GBT15824-1995 热作模具钢热疲劳试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准GB/T15824一1995热作模具钢热疲劳试验方法Thermalfatiguetestingmethodforhotdiesteel1主题内容与适用范围本标准规定了热作模具钢热疲劳试验方法中的符号和术语、试样及其制备、试验设备、试验程序、热疲劳级别图谱及数据处理、试验报告内容本标准适用于测定热作模具钢的冷热疲劳性能材料研制、机械设计、工艺和质量控制、产品性能和失效分析可参照使用本标准2弓!用标准GB2614镍铬一镍硅热电偶丝及分度表GB3772铂锗10一铂热电偶丝及分度表3符号米语3.1符号、术语、定义及单位见表1表1序号符号术语定义单

2、位1T.-(T,)上限温度试验的最高温度C2了...(TO下限温度试验的最低温度℃3T表面温度试样的表面温度C4了飞心部温度试样的心部温度亡在一次循环中最大与最小真实应变的代数差oc=+(T.5△S,真实总应变范围-Tm)6△S,真实塑性应变范围总应变范围与弹性应变范围之差7口线膨胀系数K-'8叮1T*下的屈服强度试验材料在温度为T、下的屈服强度Pa9口之T。，下的屈服强度试验材料在温度为Tm，下的屈服强度PatoE,T、下的弹性模量试验材料在下限温度T.,.下的弹性模量GPa11E,Tm.下的弹性模量试验材料在上限温度了，~下的弹性模量GPa12产1丁，.下

3、的泊松比试验材料在下限温度Tm,.下的泊松比13刀,T-下的泊松比试验材料在上限温度TA。下的泊松比14r加热时间S国家技术监督局1995一12一13批准1996一08一01实施GB/T15824一1995续表1序号符号术语定义单位15P表面功率高频加热设备给试样加热时的表面功率W16R试样半径.rn17与试样轴心的距离试样内某一点距试样轴心的距离nl幻118P试样密度kg/-'19(比热容试验材料的比热容J八kg·K)20K热导率试样材料的热导率WI(m·K)21o=径向应力试样内某点在径向上的应力Pa22口rr切向应力试样内某点在切向上的应力Pa23口“轴

4、向应力试样内某点在轴向上的应力Pa244T温度差表面温度和心部温度之差OT=T一T-七3.2冷热疲劳是指材料在交变温度下，由于热应力使材料损伤以致开裂的现象。试样及制备4.，热疲劳试祥的形状及尺寸见图1。图中有两个轴向平行平面，粗糙度为R.O.32pm的面为观察面，另一面焊热电偶。其余3}y20一}‘月一言!{图1试样尺寸4.2试样按材料或零件技术规范所规定的部位和方向切取。试样的切取不应改变材料的力学性能。4.3试样观察面的表面粗糙度R二的最大允许值为。.32Pm.5试验设备51试验原理及试验设备方框图试验原理主要参照瑞典Uddeholm热疲劳实验法，其原理

5、是利用高频感应快速加热，达到试验上限温度(T...)后用压缩空气或压缩空气加水(喷雾)或水急速冷却至下限温度(T-)。试样由于内约束而产生热应力，在热应力作用下，循环一定次数后试样表面产生损伤程度不同的热疲劳龟裂。这种龟裂和失效模具上的龟裂形貌相似试验设备方框图见图2.GB/115824一1995图2试验设备方框图5.2主机及淬火变压器热疲劳试验法的主机为高频感应加热设备(推荐型号为Gplo-cw5>,经淬火变压器转换后联结复合感应圈使试样加热5.3感应圈为达到不同的冷却速度及感应圈本身冷却的需要，感应圈需作成复合式的，其外圈通过循环水冷却感应圈自身，其内圈是

6、通过冷却介质冷却试样的。根据实验条件对冷却速度的要求.可以喷水、喷雾或喷压缩空气，这部分由电磁阀控制，停电时开启，通电加热则自动关闭。感应圈结构简图见图3e感应圈内径为Al5mm,高度为12mm。内部喷孔孔径为lmm，间距为3mm，均匀分布一奋曰}+-rpt亚!l}l箭'El次{。图3感应圈简图6试验程序6.1开启主机，使其预热30min至60mino6.2准备好冷却介质，如开启空气压缩机以便喷雾或喷压缩空气6.3将试样置入试验台支座。试样与感应圈同心6.4温度测量热电偶焊在试样上直接测量6.41热电偶6.4.1门一般试验温度在850℃以下。具体要求参见

7、GB2614及GB37726.4.1.2热电偶的直径根据两个因素选择，第一，在高温下不变质;第二，测温的灵敏度高。作热疲劳试验需选用。.1-0.3mm直径的热电偶，温度低选用。.lmm温度高选用。.3mm温度误差应控制在士10C以内。6.4.1.3热电偶焊接时应将热电偶的端部分别焊在试样表面，两个焊点间距保持约lmm。为防止虚焊，焊点需用100倍的显微镜检查6.5记录装置对循环温度的变化及循环次数需作记录，温度记录装置的误差不应超过士10'Ccs/T15824一1995了热疲劳级别图谱及数据处理7.1试验完后试样经缓蚀液清洗，去掉试样表面的水垢后、选择试样上感

8、应加热带的中心位置在80倍读数显微镜下