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美国冲击标样试验数据分析

美国冲击标样试验数据分析. 张庄，洪刚，任立志，张敬敏 （国家钢铁材料测试中心）. 问题的产生. 多年来冲击试验机的检定工作按着国内外相关标准均分为两步进行。其一，为对试验机进行直接检定，这里就不详细叙述。其二，为对试验机间接检定。国人首先由于无从获得价格适中、数值稳定的标准试样；更重要的是未认识到间接检定的必要性。下面就一国产试验机按照 ASTM E23 标准检定的结果进行分析。

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美国冲击标样试验数据分析

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Presentation Transcript

  1. 美国冲击标样试验数据分析 张庄，洪刚，任立志，张敬敏 （国家钢铁材料测试中心）

  2. 问题的产生 • 多年来冲击试验机的检定工作按着国内外相关标准均分为两步进行。其一，为对试验机进行直接检定，这里就不详细叙述。其二，为对试验机间接检定。国人首先由于无从获得价格适中、数值稳定的标准试样；更重要的是未认识到间接检定的必要性。下面就一国产试验机按照ASTM E23标准检定的结果进行分析。 • 利用国际公认的美国NIST公司标准冲击试样对某国产冲击试验机进行冲击试验机的间接检定，判断该试验机是否真正符合ASTM E 23要求。从而得出试验机直接检定合格只是试验机合格的必要条件，还要通过标准样品的间接检定，才能为试验机下最后的判定。直接鉴定和间接检定的最终结果确定试验机是否符合ASTM E 23要求。

  3. 1 冲击试验机直接检定 • 针对某公司力学试验室国产试验机JBN-300B 008#2005.08进行ASTM E23-05标准直接检定，检定合格。

  4. 2. 间接检定 • 美国标准试样测试：室温 18℃ • 合格判据：偏差小于1.4J获5%的较大者。

  5. 美国NIST标样 钢研院标样 试验温度℃ 实测值 平均值 偏差 相对偏差% 标准值 实测值 平均值 偏差 标准值 -40 11.5 13.76 0.16 13.6 29 14.5 29 12.8 29 15.2 14.8 检定结果1 偏差小于1.4，合格。

  6. 美国NIST标样 钢研院标样 试验温度℃ 实测值 平均值 偏差 相对偏差% 标准值 实测值 平均值 偏差 标准值 -40 103．5 102．95 8.94 9.5 94.5 91 102．0 93 102．5 90．5 103．8 检定结果2 偏差大于1.4J，相对偏差9.5%大于5%不合格

  7. 美国NIST标样 钢研院标样 试验温度℃ 实测值 平均值 偏差 相对偏差% 标准值 实测值 平均值 偏差 标准值 20 246．5 252．6 24.3 10.6 228．3 262 253．5 258 252．5 检定结果3 偏差大于1.4J，相对偏差10.0%大于5%不合格

  8. 结果 • 只有低能量合格。

  9. 3. 美标样在不同试验机上的数据变换 由于只有一套美标试样在石家庄安瑞科气体机械有限公司理化试验室。JBN-300B 008# 2005.08进行试验，故采取以下方法对其他结构类型的冲击试验机进行美标试验换算。 • JBN-300B 008# 2005.08试验机用钢院标样测量偏差为 ， • NCS500仪器化试验机用钢院标样测量偏差为 ， • NCS500仪器化试验机与吴忠试验机测量偏差为 。 • 由于钢院标样标准差很小，故忽略其变动度。 • 应选用与美国标样标准值接近的钢院标样，有 • 因此换算公式：

  10. 试样编号 冲击值J 标称值J 平均值J 对钢院标样偏差 对吴忠试验结果偏差 换算的美标试验结果 与美标偏差 L2844 28.4 29.4 28.3 1.1 -0.7 13.06 -0.54合格） L2847 28.2 M2818 84.9 90.8 84.9 -5.9 -6.6 96.35 2.0%（合格） M2811 85.2 M2824 84.6 UH2565 236.0 264 242.9 -21.1 -21.1 231.5 1.4%（合格） UH2566 245.1 UH2568 247.6 128室500J仪器化冲击试验机试验结果

  11. 试样编号 冲击值J 标称值J 平均值J 对钢院标样偏差 对吴忠试验结果偏差 换算的美标试验结果 与美标偏差 L2881 28.9 29.4 28.8 0.6 -0.2 13.56 0.04（合格） L2856 28.9 L2852 28.7 M2822 85.5 90.8 86.43 4.37 -5.07 97.86 2.5%（合格） M2803 86.6 M2801 87.2 UH2565 236.0 264 242.9 -21.1 -19.1 233.5 2.0%（合格） UH2566 245.1 UH2568 247.6 力学室500J仪器化冲击试验机试验结果

  12. 美标样间接检定结果 低能量试验结果 中高能量试验结果 超高能量试验结果 美标试样试验结果合格判据 绝对偏差小于1.4J或小于标称值的5%中大者 1号代表一300J国产试验机 2号为一台NI500仪器化冲击试验机 3号为一台NI500仪器化冲击试验机 4号为一台NI7500仪器化冲击试验机

  13. 结论 对比之下，北京纳克分析仪器有限公司生产的NI 系列仪器化冲击试验机完全满足AMTS E 23对试验机的要求，而试验机JBN-300B 008# 2005.08尽管直接检定符合ASTM E 23技术要求，但间接鉴定不符合其要求，试验结果超过5%的规定。究其原因为试验机刚性设计不足所造成。

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