1金屬材料寬板拉伸試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了金屬材料寬板拉伸試驗(yàn)的原理、試樣、試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試裝置、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析、試驗(yàn)報(bào)告等。本文件適用于金屬材料平面寬板和弧面寬板（包括焊接接頭）軸向應(yīng)力應(yīng)變行為的測(cè)定。也適用于前述樣品上特定缺陷的變形和斷裂行為的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法GB/T12160金屬材料單軸試驗(yàn)用引伸計(jì)系統(tǒng)的標(biāo)定GB/T16825.1靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分：拉力和（或）壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)GB/T21143金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗(yàn)方法GB/T28896金屬材料焊接接頭準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度測(cè)定的試驗(yàn)方法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T228.1、GB/T229、GB/T16825.1、GB/T21143和GB/T28896界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1寬板拉伸試樣wideplatetensilespecimen用于評(píng)估材料力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的大尺寸的板狀拉伸試樣。3.2弧面寬板拉伸試樣curvedwidetensileplate沿管材軸向切取的具有一定圓周寬度的含環(huán)焊接頭的弧面試樣。3.3焊接welding通過(guò)加熱和/或摩擦和/或加壓或三者并用的方法，使兩個(gè)或更多個(gè)工件之間形成結(jié)合的連接方法。23.4焊縫weld經(jīng)過(guò)焊接之后，在焊件中所形成的結(jié)合部分。3.5焊縫金屬weldmetal形成焊縫且保留在焊縫中的熔化金屬。3.6母材parentmetal被焊接的材料。3.7熱影響區(qū)heat-affectedzone由于受焊接過(guò)程熱循環(huán)的影響，使得材料顯微組織發(fā)生變化的母材區(qū)域。3.8熔合線fusionline焊縫金屬和熱影響區(qū)之間的結(jié)合部位。3.9焊縫位置試樣weldpositionalspecimen疲勞裂紋尖端位于焊接區(qū)域特定參考位置的試樣。3.10毛坯試樣specimenblank缺口加工之前所制備的焊接接頭試樣。3.11數(shù)字圖像相關(guān)digitalimagecorrelation一種將試件變形前后的兩幅數(shù)字圖像進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)相關(guān)計(jì)算獲取測(cè)量區(qū)域的變形數(shù)據(jù)的測(cè)量技術(shù)。3.12散斑pattern一種用于DIC軟件跟蹤點(diǎn)的特征的黑白相間的圖案。4符號(hào)和縮略語(yǔ)下列符號(hào)和縮略語(yǔ)適用于本文件。4.1符號(hào)Ag——全截面面積，單位為平方毫米（mm2）An——凈截面面積，單位為平方毫米（mm2）Ci——柔度D——鋼管外徑，單位為毫米（mm）a——缺口深度，單位為平方毫米（mm）ai——寬板試樣的第i個(gè)缺口深度，單位為毫米（mm）e1——雙引伸計(jì)方法中，從試樣表面到內(nèi)刀口的距離，單位為毫米（mm）e2——雙引伸計(jì)方法中，從試樣表面到外刀口的距離，單位為毫米（mm）h——錯(cuò)邊量，單位為毫米（mm）hf——缺口深度，單位為毫米（mm）ki——每個(gè)彈性卸載/再加載循環(huán)中載荷-CMOD曲線的斜率L——寬板試樣平行段長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）LT——寬板試樣總長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）lA——母材A標(biāo)距長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）lB——母材B標(biāo)距長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）l——缺口長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）l0——接頭標(biāo)距長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）P——拉伸載荷，單位為兆帕（MPa）S0——原始橫截面積，單位為平方毫米（mm2）R——夾持端與平行段之間的過(guò)度弧半徑，單位為毫米（mm）Rt——屈服強(qiáng)度，單位為兆帕（MPa）Rm——抗拉強(qiáng)度，單位為兆帕（MPa）t——寬板試樣厚度，單位為毫米（mm）ti——寬板試樣的第i個(gè)測(cè)量厚度，單位為毫米（mm）W——寬板試樣平行段外寬度，單位為毫米（mm）WT——寬板試樣夾持端外寬度，單位為毫米（mm）?lA——母材A標(biāo)距長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）?lB——母材B標(biāo)距長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）?lCMOD——CMOD引伸計(jì)張開(kāi)位移，單位為毫米（mm）?lCMOD1——低CMOD引伸計(jì)張開(kāi)位移，單位為毫米（mm）?lCMOD2——高CMOD引伸計(jì)張開(kāi)位移，單位為毫米（mm）?lp——母材標(biāo)距長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）?l0——接頭標(biāo)距長(zhǎng)度伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）δ——裂紋尖端張開(kāi)位移，單位為毫米（mm）εA——母材A應(yīng)變?chǔ)臖——母材B應(yīng)變?chǔ)臕B——母材平均應(yīng)變?chǔ)舙——平均遠(yuǎn)端應(yīng)變?chǔ)?——平均總應(yīng)變?chǔ)襣——全截面應(yīng)力，單位為兆帕（MPa）σn——凈截面應(yīng)力，單位為兆帕（MPa）4.2縮略語(yǔ)CMOD——裂紋口擴(kuò)張開(kāi)位移（CrackMouthOpeningDisplacement）DIC——數(shù)字散斑相關(guān)法（DigitalImagingCorrelation）HAZ——熱影響區(qū)（Heat-affectedZone）LVDT——線性可變差動(dòng)變壓器（LinearVariableDisplacementTransducer），屬于直線位移傳感器5原理4試驗(yàn)系用拉伸試樣，一般拉至頸縮、斷裂，或者裂紋失穩(wěn)等特定條件，同時(shí)測(cè)定第3章定義的一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能。除非另有規(guī)定，試驗(yàn)一般在10℃~35℃的室溫范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于室溫不滿(mǎn)足上述要求的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)評(píng)估此類(lèi)環(huán)境條件下運(yùn)行的試驗(yàn)機(jī)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和/或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的影響。當(dāng)試驗(yàn)和校準(zhǔn)活動(dòng)超過(guò)10℃~35℃的要求時(shí),應(yīng)記錄和報(bào)告溫度。如果在試驗(yàn)和/或校準(zhǔn)過(guò)程中存在較大溫度梯度,測(cè)量不確定度可能上升以及可能出現(xiàn)超差情況。6試樣6.1形狀和尺寸6.1.1原則試樣的形狀與尺寸取決于被試驗(yàn)金屬產(chǎn)品的形狀與尺寸，以及試驗(yàn)?zāi)康?。通常從金屬板材或者管材切取毛坯試樣?jīng)機(jī)加工制成試樣，試樣可為平面板材或者帶弧度的板材。試樣可包含預(yù)制的缺陷，以確定試樣的載荷以及局部載荷與變形的響應(yīng)。試樣可包含橫向焊縫，在焊縫或臨近焊縫處可預(yù)制缺陷。缺陷尺寸取決于試驗(yàn)的目的。6.1.2類(lèi)型和形狀試樣可為寬板拉伸試樣或縱向弧面寬板拉伸試樣，形狀和尺寸應(yīng)符合圖1的要求，若有焊縫，焊縫應(yīng)處于平行段的中間位置。試樣尺寸要求如下：a）L≥3.5W，如受材料或者試驗(yàn)機(jī)限制不能符合L≥3.5W的要求，也可在最小平行段長(zhǎng)度L=3W的情況下進(jìn)行試驗(yàn)；b）LT≥L+W；c）WT≥1.25W和(σTS/σYS)W中較大值；d）R≥0.3W；e）寬板試樣的W取值根據(jù)如表1所示。表1W取值單位為毫米WW注：試樣平行段部分的寬度W將取決于切取試樣的母管直徑和初始缺陷尺寸。考慮到環(huán)焊縫附近材料的異質(zhì)性，試樣應(yīng)盡可能多地體現(xiàn)管道周長(zhǎng)。但是，過(guò)寬的測(cè)試面板的曲率可能會(huì)導(dǎo)致面板在負(fù)載下彎寬度和厚度上的應(yīng)力和應(yīng)變分布產(chǎn)生不利影響。減小面寬度將過(guò)度影響缺陷附近的應(yīng)力和應(yīng)變水平的情況下，可能不足以匹配有代表性的結(jié)果，并且通常認(rèn)為其寬度足以容納管道環(huán)焊縫a)寬板拉伸試樣b）弧面寬板試樣標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——母材A；2——母材B；3——焊縫。圖1寬板拉伸試樣整體形狀和尺寸6.2試樣加工試樣可以通過(guò)熱切割取樣。取樣時(shí)，試樣的縱向應(yīng)與管體縱向一致，樣坯應(yīng)大于試樣，以確保滿(mǎn)足最終試樣的外形符合6.1.2的要求?；鹧媲懈畹倪吘墤?yīng)超出試樣平行段部分至少50mm。對(duì)于弧面寬板試樣，如沒(méi)有專(zhuān)門(mén)要求，不應(yīng)展平或者切除焊縫余高。宜使用熱效應(yīng)較低的工藝（如機(jī)械加工或者水射流切割）完成最終的樣品加工。完成最終尺寸的加工時(shí)，平行段部分應(yīng)保直度和平行度。試樣寬度沿平行段的最大偏差應(yīng)不超過(guò)1mm或平行段寬度的0.5%中的較小值。6.3缺口位置和尺寸6對(duì)于需要加工缺口的寬板試樣，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康目稍谠嚇拥膬?nèi)表面或外表面中心加工缺口。如果樣品包含焊接接頭，可在焊接接頭的外表面或者內(nèi)表面的焊縫金屬、熱影響區(qū)位置加工缺口。缺口應(yīng)平行于焊縫，垂直于寬板試樣軸向。在加工缺口之前，應(yīng)將焊帽或根焊的余高打磨至與周?chē)艿辣砻纨R平，打磨部分的長(zhǎng)度略長(zhǎng)于缺口長(zhǎng)度。焊縫處高低錯(cuò)邊嚴(yán)重時(shí)，焊縫余高應(yīng)與距離焊縫區(qū)域壁厚中心線較遠(yuǎn)一側(cè)的管體表面對(duì)齊打磨。如用缺口模擬焊縫缺陷，則缺口應(yīng)位于焊縫中心，缺口尖端距離同深度兩側(cè)熔合線中心線的偏差不應(yīng)超過(guò)1mm。如用缺口模擬熱影響區(qū)缺陷，則缺口尖端應(yīng)位于熱影響區(qū)中距離熔合線0.5mm以?xún)?nèi)區(qū)域。預(yù)制缺口前，應(yīng)切取寬板試樣相鄰焊縫樣品進(jìn)行顯微組織觀察，以便確定缺口位置。如果焊接接頭存在低錯(cuò)邊，熱影響區(qū)缺口應(yīng)放置在低側(cè)（即管體表面較接近焊縫區(qū)域中間厚度的一側(cè)）。缺口尖端半徑宜盡可能小，缺口尖端寬度的范圍可根據(jù)裂紋尖端張開(kāi)位移δ表征的斷裂韌性水平確a）對(duì)于δ<0.5mm，在測(cè)試溫度下未表現(xiàn)出完全延性行為的材料，宜采用循環(huán)加載預(yù)制疲勞裂紋；b）對(duì)于0.5mm≤δ<1.0mm的材料，可采用機(jī)械加工或電火花加工的方式來(lái)加工缺口，所允許的最大缺口尖端半徑為0.1mm；c）對(duì)于δ≥1.0mm的材料，可采用機(jī)械加工或電火花加工的方式來(lái)加工缺口，所允許的最大缺口尖端半徑為0.2mm。缺口長(zhǎng)度偏差為±1mm，缺口深度偏差為±0.15mm。7試驗(yàn)設(shè)備7.1試驗(yàn)機(jī)應(yīng)使用符合GB/T16825.1的要求的拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)的加載能力應(yīng)大于寬板拉伸試驗(yàn)的預(yù)期拉伸強(qiáng)度，宜考慮可能的試驗(yàn)溫度降低導(dǎo)致的強(qiáng)度增加。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有足夠的位移加載能力，以確保試樣獲得特定的軸向應(yīng)變水平。試驗(yàn)機(jī)的加載控制系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)A具施加特定的恒定速率。注：在確認(rèn)試驗(yàn)機(jī)的適用性時(shí)，考慮機(jī)器相對(duì)于試樣的軸向剛度。為了在試驗(yàn)過(guò)程中減少由于試驗(yàn)機(jī)的變形引起的在達(dá)到或超出失穩(wěn)點(diǎn)后試樣載荷對(duì)變形響應(yīng)的影響，試驗(yàn)機(jī)的剛度明7.2試樣末端固定裝置試驗(yàn)機(jī)的端部夾具可通過(guò)焊接或機(jī)械方式連接到寬板拉伸試驗(yàn)端部。試驗(yàn)機(jī)端部夾具應(yīng)能提供所需的約束，以有效防止寬板試樣端部在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生面內(nèi)或者面外旋轉(zhuǎn)。7.3測(cè)力系統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力系統(tǒng)應(yīng)按照GB/T16825.1進(jìn)行校準(zhǔn)，其準(zhǔn)確度應(yīng)不低于1級(jí)。7.4LVDT7在寬板拉伸試樣上，應(yīng)至少安裝四個(gè)LVDT來(lái)測(cè)量位移變化。圖2標(biāo)明了LVDT的安裝位置，其中兩個(gè)LVDT1和LVDT2安裝在距寬板試樣寬度邊緣40mm處。另外兩個(gè)LVDT3和LVDT4安裝在寬板試樣寬度方向的中心。四個(gè)LVDT可通過(guò)電阻點(diǎn)焊的方式進(jìn)行安裝，宜盡量靠近寬板試樣表面。LVDT1和LVDT2的l0為2W，用于測(cè)量整體位移Δl0，LVDT3和LVDT4的標(biāo)距長(zhǎng)度(lA和lB)為0.5W，分別用于測(cè)量母材A和母材B的位移ΔlA和ΔlB。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——母材A；2——母材B；3——LVDT14——LVDT25——LVDT36——LVDT47——缺口8——CMOD9——環(huán)焊縫圖2位移傳感器及CMOD引伸計(jì)安裝位置示意圖7.5引伸計(jì)根據(jù)如圖3所示的刃口夾持裝置安裝引伸計(jì)。引伸計(jì)夾持位置的缺口應(yīng)符合GB/T21143的規(guī)定，保證在試驗(yàn)過(guò)程中能夠支撐引伸計(jì)并且不發(fā)生移動(dòng)。如只需要得到CMOD的測(cè)量值，則只需在試樣缺口側(cè)面或者貼近試樣表面的夾具刃口安裝單個(gè)引伸計(jì)。如需要得到CTOD，則需在距離試樣表面不同高度的兩個(gè)夾具刃口分別安裝引伸計(jì)。8標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——刃口塊。圖3推薦雙引伸計(jì)布置圖采用螺釘方式來(lái)安裝CMOD引伸計(jì)，并滿(mǎn)足以下要求：——從螺孔中心到缺口表面的距離應(yīng)大于1.5倍至2倍螺釘直徑，同時(shí)從螺孔中心到缺口中心線的距離應(yīng)小于圖2中的E；——螺孔深度應(yīng)大于2mm，且在缺口深度大于4m的情況下小于缺口深度的一半；——螺孔應(yīng)垂直于寬板試樣表面；——螺釘安裝時(shí)應(yīng)擰緊。采用雙引伸計(jì)螺釘安裝方法時(shí)，宜采用圖3所示進(jìn)行布置。兩個(gè)引伸計(jì)的刃口垂直高度差（e2-e1）應(yīng)在0.25t~2t之間。7.6冷卻系統(tǒng)在室溫以下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)配備冷卻系統(tǒng)，可采用傳導(dǎo)式或?qū)α魇嚼鋮s系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)挵逶嚇拥谋粶y(cè)試部分（一般為缺口或者平行段區(qū)域）進(jìn)行冷卻?？芍粡膶挵逶嚇拥囊幻孢M(jìn)行冷卻。如果不是在環(huán)境溫度下測(cè)試，應(yīng)安裝至少三個(gè)熱電偶來(lái)監(jiān)測(cè)寬板試樣溫度，熱電偶的推薦安裝位置見(jiàn)圖4，三個(gè)熱電偶均位于寬板試樣寬度方向的中心線上，其中一個(gè)熱電偶安裝在試樣中間（缺口)附近(≤25mm），另兩個(gè)熱電偶分別安裝在距離缺口L/2處的母材上。熱電偶可通過(guò)焊接方式進(jìn)行安裝。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——母材A；2——母材B；93——熱電偶14——熱電偶25——熱電偶36——缺口7——環(huán)焊縫圖4熱電偶安裝位置示意圖7.7光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于7.4中四個(gè)LVDT位移的測(cè)量，也可由光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)完成。相較于LVDT，光學(xué)測(cè)量方法在實(shí)驗(yàn)前可不設(shè)定標(biāo)距，試驗(yàn)后可定義計(jì)算任意兩點(diǎn)之間的位移變化。同時(shí)，一次測(cè)量還可獲得整個(gè)寬板試樣表面的全場(chǎng)應(yīng)變數(shù)據(jù)。推薦的光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)具備以下特性：a)基于一個(gè)相機(jī)的單目三維應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)或者兩個(gè)相機(jī)的雙目三維應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)均可；b)測(cè)量范圍應(yīng)大于LVDT1和LVDT2的l0，且考慮延伸率大小，避免試樣拉伸后超出光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的視野范圍。采用光學(xué)測(cè)量方法時(shí)，應(yīng)在試樣表面制作隨機(jī)散斑圖案用于數(shù)字圖像相關(guān)計(jì)算。在測(cè)量過(guò)程中散斑不允許脫落，且散斑應(yīng)具有一定彈性和韌性，可隨著試樣的變形而變形。為防止散斑脫落，提高散斑在試樣表面的附著力，在制作之前應(yīng)使用酒精等有機(jī)溶劑清潔被測(cè)物表面；應(yīng)選用黑白啞光自動(dòng)噴漆或散斑制作工具進(jìn)行散斑制備，并宜制作白底黑點(diǎn)散斑以獲得更好的圖像對(duì)比度；先在試樣表面噴涂一層較薄的、覆蓋被測(cè)物底色的白色涂層，待白色底色風(fēng)干后再進(jìn)行黑色散斑點(diǎn)的制作。黑色散斑顆粒大小宜為（3～5）像素，且分布具有隨機(jī)性。以1200萬(wàn)像素相機(jī)為例，橫向分辨率為4000像素，對(duì)于1000mm的相機(jī)視場(chǎng)范圍，散斑顆粒大小應(yīng)為0.75mm～1.25mm，以此類(lèi)推。最佳黑色散斑點(diǎn)密度為50%，視覺(jué)效果為黑白點(diǎn)各一半，圖5為制備的散斑效果圖。標(biāo)準(zhǔn)散斑宜使用散斑制作工具進(jìn)行制作。圖5散斑效果圖7.8測(cè)量裝置精度要求7.8.1拉伸載荷測(cè)量精度要求如下：a）精度要求為試驗(yàn)機(jī)最大載荷的±1%；b）線性度要求通常為±0.5%，在柔度測(cè)量時(shí)為±0.25%。7.8.2LVDT位移傳感器測(cè)量精度要求如下：a）精度要求為最大量程的±1%；b）線性度要求為±0.5%。7.8.3引伸計(jì)測(cè)量精度要求如下：a）引伸計(jì)的精度要求符合GB12160—2019的一級(jí)準(zhǔn)確度要求；b）精度要求為最大量程的±1%，同時(shí)在柔度測(cè)量時(shí)位移分辨率在0.0005mm以上；b）線性度要求通常為±0.5%，在柔度測(cè)量時(shí)為±0.25%。7.8.4冷卻系統(tǒng)的測(cè)量精度要求如下：a）測(cè)量裝置的最低分辨力為1℃,允許誤差應(yīng)在為±2℃以?xún)?nèi)，取最大值；b）測(cè)量溫度與規(guī)定溫度的允許偏差允許值為±3℃。c）熱電偶精度要求為±1℃。7.8.4光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的精度要求如下：a）使用分辨率為1200萬(wàn)像素以上的工業(yè)相機(jī)。b）測(cè)量精度應(yīng)達(dá)到GB/T12160—2019規(guī)定的0.5級(jí)精度要求。8試驗(yàn)要求8.1試驗(yàn)前的測(cè)量在試驗(yàn)前應(yīng)測(cè)量寬板試樣的平行段寬度W，夾持段寬度WT，平行段長(zhǎng)度L，總長(zhǎng)度LT及厚度t。在測(cè)量平行段寬度W及厚度t時(shí)應(yīng)按以下要求進(jìn)行：a）平行段寬度W：按圖6所示，沿平行段上等間距的6個(gè)位置進(jìn)行寬度測(cè)量，測(cè)量的寬度應(yīng)垂直于試樣軸向中心線，取平均值作為寬板試樣的平行段寬度；b）厚度t：按圖6所示，在平行段的中心線上取6個(gè)等間距的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并取平均值作為寬板試樣的厚度。圖6試樣測(cè)量位置按圖2測(cè)量所有LVDT及引伸計(jì)的安裝位置及初始標(biāo)距長(zhǎng)度。應(yīng)測(cè)量LVDT安裝夾具相對(duì)于試樣端部和縮徑截面邊緣的位置（見(jiàn)圖2）。應(yīng)單獨(dú)測(cè)量每個(gè)LVDT的初始標(biāo)距長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度由用于連接每個(gè)LVDT所需的兩個(gè)安裝夾具的點(diǎn)焊之間的中心距給出。有焊縫的試樣還需測(cè)量圖7所示的錯(cuò)邊量。圖7試樣測(cè)量位置8.2設(shè)定試驗(yàn)力的零點(diǎn)在試驗(yàn)加載鏈裝配完成后，試樣兩端被加持之前，應(yīng)設(shè)定力測(cè)量系統(tǒng)的零點(diǎn)。一旦設(shè)定了力值零點(diǎn)，載試驗(yàn)期間力值測(cè)量系統(tǒng)不應(yīng)再發(fā)生變化。注：上述方法一方面是為了確保夾持系統(tǒng)的重量在測(cè)力時(shí)得到補(bǔ)8.3試樣的安裝及溫度控制將寬板試樣安裝到寬板試驗(yàn)機(jī)上并進(jìn)行對(duì)中，寬板試樣平行段截面幾何中心距離試驗(yàn)機(jī)載荷軸線應(yīng)小于1.5mm。安裝引伸計(jì)時(shí)，缺口兩側(cè)刃口平行度偏差應(yīng)在±1°之內(nèi)。如需要在特定溫度進(jìn)行試驗(yàn)，則應(yīng)在試樣安裝后，拉伸試驗(yàn)前將試樣處理至目標(biāo)溫度并保溫至少10分鐘，保溫期間溫度波動(dòng)應(yīng)不超過(guò)±2℃。8.4試驗(yàn)程序試驗(yàn)加載前，應(yīng)對(duì)除熱電偶外的所有測(cè)試裝置進(jìn)行清零。試驗(yàn)前，試樣應(yīng)在母材平均應(yīng)變0.05%~0.1%區(qū)間（彈性載荷范圍內(nèi)）完成加載和卸載循環(huán)至少3次（采用雙引伸計(jì)進(jìn)行柔度測(cè)量時(shí)例外），用以緊固引伸計(jì)。如在位移控制模式下進(jìn)行正式試驗(yàn)，加載端保持恒定速率。加載端位移速率應(yīng)滿(mǎn)足母材平均應(yīng)變速率的范圍在1×10-5/s~2×10-5/s之間。母材平均應(yīng)變每增加10-5，數(shù)采裝置至少采樣一次（1×10-5/s對(duì)應(yīng)1Hz的采樣頻率，2×10-5/s對(duì)應(yīng)2Hz的采樣頻率）。試驗(yàn)過(guò)程中，缺口處的溫度應(yīng)保持在目標(biāo)溫度±2℃以?xún)?nèi)，標(biāo)距部分試樣上其它位置的溫度應(yīng)保持在目標(biāo)溫度±5℃以?xún)?nèi)，任意兩個(gè)熱電偶之間的溫度差應(yīng)不大于7℃。試驗(yàn)過(guò)程中，如果測(cè)試溫度超出上述規(guī)定的范圍，應(yīng)立即將加載端停止在原位置直至溫度達(dá)到要求后繼續(xù)試驗(yàn)。8.5試驗(yàn)結(jié)束判定在下列任一情況發(fā)生時(shí)，可終止試驗(yàn)：a）寬板試樣發(fā)生斷裂；b）裂紋貫穿厚度方向；c）載荷開(kāi)始下降，并降至90％最大載荷；d）CMOD/CTOD值呈現(xiàn)漸近線式增長(zhǎng)（加速增長(zhǎng)）；e）根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果預(yù)期用途，也可采用其他終止條件，如達(dá)到特定的軸向應(yīng)變。8.6試驗(yàn)后的試樣處理8.6.1試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)立即采用保護(hù)涂層對(duì)裂紋擴(kuò)展面（缺口面）進(jìn)行保護(hù)，并將裂紋擴(kuò)展面（缺口面）從寬板試樣上切割分離?？刹捎弥▽?duì)斷口樣品進(jìn)行著色，著色后的樣品可使用液氮進(jìn)行冷卻并截?cái)酁閮蓧K，以使裂紋面暴露出來(lái)。8.6.2如果在測(cè)試過(guò)程中試樣完全斷裂，應(yīng)檢查暴露的斷裂面，并獲得兩個(gè)斷面外觀的照片記錄。如有預(yù)制缺口，則應(yīng)進(jìn)行初始和最終裂紋長(zhǎng)度的測(cè)量。初始和最終裂紋深度應(yīng)分別取最靠近缺口中部的五個(gè)初始和最終裂紋深度測(cè)量的平均值。試樣測(cè)量位置見(jiàn)圖8。a)缺口長(zhǎng)度（l）——缺口的表面斷裂長(zhǎng)度。b)缺口深度（a）——缺口深度應(yīng)在沿缺口長(zhǎng)度的多個(gè)等距位置進(jìn)行測(cè)量。深度測(cè)量的次數(shù)應(yīng)足以表征缺口的剖面。深度測(cè)量次數(shù)宜為9次。初始缺口面積應(yīng)根據(jù)缺口長(zhǎng)度和深度剖面計(jì)算，如果進(jìn)行了9次深度測(cè)量，則參考初始缺口深度（ai）應(yīng)取最接近缺口中部長(zhǎng)度的5次深度測(cè)量的平均值。應(yīng)在原始缺口中部或附近位置的斷裂面兩側(cè)，截取垂直于原始缺口中心線的截面金相試樣。使用拋光和腐蝕處理，獲得試樣截面的照片。對(duì)出原始缺口尖端部位進(jìn)行檢查，確定初始缺口尖端與熔合線的距離，如果超過(guò)0.5mm，則該試驗(yàn)不能代表熱影響區(qū)斷裂行為。8.6.3如果在測(cè)試過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生完全的斷裂，應(yīng)在試樣上截取包含初始缺口的矩形樣品。允許使用火焰切割截取樣品，但是切割邊緣距離缺口的距離應(yīng)大于25mm。截取的樣品應(yīng)在300℃熱著色30分鐘，以描述延性裂紋擴(kuò)展的程度。然后在液氮中冷卻樣品，并加載使其沿原始缺口脆性斷裂，暴露出斷裂面。按照8.6.2的要求檢查并測(cè)量斷面。可在熱著色后，冷卻和斷裂樣品之前，對(duì)包含初始缺口的樣品截取垂直截面進(jìn)行斷面檢查并確認(rèn)缺口位置，測(cè)量初始和/或最終裂紋擴(kuò)展程度。圖8試樣測(cè)量位置9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析9.1全截面應(yīng)力計(jì)算σg應(yīng)按公式（1）進(jìn)行計(jì)算：σg=P/S0（1）9.2凈截面應(yīng)力計(jì)算σn應(yīng)按公式（2）進(jìn)行計(jì)算：σn=P/An（2）9.3平均總應(yīng)變計(jì)算ε0應(yīng)按公式（3）進(jìn)行計(jì)算：ε0=?l0/l0×100%（3）9.4平均遠(yuǎn)端應(yīng)變?chǔ)臕應(yīng)按公式（4）進(jìn)行計(jì)算：εA=?lA/lA×100%（4）εB應(yīng)按公式（5）進(jìn)行計(jì)算：εB=?lB/lB×100%（5）εremote應(yīng)按式公（6）進(jìn)行計(jì)算：εremote=(εA+εB)/2（6）9.5CMOD計(jì)算采用單引伸計(jì)方法時(shí)，ΔlCMOD直接由測(cè)量的引伸計(jì)位移得到。采用雙引伸計(jì)方法時(shí),ΔlCMOD按式公（7）進(jìn)行計(jì)算：9.6CTOD計(jì)算采用雙引伸計(jì)方法時(shí),δ應(yīng)按公式（8）進(jìn)行計(jì)算：9.7曲線繪制計(jì)算臨界載荷（失穩(wěn)最大載荷）下的全截面應(yīng)力(σg）、凈截面