有色金属细丝拉伸试验方法.docx

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有色金属细丝拉伸试验方法

（有色金属细丝拉伸试验方法）

国家标准编制说明

〔送审稿〕

国合通用测试评价认证股份公司

二〇一九年六月十七日

《有色金属细丝拉伸试验方法》

送审稿编制说明

【一】任务来源

依照国家标准化治理委员会下达的国标委综合[2017]128号文《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》，《有色金属细丝拉伸试验方法》〔项目编号为：

20173509-T-610〕国家标准修订工作，由国合通用测试评价认证股份公司，有研亿金新材料有限公司、西北有色金属研究院、国家再生有色金属橡塑材料监督检验中心〔安徽〕、北京有色金属与稀土应用研究所、聊城市产品质量监督检验所、有研医疗器械（北京）有限公司共同负责，完成时间为2019年。

【二】工作简况

2.1项目背景和立项意义

随着科学技术的进步与国民经济的进展，关于有色金属材料在数量、品种、质量及成本等方面不断提出新的要求；对其化学成分、物理性能以及产品的可靠性、稳定性等方面的要求也越来越高，这就需要高精度、高可靠性的工艺、装备、操纵技术与检测技术。

室温拉伸力学性能是有色金属产品的一项基础性能，国内外针对金属材料的室温拉伸力学性能检测方法，制定和实施了许多标准，例如GB/T228.1-2017《金属材料拉伸试验第1部分：

室温试验方法》、GB/T16865-2018《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》、GB/T34505-2017《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》、ASTME8/E8M《金属材料拉伸试验方法》、ASTMB557/B557M《变形及铸造铝、镁拉伸试验方法》、JISZ2241《金属材料拉伸试验方法》等，对规范有色金属材料的力学性能检测起到了很大作用。

然而，关于有色金属细丝产品来说，由于这些产品的特别性，不适合采纳这些标准方法进行室温拉伸力学性能检测，要紧缘故有：

1）横截面积很小的产品，按照标准中建议的量具分辨力测定横截面积，其准确度可能明显超过±2%的要求。

例如，直径小于0.05mm的金属细丝，用分辨力0.001mm的量具测量引起的误差超过±2%，如此，其横截面积测量误差超过±2%。

2）试样原始标距的标记采纳常规的划细线、打小冲点等方法不可行。

3）试验机的力值范围和分辨力都很小，与常规试验机不同；常规的引伸计也不太可能直截了当用于这些产品试样的试验。

4）试样的夹持方法需要特别的方式等等。

由于上述这些缘故，需要针对有色金属细丝产品，制定专门的拉伸试验方法标准，规范有色金属细丝拉伸试验，提高有色金属细丝产品力学性能检测的准确性和可靠性。

国家标准GB10573-89《有色金属细丝拉伸试验方法》颁布实施二十多年以来，为规范我国有色金属合金丝材的性能检测提供了依据，在有色金属细丝产品的生产贸易以及质量操纵方面都起到了巨大的作用。

只是，随着我国有色金属合金制造行业的快速进展，有色金属丝材产品的种类也逐渐丰富，我国的有色金属及合金丝、线、条材的标准体系也在发生着不断变化，而且随着现代检测手段和设备的不断更新换代，现行的国家标准GB10573-89《有色金属细丝拉伸试验方法》逐渐不适用于新情况下的性能检测和产品质量操纵工作，要紧表达在：

a）原版本中的标准文本格式需依照GB/T1.1的规定进行重新起草。

b）原版本的引用标准需要修订。

c）原版本中的术语、符号和单位需要依照GB/T10623进行修订。

d〕原版本中样品尺寸的测量方法、试验结果的修约方法需要修订，与现行标准保持一致。

因此，对标准的修订迫在眉睫，以指导我国有色金属丝材力学性能检测工作，规范企业的生产和销售过程中的质量操纵手段，提升我国有色金属产品质量，具有重要的现实意义。

2.1标准项目编制单位简况

2.1.1国合通用测试评价认证股份公司（以下编号顺延）

国合通用测试评价认证股份公司是中国权威的第三方检验认证服务机构，隶属于国资委下属央企有研科技集团，治理并运营着国家有色金属及电子材料分析测试中心〔1983年由原国家科委批准建立〕与国家有色金属质量监督检验中心〔1985年由国家质量技术监督局批准建立〕。

1990年通过国家技术质量监督检验检疫总局的审查认可，2001年通过实验室“三合一”认可。

公司拥有雄厚的技术力量，先进的仪器，齐全的分析方法，以及与国际接轨的质量治理体系〔ISO/IEC17025〕，承接了国家质量监督抽查、实施生产许证产品的质量检验、方圆产品认证检验、产品质量鉴定、质量评价和仲裁检验等任务。

同时，研究开发新的检验技术和方法；培训检验人员和技术咨询；承担和参加国家标准、行业标准的制定和修订工作，负责和参与起草制订国家标准150余项，行业标准70余项。

在有色金属材料的监督检验方面，国合通用测试评价认证股份公司具备深厚的基础，承担了大量的分析检测任务和标准起草制定工作。

实验室配备ICP-MS，ICP-ES，GD-MS，光谱仪，氧氮氢测定仪等一系列化学分析仪器，可对有色金属材料进行全元素定性和定量分析；实验室配备了万能材料试验机及相关配套设备，可进行高低室温下的拉伸，压缩，剪切等力学性能以及弯曲，扩口，压扁，杯突等工艺性能的检测；配备高周、低周和弯曲疲劳试验机及高低温环境箱，可进行高低室温下的高周疲劳和弯曲疲劳性能，以及室温下的低周疲劳、裂纹扩展速率、断裂韧性、腐蚀疲劳等性能的检测；配备了多种硬度检测设备，可进行布氏、洛氏、维氏、韦氏等硬度检测；另外还可开展有色金属材料的应力腐蚀、剥落腐蚀、盐雾腐蚀等抗腐蚀性能的检测；以及持久蠕变试验，冲击试验，热分析，粗糙度，电性能，密度，涂层性能等参数的检测，差不多涵盖了有色金属产品监督检验的领域范围。

1.1.1有研亿金新材料有限公司

1.1.2西北有色金属研究院

1.1.3国家再生有色金属橡塑材料监督检验中心〔安徽〕

1.1.4北京有色金属与稀土应用研究所

1.1.5聊城市产品质量监督检验所

1.1.6有研医疗器械（北京）有限公司

工作简况

〔1〕2018年3月，为了标准制定工作的顺利开展，成立了《有色金属细丝拉伸试验方法》国家标准起草小组，明确了工作指导思想，确定了编制组成员和任务分工和实验计划。

编制组首先对收集的国内外资料进行分析整理和研讨，为标准编制提供技术参考和支撑。

组织专业技术人员做对拟制定的标准所涉及的内容、范围、适用性、可操作性、科学性等内容进行了认真研讨、论证和改进，形成了标准草案。

〔2〕2018年3月~10月，工作组组织了有研亿金新材料有限公司、西北有色金属研究院、聊城市产品质量监督检验所、国家再生有色金属橡塑材料监督检验中心〔安徽〕、北京有色金属与稀土应用研究所、有研医疗器械（北京）有限公司、国合通用测试评价认证股份公司等7家单位进行标准验证试验，采纳7种不同直径和材质的金属细丝试样，研究试验速率、原始标距长度等参数对试验结果的妨碍，总结分析验证试验结果，形成标准征求意见稿。

〔3〕2018年10月29日～10月31日在安徽省合肥市召开标准的讨论会，会上对标准征求意见稿和验证试验结果进行了讨论分析，通过与会专家的充分沟通，对标准文本中的技术内容进行了修改和完善，形成标准预审稿。

同时明确了下一步工作内容，对验证试验的结果进行更深入分析，必要时补充相关验证试验。

〔4〕征求意见情况：

2标准的制定原那么、标准的要紧内容说明与试验结果分析

标准制定原那么

该标准格式按照GB/T1.1-2017《标准化工作导那么第1部分：

标准的结构和编写》的要求进行编写。

本标准在编制过程中，要紧依照我国现行的拉伸试验方法标准体系GB/T228.1-2017以及丝材的尺寸测量技术GB/T15077-2017《贵金属及其合金材料几何尺寸测量方法》，并结合GB/T10623《金属材料力学性能试验术语》中的变化，形成了本标准的技术要求。

标准的要紧内容说明

2.2.1标准题目及范围

本标准规定了有色金属细丝室温拉伸性能试验方法，检测对象为标称直径不大于0.25mm的有色金属丝材，评价其最大力、抗拉强度、断裂总伸长率等室温拉伸力学性能，在有色金属细丝产品的质量操纵及贸易中起到重要作用。

2.2.2规范性引用文件

规定了试验术语，丝材尺寸测量方法，试验机要求以及数据修约所参考的相应国家标准，原版本第2章中的部分引用标准差不多废除或不适用，例如国家公布了专门的力学性能术语标准，原引用标准GB228《金属拉伸试验方法》应替换成GB/T10623《金属材料力学性能试验术语》；原引用标准GB3493《贵金属及其合金细丝直径测量方法〔称重法〕》已废止，被GB/T15077《贵金属及其合金材料几何尺寸测量方法》替代；原引用标准JJG157《小负荷材料试验机检定规程》和JJG199《微小力值材料试验机检定规程》已废止，被JJG139《拉力、压力和万能试验机检定规程》替代。

本版标准的规范性引用文件均为我国现行有效的国家标准，其明细如下：

GB/T8170数值修约规那么与极限数值的表示和判定

GB/T10623金属材料力学性能试验术语

GB/T15077贵金属及其合金材料几何尺寸测量方法

JJG139拉力、压力和万能试验机检定规程

2.2.3术语和定义

参考GB/T10623界定的术语、定义和符号，并依照现行的金属材料拉伸试验方法标准GB/T228.1-2017金属材料拉伸试验第1部分：

室温试验，GB/T16865-2018变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法，以及GB/T34505-2017铜及铜合金材料室温拉伸试验方法等，对本标准中的部分符号和定义进行了修改，比如将“抗拉强度σb”修改为“抗拉强度Rm”，将“规定总伸长应力σt”修改为“规定总延伸强度Rt”，将“断后伸长率δ”修改为“断后伸长率A”，将“断时总伸长率δt”修改为“断裂总伸长率”等。

修改后与国际国内现行拉伸试验方法标准相一致，减少试验结果的歧义。

2.2.4符号和说明

将原标准的符号和说明单独列为一章，并用表格形式列出，与GB/T1.1中的要求保持一致。

2.2.5方法概述

本试验系用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，测定有色金属细丝的一项或几项力学性能。

与原标准相比，只做了一些文字性修订。

2.2.6试验设备

与原标准相比，由于试验机的检定规程JJG199《微小力值材料试验机检定规程》差不多被JJG157《非金属拉力、压力和万能试验机》替代，而且JJG157也差不多合并到JJG139-2018《拉力、压力和万能试验机检定规程》中来，因此本标准试验设备的检定规程修改为JJG139规程。

试验机的力值准确度应为1级或优于1级，与原标准保持一致。

由于在新标准中，对丝材的尺寸测量方法引用了标准GB/T15077-2017中规定的直截了当测量法和称重法两种方法，在标准GB/T15077-2017中，对尺寸测量器具有明确的规定，因此，无需再在此处说明。

2.2.7试样

试样的截取部位，长度，原始标距等技术要求与原标准保持一致。

2.2.8试验条件

2.2.8.1对室温的要求与GB/T228.1的要求相一致：

除非另有规定，试验一般在室温10℃～35℃范围内进行。

对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±5℃。

2.2.8.2试样的装夹方式及试验速度等技术参数与原标准保持一致。

2.2.9试验程序

2.2.9.1对试样横截面积的测量方式进行了修订，试样的直径测量建议参考GB/T15077-2017《贵金属及其合金材料几何尺寸测量方法》中规定的方法进行。

当丝材直径大于0.05mm时，可采纳外径千分尺、杠杆千分尺或接触式干涉仪等方式直截了当测量试样直径。

当丝材直径小于等于0.05mm时，采纳直截了当测量法时，由于测量器具的误差，可能对试验结果造成较大妨碍，因此建议参考GB/T15077-2017中的称重法进行测量。

2.2.9.2随着微机操纵电子万能材料试验机的普及，采纳直读法的表盘式试验机越来越少，因此，将试样的规定总延伸强度，最大力，抗拉强度，断裂总伸长率等性能测定的直读方法修改为图解法进行计算，提高了效率。

2.2.10试验结果的的处理

随着拉伸试验机检测精度的提高，性能测试结果的精度也在不断提高。

本标准对结果的数值修约间隔进行了修改，参考GB/T228.1-2017中的修约方法，将抗拉强度的修约间隔统一修改为1MPa，将断后伸长率和断裂总伸长率的修约间隔统一修改为0.5%，于现行拉伸试验方法标准保持一致。

保留了对试验无效结果的判定。

通过验证试验能够看出：

当试样断于标距中部时，抗拉强度和断裂总伸长率的平均值均高于断于标距端部的试样，其标准差均低于断于标距端部的试样，说明断于标距端部的试样拉伸试验性能偏小，且数据离散度偏大，如表1所示。

因此规定当试样在距夹头不大于5%L0以内断裂，造成性能不合格，或者因试验机故障，试样打滑等缘故造成结果可疑的，应该进行重新试验。

表1、试样断裂位置对试验结果的妨碍

试样

项目

最大力/cN

抗拉强度/MPa

断裂总伸长率/%

断裂位置

5号试样

有砂纸

3试样平均值

450

1179

63.2

标距中部

标准差

10.69

19.82

3.91

5号试样

无砂纸

3试样平均值

441

1149

56.2

标距端部

标准差

13.56

33.35

2.30

6号试样

有砂纸

3试样平均值

4850

1544

14.0

标距中部

标准差

8.16

1.98

0.10

6号试样

无砂纸

3试样平均值

4666

1486

12.2

标距端部

标准差

62.69

20.29

0.46

7号试样

有砂纸

3试样平均值

3013

1705

13.9

标距中部

标准差

5.00

3.55

0.05

7号试样

无砂纸

3试样平均值

2824

1598

11.6

标距端部

标准差

93.61

53.98

0.46

从表1的试验结果，得出结论：

？

2.2.11试验报告

对试验报告的要求进行了修订，使相关实验条件及要求更加明确，试验报告应包括以下内容：

a）本标准编号；

b）托付单位；

c）材料牌号、状态、规格及批号；

d）试样标识；

e）试验速率、试样原始标距；

f）试验结果；

g）试验人员、校对者及试验日期。

2.2.12验证试验分析：

2.2.12.1本次有色金属细丝拉伸试验验证单位共计7家，然后对试验结果进行数理统计和精密度分析，研究试样速率，试样标距长度以及断裂位置等参数的妨碍。

为了保证数据的准确性，以及验证某一因素对力学性能的妨碍，在对数据进行处理之前，对有色金属对试验数据用F检验和进行处理，剔除掉明显的离群值，得到有效拉伸试验数据共计250组。

2.2.12.1各实验室试验结果相对偏差分析：

试验条件：

原始标距：

100mm，拉伸速率：

2mm/min

试验条件：

原始标距：

100mm，拉伸速率：

2mm/min

试验条件：

原始标距：

100mm，拉伸速率：

2mm/min

试验条件：

原始标距：

100mm，拉伸速率：

2mm/min

通过6家实验室的结果比对，能够看出最大力和抗拉强度指标的数据离散型较小，说明本标准在有色金属细丝拉伸的最大力和抗拉强度检测上稳定度较高。

断裂总伸长率数据离散型较大，特别是断裂总伸长率较小的试样，检测误差比较大，检测时需特别注意。

2.2.12.2拉伸试验速率对试验结果妨碍

试验条件：

原始标距为100mm。

注：

因试样断裂总伸长率太小，数据离散性太大，不具备统计意义

通过对4种试样的多家实验室比对，我们能够看出，试样的最大力随着拉伸速率的下降而逐渐下降，因此，试样的最大力和抗拉强度与试验速率是有关系的。

因此，建议标准中规定拉伸速率不超过10mm/min，并在报告中注明。

仲裁试验时，建议采纳5mm/min的试验速率，统一进行比较。

断裂总伸长率与拉伸速率无固定相关性。

2.2.123原始标距长度对试验结果妨碍

应变速率：

0.02mm/mm/min。

应变速率：

0.02mm/mm/min。

通过试样的比对结果能够看出，随着试样原始标距的增加，试样断裂总伸长率逐渐下降，但最大力变化不大。

因此，标准中规定了推举采纳的试样原始标距长度，并规定只有尺寸和原始标距相同的断后伸长率数据才可相互比较，且试样的原始记录需要在报告中表达。

3标准水平分析

3.1标准水平简析

国家标准GB10573《有色金属细丝拉伸试验方法》依据有色金属细丝室温拉伸试验的特点，制定出适合于微小直径试样的拉伸试验方法，颁布实施二十多年以来，为规范我国有色金属合金丝材的力学性能检测提供了依据，在有色金属细丝产品的生产贸易以及质量操纵方面都起到了巨大的作用。

3.2标准创新点：

目前，国内要紧的金属材料拉伸试验方法标准中，未覆盖直径在0.25mm以下的细丝拉伸性能检测方法，本标准针对直径在0.25mm以下的细丝产品提出室温拉伸力学性能的检测方法，填补了现行标准范围中的空白，具有重要的意义。

4与现行相关法律、法规、规章及相关标准的关系

本标准属于有色金属细丝产品的室温力学性能测试方法标准，没有现行的法律、法规、规章制度等对其要求，本领域没有强制性标准，是相关有色金属丝材产品标准的技术支撑。

本标准与现行法律、法规相协调、无冲突。

5专利及涉及知识产权

本文件起草过程中没有检索到专利和知识产权问题，假如涉及到专利和知识产权时请使用单位与专利和知识产权方协商，本文件的公布机构不承担识别这些专利的责任。

6分歧意见的处理

7标准作为强制性或推举性国家〔或行业〕标准的建议

本标准为有色金属细丝产品力学性能检测方法标准之一，适用于有色金属细丝产品力学性能的检测。

由于有色金属细丝产品的应用领域的不同，对拉伸力学性能指标及检测方法的要求也不尽相同，在订货过程中，供需双方还要对有特别要求的力学性能检测方法进行进一步的明确。

因此，建议本标准作为推举性国家标准公布实施。

8贯彻标准的要求和措施建议

9废止现行有关标准的建议

本标准为修订标准，本标准公布实施后，建议废止被本标准代替的GB/T10573-89《有色金属细丝拉伸试验方法》。

10其它应予说明的事项

无

11推广应用的预期效果

《有色金属细丝拉伸试验方法》标准编制组

2019-06-17