书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０４０ ． １０ 犎 ２２ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 １５２４８ — ２００８ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１５２４８ — １９９４ 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法 犜犺犲狋犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犪狓犻犪犾犾狅犪犱犻狀犵犮狅狀狊狋犪狀狋犪犿狆犾犻狋狌犱犲 犾狅狑犮狔犮犾犲犳犪狋犻犵狌犲狅犳犿犲狋犪犾犾犻犮犿犪狋犲狉犻犪犾狊 ２００８  ０４  ０９ 发布 ２００８  １０  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ１５２４８ — １９９４ 《 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法 》。 本标准与 ＧＢ ／ Ｔ１５２４８ — １９９４ 《 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法 》 相比 ， 主要变化如下 ： ——— 将标准的适用范围从适用于 “ 与时间有关的非弹性应变和与时间无关的非弹性应变相比小得 可以忽略不计的温度和应变速率下试验 ” 改为适用于 “ 时间相关的非弹性应变和时间无关的非 弹性应变相比较小或与之相当的温度和应变速率 ” 下的试验 ； ——— 删除原附录 Ｃ “ 带过渡圆弧试样应变范围修正 ” 及正文中标距内带圆弧的试样及其相关内容 ； ——— 删除使用差动变压器和上 、 下引伸杆组成的引伸计系统示意图 ； ——— 在数据处理中推荐采用循环弹性模量进行计算 ， 增加了与循环弹性模量相关的符号和说明 ； ——— 对图 、 表 、 设备 、 试样 、 试验环境 、 记录和失效判定等中的部分技术内容进行了修改 ； ——— 将原标准中表述可能引起分歧的部分及文字错误进行了修改 。 本标准的附录 Ａ 、 附录 Ｂ 、 附录 Ｃ 和附录 Ｄ 均为资料性附录 。 本标准由中国航空工业第一集团公司提出 。 本标准由中国航空工业第一集团公司归口 。 本次标准起草单位 ： 北京航空材料研究院 、 中国科学院金属研究所 、 北京钢铁研究总院 。 本标准主要起草人 ： 钟斌 、 张国栋 、 何玉怀 、 金磊 、 李骋 、 谢济洲 、 段作祥 、 侯静泳 。 本标准代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１５２４８ — １９９４ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 １５２４８ — ２００８ 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法 １ 　 范围 本标准规定了金属材料轴向等幅低循环疲劳试验的设备 、 试样 、 试验程序 、 试验结果的处理及试验 报告等 。 本标准适用于金属材料等截面和漏斗形试样承受轴向等幅应力或应变的低循环疲劳试验 ， 不包括 全尺寸部件 、 结构件的试验 。 适用于时间相关的非弹性应变和时间无关的非弹性应变相比较小或与之 相当的温度和应变速率 。 允许在温度 、 压力 、 湿度 、 介质等环境因素下进行试验 ， 但这些因素在整个试验 过程中应保持恒定 。 注 ： 本标准可作为材料研制 、 机械设计 、 工艺和质量控制 、 产品性能测定和失效分析时低循环疲劳试验的指南 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 　 金属力学性能试验术语 ＧＢ ／ Ｔ１２１６０ 　 单轴试验用引伸计的标定 ＪＪＧ５５６ 　 轴向加荷疲劳试验机检定规程 ３ 　 符号 本标准使用的符号 、 名称 、 单位和说明见表 １ 。 表 １ 　 符号 、 名称 、 单位和说明 符号 名 　　 称 单位 说 　　　　 明 Δ ε ｔ 总应变范围 ｍｍ ／ ｍｍ 　 在一次循环中 ， 最大和最小应变的代数差 ， 即 ： Δ ε ｔ ＝ ε ｍａｘ － ε ｍｉｎ Δ ε ／ ２ 应变幅 ｍｍ ／ ｍｍ 　 应变范围的一半 ε ｍａｘ 最大应变 ｍｍ ／ ｍｍ 　 在一次循环中 ， 应变的最大代数值 。 拉伸为正 ， 压缩为负 ε ｍｉｎ 最小应变 ｍｍ ／ ｍｍ 　 在一次循环中 ， 应变的最小代数值 Δ ε ｅ 弹性应变范围 ｍｍ ／ ｍｍ 　 等于应力范围除以弹性模量 ， 即 ： Δ ε ｅ ＝ Δ σ ／ 犈 Δ ε ｐ 塑性应变范围 ｍｍ ／ ｍｍ 　 取总应变范围与弹性应变范围之差 ， 即 ： Δ ε ｐ ＝ Δ ε ｔ － Δ ε ｅ Δ σ 循环应力范围 ＭＰａ 　 在一次循环中 ， 最大应力和最小应力的代数差 ， 即 ： Δ σ ＝ σ ｍａｘ － σ ｍｉｎ Δ σ ／ ２ 应力幅 ＭＰａ 　 应力范围的一半 σ ｍａｘ 最大应力 ＭＰａ 　 在一次循环中 ， 应力的最大代数值 σ ｍｉｎ 最小应力 ＭＰａ 　 在一次循环中 ， 应力的最小代数值 犚 σ 应力比 — 　 犚 σ ＝ σ ｍｉｎ ／ σ ｍａｘ 犚 ε 应变比 — 　 犚 ε ＝ ε ｍｉｎ ／ ε ｍａｘ 犖 ｆ 失效循环数 周 　 到达失效的循环次数 ２ 犖 ｆ 失效反向数 反向数 　 到达失效的反向次数 １ 犌犅 ／ 犜 １５２４８ — ２００８ 表 １ （ 续 ） 符号 名 　　 称 单位 说 　　　　 明 犫 疲劳强度指数 — 　 ｌｇ Δ σ ／ （） ２－ｌｇ２ 犖 ｆ 或 ｌｇ Δ ε ｅ ／ （） ２－ｌｇ２ 犖 ｆ 曲线的斜率 犮 疲劳延性指数 — 　 ｌｇ Δ ε ｐ ／ （） ２－ｌｇ２ 犖 ｆ 曲线的斜率 ε ′ ｆ 疲劳延性系数 — 　 取 ｌｇ Δ ε ｐ ／ （） ２－ｌｇ２ 犖 ｆ 曲线上 ２ 犖 ｆ ＝１ 处的纵坐标截距 σ ′ ｆ 疲劳强度系数 ＭＰａ 　 取 ｌｇ Δ σ ／ （） ２－ｌｇ２ 犖 ｆ 曲线上 ２ 犖 ｆ ＝１ 处的纵坐标截距 犓′ 循环强度系数 ＭＰａ 　 ｌｇ Δ σ ／ （） ２－ｌｇ Δ ε ｐ ／ （） ２ 曲线上 Δ ε ｐ ／ ２＝１ 处的纵坐标截距 狀′ 循环应变硬化指数 — 　 ｌｇ Δ σ ／ （） ２－ｌｇ Δ ε ｐ ／ （） ２ 曲线的斜率 犈 弹性模量 ＭＰａ 　 在弹性范围内 ， 应力与应变的比值 ， 采用单调拉伸或物理方法测得 犈  循环弹性模量 ＭＰａ 　 在循环加载条件下 ， 按照特定要求测得的弹性范围内的应力与应变 的比值 。 可按 ８．１．１ 中的方法测得 犈 ＮＴ 拉伸卸载模量 ＭＰａ 　 第 犖 次循环中 ， 从峰值拉应力卸载时测得的弹性模量 犈 ＮＣ 压缩卸载模量 ＭＰａ 　 第 犖 次循环中 ， 从谷值压应力卸载时测得的弹性模量 ４ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１０６２３ 确立的以及下列术语和定义适用于本标准 。 ４ ． １ 应力 ／ 应变  寿命曲线 　 狊狋狉犲狊狊 ／ 狊狋狉犪犻狀犾犻犳犲犮狌狉狏犲 应力 ／ 应变范围与到达失效反向数的关系曲线 。 注 ： 用一组试样 ， 选取若干个应力或应变值 ， 分别测定其到达失效的循环数 ， 然后画出 Δ σ ／ ２－２ 犖 ｆ 或 Δ ε ｔ ／ ２－２ 犖 ｆ 曲 线 ， 如图 １ 和图 ２ 所示 。 根据关系式 Δ ε ｔ ＝ Δ ε ｅ ＋ Δ ε ｐ ， Δ ε ｔ ／ ２－２ 犖 ｆ 曲线还可处理成图 ３ 形式 ， 其函数关系式参见 附录 Ａ 。 在确定 Δ σ ／ ２ 时 ， 若无明显的循环稳定值 ， 则取 犖 ｆ ／ ２ 时的应力范围 。 ４ ． ２ 应力  应变迟滞回线 　 狊狋狉犲狊狊狊狋狉犪犻狀犺狔狊狋犲狉犲狊犻狊犾狅狅狆 一次循环中的应力  应变关系曲线 ， 如图 ４ 所示 。 图 １ 　 Δ σ ／ ２－２ 犖 犳 曲线 ２ 犌犅 ／ 犜 １５２４８ — ２００８ 图 ２ 　 Δ ε 狋 ／ ２－２ 犖 犳 曲线 图 ３ 　 Δ ε 狋 ／ ２ 、 Δ ε 犲 ／ ２ 、 Δ ε 狆 ／ ２－２ 犖 犳 曲线 ４ ． ３ 循环应力  应变曲线 　 犮狔犮犾犻犮狊狋狉犲狊狊狊狋狉犪犻狀犮狌狉狏犲 在不同总应变范围下得到的一系列稳定迟滞回线顶点的轨迹 ， 如图 ５ 所示 。 也可用稳定应力幅和 塑性应变幅在双对数坐标上作出的关系曲线表示 ， 如图 ６ 所示 ， 相应的函数关系式参见附录 Ａ 。 注 ： 循环应力  应变曲线与一次应力  应变曲线进行比较 ， 是判断金属材料循环硬化或循环软化的标志 。 一般采用 多试样法获得 ， 如条件不允许 ， 也可采用应变范围自小到大的单试样增级试验法获得 。 ４ ． ４ 循环硬化 　 犮狔犮犾犻犮犺犪狉犱犲狀犻狀犵 在循环加载过程中 ， 当控制应变恒定时 ， 其应力随循环数增加而增加 ， 然后渐趋稳定的现象 。 ３ 犌犅 ／ 犜 １５２４８ — ２００８ 图 ４ 　 应力  应变迟滞回线 图 ５ 　 循环应力  应变曲线 ４ ． ５ 循环软化 　 犮狔犮犾犻犮狊狅犳狋犲狀犻狀犵 在循环加载过程中 ， 当控制应变恒定时 ， 应力随循环数的增加而降低 ， 然后渐趋稳定的现象 。 ４ 犌犅 ／ 犜 １５２４８ — ２００８