仪器化压入法测量拉伸能和残余应力国家标准发布

2020年12月14日，国家标准化管理委员会正式发布国家标准GB/T 39635-2020《金属材料-仪器化压入法测定压痕拉伸性能和残余应力》，该标准将于2021年7月1日起实施。本标准由上海交通大学工程力学实验中心余征跃、邓小伟等老师主持完成标准制定和试验验证工作。本标准受到各方面极大地关注，参加制定单位还有：冶金工业信息标准研究院、国网辽宁省电力科学研究院、北京春秋阳光科技有限公司、浙江华电器材检测研究所有限公司、上海尚材验机有限公司、上海海关工业品与原材料检测技术中心、成都海光核电技术服务有限公司、宝山钢铁股份有限公司、北京时代之峰科技有限公司。

仪器化压入试验标准是近年来备受国内外关注的焦点，《金属材料-仪器化压入法测定压痕拉伸性能和残余应力》规定了采用仪器化压入试验测定金属材料压痕拉伸性能和残余应力的方法。通常材料强度必须制作标准试样通过拉伸等试验获得。该方法只需采用球形压头压入试样表面，测量压入试验力-深度曲线，通过该曲线来获取压痕屈服强度、抗拉强度和应变硬化指数，来表征金属材料的拉伸强度（图1）。其次采用维氏压头压入试样表面，通过测量有应力与无应力状态下金属材料的压入试验力差，获得金属材料试样或构件（如焊接部位）的残余应力分布（图2）。

图1 金属材料压入试验力-压痕深度曲线和拉伸性能关系

图2 存在残余应力时压入试验力-压痕深度变化

由于压头直径小和压入深度浅，仪器化压入试验方法是一种无损或微损的试验新方法。尤其适用于在役设备或工程构件无法切割或者材料太小无法制作标准试样，在不能进行拉伸试验时，该方法可以作为很好的补充和参考，有望在电厂管路、石油管道、压力容器、工程结构等领域得到广泛应用，在原材料快速检验、小试样检测、以及现场在役设备和工程构件的安全评估方面具有显著优势和广阔的应用前景。