T_CSTM 00824-2023 承压设备残余应力测定 压入能量差法.docx

ICS77.040CCSH22

团体标准

T/CSTM00824—2023

承压设备残余应力测定压入能量差法

Determinationofresidualstressinpressureequipment—Theindentation

energydifferencemethod

2023-11-30发布2024-02-29实施

中关村材料试验技术联盟发布

T/CSTM00824—2023

I

目次

前言 II

1适用范围 1

2规范性引用文件 1

3术语和定义 1

4符号和说明 2

5原理 3

6测试设备 4

7试验程序 4

8试验报告 8

附录A（规范性）焊接接头无应力参考曲线的获得方法 9

附录B（规范性）塑性系数标定10

附录C（资料性）起草单位和主要起草人 12

1

T/CSTM00824—2023

前言

本文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由中国材料与试验标准化委员会特种设备标准化领域委员会(CSTM/FC55)提出。

本文件由中国材料与试验标准化委员会特种设备标准化领域委员会(CSTM/FC55)归口。

T/CSTM00824—2023

1

承压设备残余应力测定压入能量差法

1适用范围

本文件规定了采用压入能量差法测定承压设备表面残余应力的术语和定义、原理、测试设备、试验程序、试验报告等。

本文件适用于承压设备表面残余应力测试。其他可明确表面均匀二向应力分布的金属材料残余应力测试也可参照本文件执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适应于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T18449.2金属材料努氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准

GB/T21838.2金属材料硬度和材料参数的仪器化压痕试验第2部分：试验机的检验和校准GB/T39635金属材料仪器化压入法测定压痕拉伸性能和残余应力

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

努氏压头knoopindenter

金刚石棱锥体压头，锥顶相对棱间分别为172.5°±0.1°和130°±0.1°。在试样表面压入可形成狭长菱形的压痕形貌，如图1所示。

图1努氏压头及其压痕

T/CSTM00824—2023

2

3.2

二向残余应力biaxialresidualstress

特指承压设备表面轴向和环向残余应力，或焊接结构的纵向（平行于焊缝方向）和横向（垂直于焊缝方向）残余应力。

3.3

压入曲线indentationcurve

测试设备进行压入试验时，压入试验力F随压入深度h变化的曲线，简称压入曲线或F-h曲线。3.4

有效测试区effectivetestingarea

压入能量差法测试残余应力时，假设在试样表面有限区域内二向残余应力均匀分布，通过分析正交两次压入该区域获得的压入曲线可确定该区域内的二向残余应力分量，该局部区域即为有效测试区，简称测试区，如图2所示。

图2有效测试区

3.5

塑性系数plasticitycoefficients

A1,A2,A3

在压入能量差法测量残余应力的计算式中，A1~3为塑性系数，与材料塑性参数（塑性延伸强度ReL，硬化指数n）有关。

4符号和说明

表1中符号及说明适用于本文件。

表1符号和说明

符号

说明

单位

h

压入深度

mm

F

压入试验力

N

σi

残余应力，下标表示方向

MPa

T/CSTM00824—2023

3

Ft

预加载试验力

N

hmax

最大压入深度

mm

d

一个有效测试区内两次压入点的中心间距

mm

WF

压入功，压入过程压入试验力做的功

N·mm

WF0

无应力压入功，特指无应力试样压入过程试验力做的功

N·mm

△WF

压入能量差，残余应力引起的压入功之差(△WF=WF0-WF）

N·mm

△We

弹性能量差，由残余应力引起的弹性压入功之差

N·mm

△W