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号：ZYWQ03-1.50-2010第 10 页 共 12 页（a）板材试件的拉伸、面弯和背弯试样（b）管材试件的拉伸、面弯和背弯试样（c）对接侧弯试样（S1=10

20、mm）T试件厚度，S1试样厚度 B试样宽度，L0试样长度图 8焊接接头弯曲试样的形式和尺寸焊接件冲击试样取样要求焊接件冲击试样取样要求按按 GB/T229GB/T229 要求，制备要求，制备 10m10mm m10m10mm m80mm80mm 的冲击试样毛坯（试料不够制备标准的冲击试样毛坯（试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度尺寸试样，可使用宽度 7.5mm7.5mm、5mm5mm 或或 2.5mm2.5mm 的小尺寸试样）的小尺寸试样） ，将制备好的冲击试样毛，将制备好的冲击试样毛坯放入热酸液中浸蚀，直至焊缝肉眼清析可见，然后将毛坯用水洗刷吹干。酸液按标准坯放入热酸液中浸蚀，直至焊缝肉眼清

21、析可见，然后将毛坯用水洗刷吹干。酸液按标准GB/T226GB/T226 中的要求，采用中的要求，采用1:11:1（容积比）的盐酸水溶液，浸蚀温度为（容积比）的盐酸水溶液，浸蚀温度为6086080 0。热影响区、。热影响区、焊缝冲击试样缺口位置如图焊缝冲击试样缺口位置如图 9 9 所示，将毛坯制备成长度为所示，将毛坯制备成长度为 55mm55mm 的冲击试样。的冲击试样。图图 9 9 热影响区、焊缝冲击试样缺口位置热影响区、焊缝冲击试样缺口位置第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指

22、导书试样加工、制样作业指导书文件编号：ZYWQ03-1.50-2010第 11 页 共 12 页5. 5. 硬度试样制样硬度试样制样(1)(1) 布氏硬度试样布氏硬度试样试样的表面应平坦和光滑， 并且不应有氧化皮及外界污物， 尤其不应有油脂。试验表面应能保证压痕直径精确地测量，试验表面粗糙度 Ra 一般应不大于 1.6 m；制备试样时，应使过热或冷加工等因素对表面性能的影响减至最小；试样厚度至少应为压痕深度的8 倍。试样最小厚度与压痕平均直径的关系见GB/T231.1-2009 附录 B。(2)(2) 洛氏硬度试样洛氏硬度试样试样的表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮及外界污物，尤其不应有油脂。一

23、般试样表面粗糙度 Ra 应不大于 0.8 m； 试样的试验面和支承面可采用不同的机械方法加工， 试样的制备应使受热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小， 尤其对于残余压痕深度浅的试样应该特别注意；对于用金刚石圆锥压头进行的试验，试样或试验层厚度至少应为残余压痕深度的 10 倍；对于用球压头进行的试验，试样或试验层厚度至少应为残余压痕深度的 15 倍。(3)(3) 维氏硬度试样维氏硬度试样试样制备时应尽量避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度产生影响。维氏硬度试验由于试验力较小， 所以压痕尺寸很小，为保证清晰地测量出压痕对角线长度，因而对试样表面质量要求较高。试样试验面应平坦光滑，无氧化皮及

24、其他污物。维氏硬度试样表面粗糙度应优于 Ra0.4m（小负荷维氏硬度试样应优于Ra0.2m、显微硬度试样应优于 Ra0.1m。试样及试验层的最小厚度应满足试验要求，试验后，试样背面不应出现可见的变形痕迹，试样或试验层的最小厚度H应为压痕深度 h 的 10 倍， 试样或试验层厚度至少应为压痕对角线平均长度的 1.5倍。第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江省冶金产品质量检验站有限公司试样加工、制样作业指导书试样加工、制样作业指导书文件编号：ZYWQ03-1.50-2010第 12 页 共 12 页6. 6. 金相试样金相试样金相

25、检验试样应用机械方法截取、 磨光， 要注意把因取样导致的组织已经变化的试样层面去除掉，可以用金相切割机和磨床来加工。试样应在砂轮侧面轻轻地磨制。再用金相砂纸按“由粗到细”的顺序磨制，试样打磨，抛光时应拿紧，并力求与磨面接触平稳，两人不得同时在一个旋转盘上操作。当试样的厚度小于10mm 或细小的试样，应镶嵌后再进行打磨。抛光和打磨的过程中注意冷却，避免过热导致组织的改变。 对于表面要求高的试样 （如非金属夹杂物试样） 制样时，要求抛光面很精细干净，要选择平绒的抛光布和粒度细小的金刚石抛光剂，抛光过程应非常注意清洁。金相试样制好后进行腐蚀时，操作室应通风良好，并备好自来水和急救酸、碱伤害时中和用的

26、溶液，金相试验用过的废液应经必要的处理后方可排放，不得将未经处理的废料倒入下水道，应有防止试剂、溶液泼洒滴落的措施；作业完毕后应将杂物、废液清理干净。宏观试样经适当的浸蚀后，试样表面应有一个清晰的界限。六、注意事项六、注意事项1、样品加工前，应检查试件是否能满足加工要求，如加工后对材料的性能有影响，及时跟委托方联系，重新送样。2、板类试件应区分纵向和横向，如不能区分，需跟委托方联系确认试件的纵向和横向或重新送样。3、样品取样时，应注意热影响区对样品性能的影响，应避开热影响区，样品大小不足时，最少应避开 1 倍厚度以上。4、样品加工时，应注意加工安全，严格按设备操作规程操作。第 1 版第 2 次修订2011-7-28 颁布2011-8-1 实施