GB/T 4156-2020英文版 金属材料 薄板和薄带 埃里克森杯突试验
GB/T 4156-2020英文版 金属材料 薄板和薄带 埃里克森杯突试验
GB/T 4156-2020 英文版(bzfyw.com) Metallic materials - Sheet and strip - Erichsen cupping test
1 范围
本标准规定了用埃里克森杯突试验测定金属薄板和薄带在拉延成型时承受塑性变形能力的
方法。
本标准适用于测定厚度为0.1mm~2.0mm、宽度不小于90mm的金属薄板和薄带。对于较厚
的或只能取到较窄试样的薄板和薄带,需采用指定尺寸的模具,并在结果表示时使用下标注明,见
表1。
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(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 4287 产品几何技术规范(GPS) 表面结构:轮廓法 术语、定义及表面结构参数
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
穿透裂纹
穿透试样整个厚度的裂纹,并且裂纹的宽度为刚好能使光线在裂纹部分透过。
4 符号和说明
本标准中所用到的符号、说明和单位在图1和表1中给出。
5 试验原理
将一个端部为球形的冲头对着一个被夹紧在垫模和压模间的试样进行冲压形成一个凹痕,直到出
现一条穿透裂纹。依据冲头位移测得的凹痕深度即为试验结果。
6 试验设备
6.1 试验应在一个装备有压模、冲头和垫模的设备上进行,压模、冲头和垫模的尺寸和公差见表1。
6.2 试验设备的结构应保证试验过程中可观察到试样的外表面,并能确定出现穿透裂纹的瞬间。
注:通常破裂出现时伴随着试样受力的下降,有时还会发出可察觉的声响。
6.3 设备应配备一个用于测量冲头移动的量具,分辨力至少为0.1mm。
6.4 压模、垫模和冲头应有足够的刚性,在试验过程中不会变形。压模、垫模和冲头工作表面的维氏硬度至少为750HV30。并应符合以下要求:
a) 试验过程中冲头不应转动;
b) 冲头的工作表面应为球形并经抛光,按照ISO 4287定义的粗糙度平均值Ra 应不大于
0.4μm。
6.5 压模轴线相对冲头球形中心的距离在冲压行程范围内应小于0.1mm。
6.6 垫模和压模与试样的接触表面应平坦并垂直于冲头的移动轴。成型压模应能相对于垫模(固定的)作自调整。
6.7 试验设备应具有约10kN的恒定夹紧力,以确保夹紧试样。
6.8 试验设备应能够测量冲头从开始接触试样表面起所产生的位移。
6.9 也可使用经硬化处理的钢球替代6.1、6.4、6.5、图1和表1中规定的冲头。
7 试样
7.1 试样应平整并具有足够的尺寸,对于宽度或直径不小于90mm的试样,压痕中心到试样任何边缘
的距离不小于45mm,相邻压痕中心间距不小于90mm。对于窄试样,压痕中心应在试样宽度的中心,相邻压痕中心间距至少为一个试样宽度。
7.2 制备试样时,试样边缘不应产生妨碍其进入试验设备或影响试验结果的毛刺或变形。
7.3 试验前,不应对试样进行任何锤打或冷、热加工。
8 试验条件
通常,试验应在10℃~35℃的温度范围内进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±
5℃。
9 试验程序
9.1 测量试样的厚度,精确到0.01mm。
9.2 操作设备前,在试样会接触到冲头和压模的部位涂上少量石墨脂。石墨脂的推荐成分参见附录A。经协商同意也可采用其他润滑剂。
注:使用不同类型的润滑剂会影响试验结果。
9.3 试样夹紧在垫模和压模之间。其夹紧力应为约10kN。
9.4 缓慢地驱动冲头使其接触试样,从这个接触点开始测量压入深度。
注:开始试验前,冲头顶部和垫模的上表面保持在同一水平面上(校正时的深度测量起始点)。
9.5 平稳地进行压入成型。对于标准试验,速率控制在5mm/min~20mm/min之间。对于宽度或直
径b< 90mm的试样,速率应控制在5mm/min~10mm/min之间。
注1:对于人工操作的试验设备,当操作接近结束时,速率宜降低到接近下限,以便能准确地确定出现穿透裂纹的瞬间。
注2:当使用计算机控制的试验设备时,由于试验结果由力-冲头位移图直接给出,所以试验后期不需要降低速率。
9.6 出现穿透裂纹时,应立即停止冲头的移动。
注:通常,出现穿透裂纹时,对应在力-冲头位移图中会出现一个力的衰减,这个力的衰减可以作为确定停止冲头移动的依据。
9.7 测量冲头压入深度,如图1所示的h,精确到0.1mm。
9.8 除非产品标准另有规定,至少应进行三次试验,埃里克森杯突值IE 应为所有测量值h读数的平均值,单位为毫米(mm)。
10 试验报告
试验报告至少应包括以下内容:
a) 本标准编号;
b) 试样的标识(取样位置);
c) 试样的厚度;
d) 使用润滑剂的类型;
e) 如有要求,提供破裂后的试样形貌。
