原材料复验试样制备通用工艺规程.docx
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原材料复验试样制备通用工艺规程
原材料复验试样制备
通用工艺规程
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XX公司发布
原材料复验试样取样通用工艺规程
1主题内容与适应范围
1.1本规程规定了压力容器用钢板、钢带、钢管、圆钢、锻件及其它型钢等原材料复验时试样取样与加工的方法和要求。
1.2本规程适用于本公司制造的钢制压力容器产品用材料的复验。
其它材料的复验亦可参照执行。
2总则
材料复验试样的制备除符合本规程的规定外，还应遵守国家颁布的有关法令、法规、标准、本公司其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。
3取样
3.1试样应在外观及尺寸合格的钢材上切取。
切取试样样坯时，应防止因受热、加工硬化及变形而影响其力学性能及工艺性能。
用火焰切割法切取样坯时，从样坯切割线至试样边缘必须留有足够的加工余量，一般不小于钢材的厚度或直径，但最小不得小于20mm。
对厚度或直径大于60mm的钢材，其加工余量可适当减小。
3.2试样样坯切取位置及方向
3.2.1钢板
应在钢板端部垂直于扎制方向切取拉伸、弯曲、冲击试样样坯。
对纵扎钢板，应在距边缘为板宽1/4处切取样坯，如图3-1所示。
对横轧钢板则可在宽度的任一位置切取样坯。
图3-1钢板切取样坯的示意图
3.2.2扁钢
应从扁钢端部沿扎制方向距边缘为1/3处切取拉伸、弯曲和冲击样坯。
如图3-2所示。
图3-2扁钢切取样坯的示意图
3.2.3钢板、扁钢冲击试样样坯应在一侧保留表面层，冲击试样缺口应垂直于该表面层，如图3-3所示。
图3-3切取冲击样坯的示意图
3.2.4钢管
3.2.4.1外径小于或等于30mm的钢管，应取整个管段作为拉伸试样。
3.2.4.2外径大于30mm的钢管，应剖管取纵向或横向拉伸样坯。
壁厚小于8mm时，应制成条状拉伸试样；壁厚等于或大于8mm时，应根据壁厚，加工成圆形比例试样，试样中心线应接近钢管内壁，样坯部位如图3-4所示。
3.2.4.3钢管的冲击试样样坯应靠近内壁切取，试样缺口应垂直内壁，取样方向符合有关产品或标准的规定。
3.2.4.4钢管的弯曲、扩口、缩口、压扁和卷边可以在任意部位切取样坯。
图3-4钢管切取样坯的示意图
3.2.5锻件
3.2.5.1取样数量
热处理单件重量小于或等于3500kg的锻件取一组试样（1个拉伸、3个冲击），热处理单件重量大于3500kg的锻件取两组试样（每组1个拉伸、3个冲击），两组试样位置间隔180°，如锻件长度大于直径的1.5倍时，则应在锻件两端各取一组试样。
3.2.5.2取样方向
锻件（不含条形）宜取切向试样，当不能制取切试样时，则取纵向或径向试样。
条形锻件宜取纵向试样。
3.2.5.3取样部位
筒形锻件和环形锻件的试样应取自锻件的端部，从壁厚的1/2处取样，见图3-5a）和图3-5b）。
饼形锻件的试样应取自锻件的端部，饼形锻件直径小于或等于350mm时在外缘取样，直径大于350mm时从距边缘等于或大于20mm处向里取样，见图3-5c）。
碗形锻件的试样应在锻件的开口端，从壁厚的1/2处取样，见图3-5d）。
长颈法兰锻件的试样应在锻件公称厚度部位距外缘等于或大于20mm处向里（或从余块内表面向外）取样，见图3-5e）。
条形锻件的试样应取自锻件的端部，从距表由1/4公称厚度处取样。
除IV级锻件外，锻件的力学性能试样也可从同批号单独锻成的检验锻坯上制取.检验锻坯与锻件有相同的锻造工艺、锻造比，其公称厚度应等于或大于锻件的公称厚度，并同炉热处理。
图3-5锻件切取样坯的示意图
3.2.6圆钢、方钢和六角钢
3.2.6.1对截面尺寸（详见下图中的D和a）小于或等于60mm的，应在中心切取拉伸、冲击样坯；对截面尺寸大于60mm的，则在直径或对角线距外端四分之一处切取。
如图3-6所示。
图3-5圆钢、方钢、六角钢切取样坯的示意图
图3-6圆钢、方钢、六角钢切取样坯的示意图
3.2.6.2样坯不需要热处理时，截面尺寸小于或等于40mm的，应采用全截面进行拉伸试验;样坯需要热处理时，按有关产品的规定切取。
3.2.6.3应从圆钢、方钢端部沿扎制方向切取弯曲样坯。
截面尺寸小于或等于35mm时，应以钢材全截面做试验；截面尺寸大于35mm时，圆钢加成工直径25mm的圆形试样，并且保留宽度不大于5mm的表面层，方钢加工成直径20mm的矩形试样，并保留一个表面层，如图3-7所示。
图3-7圆钢、方钢弯曲切取样坯的示意图
3.2.7工字钢、槽钢
应从其腰高的四分之一处沿扎制方向切取矩形拉伸、弯曲、冲击样坯。
拉伸、弯曲试样的厚度应是钢材的厚度，如图3-8所示；冲击样坯应在一侧保留表面层，冲击试样缺口应垂直于该表面层，如图3-3所示。
图3-8工字钢、槽钢切取样坯的示意图
3.2.8角钢、乙字钢、T形钢和球扁钢
应从角钢、乙字钢腿长、T形钢和球扁钢腰高的三分之一处切取矩形拉伸、弯曲、冲击试样，如图3-9所示。
冲击样坯应在一侧保留表面层，冲击试样缺口应垂直于该表面层，如图3-3所示。
图3-9角钢、乙字钢、T形钢和球扁钢切取样坯的示意图
3.2.9钢带应从其每卷的外端或内端切取样坯；钢条、钢丝应从其每盘两端切取样坯。
4试样的制备
4.1试样加工时，应防止冷加工或受热而影响其力学性能及工艺性能。
4.2在不影响力学性能的情况下允许矫直或校平试样。
对不测定伸长率的试样，则可不经矫正就可进行试验。
4.3不经机加工单铸试样表面上的夹砂、夹渣、毛刺、飞边等，必须加以清除。
4.4凡不符合本规程所规定的各项要求，表面有显著横向刀、磨痕或机械损伤，有明显淬火变形或裂纹，以及肉眼可见冶金缺陷的试样，均不允许用于试验。
4.5试样标志一般应标在头部端面或侧面上（小截面试样可挂标志牌），以便试验时识别。
5拉伸试样
5.1试样形状及尺寸的一般规定
5.1.1试样分为比例和定标距两种，一般为经机加工试样和不经机加工的全截面试样，其横截面通常为圆形、矩形、异形以及不经热加工的全截面形状。
对全截面试样原始横截面积F0可根据规定，以名义或实测尺寸进行计算。
5.1.2试样平行长度l：
对圆形试样不小于l0+d0，对矩形试样不小于l0+b0/2。
仲裁试验时分别为l0+2d0,l0+b0。
5.1.3比例试样系按公式l0=k
计算而得的试样，式中系数K通常为5.65或11.3，分别称为短、长比例试样。
对于短、长比例试样的标距，l0分别为5d0或者5.65
，及10d0或11.3
。
一般用短比例试样。
如横截面积太小，l0小于25mm，为保证测量精度亦可采用长比例试样。
5.1.4定标距试样的原始标距l0与原始横截面积F0或直径d0无5.1.3的比例关系，其尺寸应按有关标准或双方协议规定进行。
5.2试样分类
5.2.1棒材试样
5.2.1.1对棒材（包括四方和六方形），一般采用圆形试样，其平行部分直径通常为3～25mm。
通常采用d0=10mm,l0=5d0的比例试样。
5.2.1.2圆形拉伸试样的形状如图5-1所示。
图5-1圆形拉伸试样的形状示意图
5.2.1.3试样尺寸详见表5-1，表5-2。
表5-1
d0
rmin
l0
l=l0+d0
l1
L
D
25.0
20.0
15.0
10.0
8.0
6.0
5.0
3.0
5
5
4
4
3
3
3
2
125
100
75
50
40
30
25
15
150
120
90
60
48
36
30
18
80～100
L=2l1+l+2r
37
30
22
15
12
9
8
5
注：
L:
试样的整个长度；D:
试样夹持部分的最大直径。
表5-2
圆形试样直径d0
试样标距部分内直径d0的允许偏差
试样标距部分内最大与最小直径d0的允许偏差
＜5
5～＜10
≥10
±0.05
±0.1
±0.2
0.01
0.02
0.05
5.2.2板材试样
5.2.2.1矩形试样厚度一般为原轧制厚度。
特殊情况下可以采用四面机加工试样。
试样的宽度一般采用30mm比例试样。
通常试样宽度与厚度之比不大于4∶1或8∶1。
5.2.2.2板材拉伸试样的形状如图5-2所示。
5.2.2.3矩形试样尺寸要求详见表5-3和表5-4
表5-3
a0
b0
l0
l
r
ll
L
B
0.5～＜4.5
4.5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
20
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
5.65
65
75
90
100
105
115
125
130
140
145
150
160
165
175
l0+b0/2
80
90
105
115
120
130
140
145
155
160
165
175
180
185
≥125
80～100
2l1+l+2r
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
注：
L：
试样的整个长度；B：
试样夹持部分的最大宽度。
表5-4
矩形试样宽度b0
试样标距部分内宽度b0的允许偏差
试样标距部分内最大与最小宽度b0的允许偏差
10,12.5,15
±0.2
0.1
20,25,30
±0.5
0.2
图5-2板材拉伸试样的形状示意图
5.2.3管材试样
5.2.3.1管材试样根据管材外径D0和壁厚a0，可分为弧形、矩形和圆形截面。
如条件允许，应优先采用全截面管段试样。
5.2.3.2全截面试样优先采用短比例或定标距试样。
为使试验顺利进行，可按管材尺寸及材质制作塞头加塞于试样两端或将其夹持部分压扁，内塞扁块金属以利夹持。
其尺寸及技术要求见图5-3及表5-5。
表5-5
试样号
l0
l
1
2
5.65
50
l0+D0/2≥100
5.2.3.3对于纵向试样，一般管材壁厚a0小于8mm时，可按表5-6的尺寸制成纵向弧形试样。
对于直缝焊管的纵向弧形试样，应在离焊缝90°处制取。
表5-6
管材外径
a0
b0
l0
l
r
l1
L
B
30～50
＞50～70
＞70
原厚度
10
15
20
5.65
取最接近5的整数倍
l0+2
25～40
80～100
L=2l1+l+2r
b0+12
≤100
＞100～200
＞200
19
25
38
50
60
≥15
（a）
（b）
（c）
图5-3管材整管拉伸试样及塞头的示意图
5.2.3.4对于壁厚a等于或大于8mm的管材，可按5.2.1的要求，制成尽可能大的纵向圆形试样，或按表5-7规定制成相应直径d0的试样进行试验。
表5-7
管材壁厚a0
试样直径d0
8～13
＞13～16
＞16
5
8
10
5.2.3.4其它要求如图5-4所示。
图5-4管材纵向拉伸试样示意图
6弯曲试样
6.1试样的尺寸大小
6.1.1圆形或多边形横截面的材料作弯曲试验时，如果圆形横截面直径或多边形横截面内切面的直径不大于35mm,试样与材料的横截面相同，其直径大于或等于35mm的则加工成直径为25mm的圆形试样，并保留一侧原表面。
6.1.2当有关标准未作具体规定时，板材厚度不大于3mm，试样宽度为20±5mm。
6.1.3板（带）材、型材和方形横截面材料的厚度不大于25mm时，试样厚度与材料厚度相同，试样宽度为试样厚度的2倍但不得小于10mm；材料厚度大于25mm时，试样厚度加工成25mm，应保留一个原表面，其宽度应加工成30mm；也可以全厚度的试样进行试验，其宽度为试样厚度的两倍。
6.1.4试样长度根据公式确定：
L=5a+150（mm）
6.1.5凡是经加工的试样，其宽度、厚度或直径的尺寸偏差大小为±1mm。
6.2其它要求
6.2.1试样应保持恒定形状的横截面积。
6.2.2被检验面加工的试样，该表面的加工粗糙度值应不低于12.5μm。
6.2.3试样的钢印或用其它方法标记试样的代号应在试样的端部。
7冲击试样
7.1试样的尺寸大小及形状
7.1.1规定10×10×55mm为标准试样。
对于厚度为6～8的材料，试样大小为5×10×55mm；厚度为8～11mm，试样大小为7.5×10×55mm；厚度为大于等于12mm。
试样大小为10×10×55mm。
7.1.2标准夏比V型缺口冲击试样的形状如图7-1所示。
图7-1标准夏比V型缺口冲击试样示意图
7.1.3对不能制备标准试样的材料，可采用宽度7.5mm或5mm等于尺寸试样。
试样的其它尺寸及公差与相应缺口的标准试样相同。
缺口应开在试样的窄面上。
7.2其它要求
7.2.1试样缺口的底部应光滑，不得有与缺口轴线平行的明显划痕。
7.2.2试样标记得位置不应影响试样的支承和定位，并且应尽量远离缺口。
7.2.3试样缺口处若发现有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹等缺陷时，则不能用该试样进行试验。
7.2.4试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲击性能。
8不锈钢腐蚀试验试样
8.1不锈钢板材料腐蚀试验试样的尺寸：
10％草酸浸蚀试验法和失重法的腐蚀试验方法的试样大小为长30mm，宽为20mm，要经过弯曲的腐蚀试验方法的试验大小为长80mm，宽为20mm，所有类型的试验厚度均为4mm,当原材料的厚度超过4mm需要加工时，一个试样从一面加工到4mm，一个试样从另一面加工到4mm。
8.2不锈钢腐蚀试验试样的取样一般沿扎制方向进行。
8.3不锈钢腐蚀试验试样一般取两个试样。
8.4不锈钢腐蚀试验不管采用何种方法，都应同时加工一件以10%草酸浸蚀试验法作筛选的试样，除非申请单位指定了试验方法。
8.5试样所有面的粗糙度值均应低于0.8μm。
9金相、硬度试样
9.1在样坯截取、试样加工过程中，严禁使试样过热。
9.2检验面的粗糙度值均应低于0.8μm。
10压扁试样
10.1试样长度大致等于金属管外径，外径小于20mm者应为20mm。
其最大长度不超过100mm。
10.2试样切口处的棱边应锉圆。
11扩口试样
11.1扩口锥度小于或等于30mm时，试样长度为金属外管的2倍；扩口锥度大于30mm时，试样长度为金属外管的1.5倍，不得小于50mm。
11.2试样的切割面必须垂直于金属管的轴线，扩口处的棱边应锉圆。
12复验
12.1原材料第一次复验如有不合格项目时，允许进行第二次复验。
12.2第二次复验时的取样按本标准或其它相关标准进行。
除冲击项目以外，力学性能和工艺性能的第二次复验均取双倍试样。
12.3冲击项目的复验取样只取一组（三个）试样即可。
12.4第二次复验的试样的加工及其它如尺寸等等地要求均同于第一次的要求。
12.5如第二次复验仍有一项不合格时，即判定其所代表的那批材料不合格。
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