CN110261243B - 一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法 - Google Patents

一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法，分别给出了1.试样断口为典型的孤立脆性区的计算公式；2.试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内的计算公式；3.当计算剪切面积的百分数未到达规定值45‑100％范围内时的计算公式。本发明的计算方法使得落锤试验中断面剪切面积百分数的检测结果更加准确。是对国家标准的有效补充，在生产实际过程中得到了很好的应用。

Description

一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法
技术领域
本发明涉及一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法。
背景技术
落锤撕裂试验是用一定高度的落锤或摆锤一次性冲断处于简支梁状态的试样，评定试样断裂面上的剪切面积百分数。GB/T8363-2018《铁素体钢落锤撕裂试验方法》中规定剪切面积百分数是评定试样断口净截面上剪切面积百分数。常见断口的具体评定方法见GB/T8363-2018公式(1)(2)(3)。另外对于异常断口剪切面积百分数的基本评定原则是：在净截面内的脆性区按实际面积计算，不连续的区域先独立计算，再累加。
现有评定方法存在的问题：对于异常断口的具体评定原则没有给出相应的解释，也缺少相对应的计算公式，因此无法准确的计算出异常断口的剪切面积的百分数，而且生产中异常断口出现的频率非常高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法，针对异常断口出现的不同状况给出不同的评定标准。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法，具体包括：
1.试样断口为典型的孤立脆性区；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的公式为：
①当脆性区的长度b＜8mm时，按公式(1)计算断口剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000011
②当8mm≤b＜18mm时，按公式(2)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000012
③当b≥18mm时,按公式(3)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000021
公式(1)、(2)、(3)中：
SA％—剪切面积百分数，％；
t—试样厚度，mm；
b—垂直于缺口轴线方向，脆性断裂区的长度，mm；
a1—平行于缺口轴线方向，脆性断裂区左侧的宽度，mm；
a2—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第一个等分点的宽度，mm；
a3—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第二个等分点的宽度，mm；
a4—平行于a1方向，脆性断裂区右侧的宽度，mm；
a5—平行于a1方向，脆性断裂区长度b中点处的宽度，mm；
2)当试样厚度t＞19mm时，式(1)～(3)中的(71-2t)用33代替；
2.试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当b＜8mm时，按公式(4)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000022
②当8mm≤b＜18mm时，按公式(5)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000023
③当b≥18mm时,按公式(6)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000024
公式(4)、(5)、(6)中：
SA％—剪切面积百分数，％；
t—试样厚度，mm；
b—垂直于缺口轴线方向，脆性断裂区的长度，mm；
a1—平行于缺口轴线方向，脆性断裂区左侧的宽度，mm；
a2—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第一个等分点的宽度，mm；
a3—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第二个等分点的宽度，mm；
a5—平行于a1方向，脆性断裂区长度b中点处的宽度，mm；
a6—平行于a1方向，脆性断裂区右侧t线位置处的宽度，mm；
2)当试样厚度t＞19mm时，式(4)～(6)中的(71-2t)用33代替；
3.当计算剪切面积的百分数未到达规定值45-100％范围内时，采用下述方法进行评定：
评定断口的净截面为：试样厚度t≤19mm，在锤击侧扣除1.5倍试样厚度，试样厚度t＞19mm，扣除28.5mm，缺口根部扣除5mm后的截面；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当b＜8mm时，试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(7)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000031
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(8)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000032
②当8mm≤b＜18mm时，试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(9)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000033
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(10)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000034
③当b≥18mm时,试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(11)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000035
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(12)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000036
2)当试样厚度大于19mm时，式(7)～(12)中(66-1.5t)用42.5代替。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的计算方法使得落锤试验中断面剪切面积百分数的检测结果更加准确。是对国家标准的有效补充，在生产实际过程中得到了很好的应用。
附图说明
图1为试样断口为典型的孤立脆性区示意图。
图2为试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内示意图。
图3为实施例1示意图。
图4为实施例2示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1，试样断口为典型的孤立脆性区；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当脆性区的长度b＜8mm时，按公式(1)计算断口剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000041
②当8mm≤b＜18mm时，按公式(2)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000042
③当b≥18mm时,按公式(3)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000043
公式(1)、(2)、(3)中：
SA％—剪切面积百分数，％；
t—试样厚度，mm；
b—垂直于缺口轴线方向，脆性断裂区的长度，mm；
a1—平行于缺口轴线方向，脆性断裂区左侧的宽度，mm；
a2—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第一个等分点的宽度，mm；
a3—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第二个等分点的宽度，mm；
a4—平行于a1方向，脆性断裂区右侧的宽度，mm；
a5—平行于a1方向，脆性断裂区长度b中点处的宽度，mm；
2)当试样厚度t＞19mm时，式(1)～(3)中的(71-2t)用33代替；
如图2，试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当b＜8mm时，按公式(4)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000051
②当8mm≤b＜18mm时，按公式(5)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000052
③当b≥18mm时,按公式(6)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000053
公式(4)、(5)、(6)中：
SA％—剪切面积百分数，％；
t—试样厚度，mm；
b—垂直于缺口轴线方向，脆性断裂区的长度，mm；
a1—平行于缺口轴线方向，脆性断裂区左侧的宽度，mm；
a2—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第一个等分点的宽度，mm；
a3—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第二个等分点的宽度，mm；
a5—平行于a1方向，脆性断裂区长度b中点处的宽度，mm；
a6—平行于a1方向，脆性断裂区右侧t线位置处的宽度，mm；
2)当试样厚度t＞19mm时，式(4)～(6)中的(71-2t)用33代替；
当计算剪切面积的百分数未到达规定值45-100％范围内时，采用下述方法进行评定：
评定断口的净截面为：试样厚度t≤19mm，在锤击侧扣除1.5倍试样厚度，试样厚度t＞19mm，扣除28.5mm，缺口根部扣除5mm后的截面；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当b＜8mm时，试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(7)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000054
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(8)计算剪切面积百分数：
Figure GDA0003254457800000061
②当8mm≤b＜18mm时，试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(9)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000062
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(10)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000063
③当b≥18mm时,试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(11)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000064
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(12)计算剪切面积百分数；
Figure GDA0003254457800000065
2)当试样厚度大于19mm时，式(7)～(12)中(66-1.5t)用42.5代替。
实施例1
如图3所示，试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内；
试样厚度t≤19mm孤立脆性区，当b≥18mm时,按公式(6)计算剪切面积百分数：
t＝12.5mm；b＝32mm；a1＝3.0mm；a2＝6.5mm；a3＝8.0mm；a6＝10mm；
Figure GDA0003254457800000066
此样SA％＝61
采样人工经验评定的SA％为55-60之间。本方法计算准确。
实施例2
如图4所示，试样断口为典型的孤立脆性区；当8mm≤b＜18mm时，按公式(2)计算剪切面积百分数：
t＝18.4mm；b＝10mm；a1＝6mm；a4＝10mm；a5＝9mm；
Figure GDA0003254457800000071
此样SA％＝86
采样人工经验评定的SA％为80-85之间。本方法计算准确。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (1)

1.一种管线钢落锤撕裂试验试样断口剪切面积的评定方法，其特征在于，具体包括：
(1)试样断口为典型的孤立脆性区；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的公式为：
①当脆性区的长度b＜8mm时，按公式(1)计算断口剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000011
②当8mm≤b＜18mm时，按公式(2)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000012
③当b≥18mm时,按公式(3)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000013
公式(1)、(2)、(3)中：
SA％—剪切面积百分数，％；
t—试样厚度，mm；
b—垂直于缺口轴线方向，脆性断裂区的长度，mm；
a1—平行于缺口轴线方向，脆性断裂区左侧的宽度，mm；
a2—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第一个等分点的宽度，mm；
a3—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第二个等分点的宽度，mm；
a4—平行于a1方向，脆性断裂区右侧的宽度，mm；
a5—平行于a1方向，脆性断裂区长度b中点处的宽度，mm；
2)当试样厚度t＞19mm时，式(1)～(3)中的(71-2t)用33代替；
(2)试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当b＜8mm时，按公式(4)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000014
②当8mm≤b＜18mm时，按公式(5)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000021
③当b≥18mm时,按公式(6)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000022
公式(4)、(5)、(6)中：
SA％—剪切面积百分数，％；
t—试样厚度，mm；
b—垂直于缺口轴线方向，脆性断裂区的长度，mm；
a1—平行于缺口轴线方向，脆性断裂区左侧的宽度，mm；
a2—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第一个等分点的宽度，mm；
a3—平行于a1方向，脆性断裂区长度b三等分，第二个等分点的宽度，mm；
a5—平行于a1方向，脆性断裂区长度b中点处的宽度，mm；
a6—平行于a1方向，脆性断裂区右侧t线位置处的宽度，mm；
2)当试样厚度t＞19mm时，式(4)～(6)中的(71-2t)用33代替；
(3)当计算剪切面积的百分数未到达规定值45-100％范围内时，采用下述方法进行评定：
评定断口的净截面为：试样厚度t≤19mm，在锤击侧扣除1.5倍试样厚度，试样厚度t＞19mm，扣除28.5mm，缺口根部扣除5mm后的截面；
1)试样厚度t≤19mm孤立脆性区计算宽口剪切面积百分数的计算公式为：
①当b＜8mm时，试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(7)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000023
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(8)计算剪切面积百分数：
Figure FDA0003337949200000024
②当8mm≤b＜18mm时，试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(9)计算剪切面积百分数；
Figure FDA0003337949200000025
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(10)计算剪切面积百分数；
Figure FDA0003337949200000031
③当b≥18mm时,试样断口为典型的孤立脆性区，按公式(11)计算剪切面积百分数；
Figure FDA0003337949200000032
试样断口为孤立脆性区长度在锤击侧25mm范围内，按公式(12)计算剪切面积百分数；
Figure FDA0003337949200000033
2)当试样厚度大于19mm时，式(7)～(12)中(66-1.5t)用42.5代替。
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