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頂鍛試驗-金屬工藝性能試驗

金屬工藝性能試驗—頂鍛試驗 


金屬頂鍛試驗是對規(guī)定尺寸的試樣進行鍛打或捶擊以檢驗金屬在室溫或熱狀態(tài)下承受頂鍛塑性變形的能力并顯示其缺陷的試驗。


1
試驗設備

(1) 頂鍛試驗設備通常為頂鍛試驗機、萬能試驗機、壓力機、鍛壓機或手錘。試驗時可使用具有足夠的剛性的支撐板和防止試樣偏斜的夾具。

(2) 對于熱頂鍛試樣應用可控制溫度的加熱裝置進行加熱。


熱頂鍛試驗裝置

2
頂鍛試驗方法

適用范圍

適用于下列橫截面尺寸(直徑,邊長,或內(nèi)切圓直徑)范圍的金屬材料:

①對于冷頂鍛試驗為3mm~30mm

②對于熱頂鍛試驗為5mm~200mm

③對于熱軋盤圓和盤條的頂鍛試驗檢查表面的方法,適用于橫截面尺寸為6mm~30mm范圍并以盤圓,棒材和線材形狀交貨的金屬材料。


試樣的要求

(1) 切取試樣時,應防止損傷試樣表面和因過熱或加工硬化而改變其性能。

(2) 試樣應保留原軋制或拔制表面如試樣表面要求機加工應在相關產(chǎn)品標準中加以說明但是試樣機加工的軌跡應垂直于試樣的中心線。

(3) 試樣的高度在相關產(chǎn)品標準中規(guī)定如果未具體規(guī)定對于黑色金屬應為試樣橫截面尺寸的1.5倍至2倍,推薦采用1.5倍。對于有色金屬應為試樣橫截面尺寸的1/2試樣高度的允許偏差為±5 %h。

(4) 樣試樣端面應垂直于試軸線。

(5) 試樣標志應標記在試樣的任一端面。


試驗程序

(1) 頂鍛試驗應在靜壓力或動壓力下進行。

(2) 冷頂鍛試驗一般在10℃~35℃的室溫下進行,對于溫度要求較嚴格的試驗,試驗溫度為23℃±5℃。

(3) 對于熱頂鍛試驗,試樣的加熱溫度、加熱時間和允許的終鍛溫度應按照相關產(chǎn)品標準規(guī)定的要求。

(4) 對于頂鍛試驗試樣所要達到的最終高度按h1=hX計算鍛壓比應在相關產(chǎn)品標準或協(xié)議中規(guī)定,如未具體規(guī)定,鍛壓比推薦為1/3。

頂鍛最終達到的高度

h1=hX

h1

最終高度

h

頂鍛前高度

X

鍛壓比

(5) 頂鍛試驗后試樣不應有扭歪鍛斜現(xiàn)象,室溫頂鍛時應符合表1的規(guī)定,熱頂鍛時應符合表2規(guī)定。


室溫頂鍛前后試樣高度允許偏差

試樣直徑或邊長/mm

h的允許偏差/mm

h1的允許偏差/mm

5

±0.5

±0.5

510

±1

±1

1030

±2

±2


熱頂鍛前后試樣高度允許偏差

試樣直徑或邊長/mm

h的允許偏差/mm

h1的允許偏差/mm

5

±0.5

±0.5

510

±1

±1

1050

±2

±2

50100

±3

±3

100150

±4

±4

150200

±5

±5


3

試樣頂鍛時的變形





圖1 圓柱試樣頂鍛時變?yōu)楣男?/span>

①試樣頂鍛時易趨向變?yōu)楣男危@是由于試樣兩端面受摩擦力影響而限制了試樣橫向變形所致。

②試樣頂鍛試驗后在鼓脹最大附近最可能出現(xiàn)裂紋。

③裂紋是在切向拉應力的作用下產(chǎn)生。


4
試驗結果評定

頂鍛后檢查試樣側面,在有關標準或技術協(xié)議未作具有規(guī)定的情況下,一般如無裂縫、裂口、裂紋、扯破、折疊或氣泡,則認為試樣合格。


5
試驗爭議

熱軋棒線材試驗結果有爭議時,采用金相方法檢驗未過頂鍛的試樣橫截面缺陷深度,并根據(jù)產(chǎn)品標準供貨協(xié)議規(guī)定的表面質量等級和EN 10221:1996或表3判斷,如果無表面質量等級的規(guī)定,參照表3中表面質量等級D級的規(guī)定判斷。


熱軋棒線材表面質量等級及最大允許缺欠深度     

單位:mm

表面質量等級

公稱直徑dN

最大允許缺欠深度

A

5dN25
 25dN150

0.5
 0.02dN

B

5dN12
 12dN18
 18dN30
 30dN150

0.2
 0.25
 0.3
 0.01dN

C

5dN12
 12dN30
 30dN120

0.17
 0.23
 0.0075dN

D

5dN25
 5dN25
 5dN25
 5dN25

0.15
 0.2
 0.005dN
 
0.3

E

5dN25

a)

a)       E級表面質量等級應優(yōu)于D級,具體要求和檢測評判方法由交易相關方商定


6
行業(yè)標準

YB/T 5293-2014 金屬材料 頂鍛試驗方法

GB/T 233-2000 金屬材料 頂鍛試驗方法

HB 5208-1982 金屬頂鍛試驗方法


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