增材制造 金屬材料機械性能測試方法指南

1增材制造金屬材料機械性能測試方法指南本標準給出了增材制造金屬材料機械性能測試的現(xiàn)有測試方法及注意事項。本標準適用于指導增材制造從業(yè)人員依據(jù)現(xiàn)有測試標準開展增材制造金屬材料機械性能的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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/T228.1－2010金屬材料拉伸試驗第1部分室溫試驗方法GB/T229－2007金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T230.1－2009金屬材料洛氏硬度試驗第1部分:試驗方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標尺)GB/T231.4－2009金屬材料布氏硬度試驗第4部分:硬度值表GB/T232－2010金屬材料彎曲試驗方法GB/T3075－2008金屬材料疲勞試驗軸向力控制方法GB/T4337－2015金屬材料疲勞試驗旋轉彎曲方法GB/T4340.1－2009金屬維氏硬度試驗第1部分:試驗方法GB/T4341.1－2014金屬材料肖氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T5319－2002燒結金屬材料（不包括硬質合金）橫向斷裂強度的測定GB/T6398－2017金屬材料疲勞裂紋擴展速率試驗方法GB/T7314－2017金屬材料室溫壓縮試驗方法GB/T10128－2007金屬材料室溫扭轉試驗方法GB/T12443－2007金屬材料扭應力疲勞試驗方法GB/T13239－2006金屬材料低溫抗拉試驗GB/T18449.1－2009金屬材料努氏硬度試驗第1部分:試驗方法GB/TGB/TGB/T19744－200519748－200521143－2014鐵素體鋼平面應變止裂韌度KIa試驗方法鋼材夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法金屬材料準靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗方法GB/T21838.1－2008金屬材料硬度和材料參數(shù)的儀器化壓痕試驗第1部分:試驗方法GB/T22315－2008金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法GB/T24522－2009金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)定裂紋擴展阻力的試驗方法GB/T24584－2009金屬材料拉伸試驗液氦試驗方法GB/T26076－2010金屬薄板（帶）軸向力控制疲勞試驗方法GB/T26077－2010金屬材料疲勞試驗軸向應變控制方法GB/T33812－2017金屬材料疲勞試驗應變控制熱機械疲勞試驗方法GB/T35351－2017增材制造術語HB7571－2017金屬高溫壓縮試驗方法2HB7623－1998金屬材料蠕變裂紋擴展速率試驗方法ISO12108－2018金屬材料疲勞試驗疲勞裂痕增長試驗ISO22889－2013金屬材料測定低限制條件下使用的樣品抗穩(wěn)定裂紋擴張的試驗方法ASTMB645－2015鋁合金線性彈性平面應變斷裂韌性測試的標準實施規(guī)程（StandardPracticeforLinear－ElasticPlane－StrainFractureToughnessTestingofAluminumAlloys）ASTMB646－17鋁合金斷裂韌性試驗的標準實施規(guī)程（StandardPracticeforFractureToughnessTestingofAluminumAlloys）ASTMB647－10（2016）使用韋氏硬度計測試鋁及鋁合金壓痕硬度的標準試驗方法（StandardTestMethodforIndentationHardnessofAluminumAlloysbyMeansofaWebsterHardnessGage）ASTMB648－10（2015）使用巴克爾硬度計測量鋁合金硬度的試驗方法（StandardTestMethodforIndentationHardnessofAluminumAlloysbyMeansofaBarcolImpressor）ASTMB909－17非應力消除鋁制品的平面應力斷裂強度試驗的標準導則（StandardGuideforPlaneStrainFractureToughnessTestingofNon－StressRelievedAluminumProducts）ASTME238－17a金屬材料的針型軸承測試的標準試驗方法（StandardTestMethodforPin－TypeBearingTestofMetallicMaterials）ASTME292－09材料斷裂時間的凹口張力試驗的標準試驗方法（StandardTestMethodsforConductingTime－for－RuptureNotchTensionTestsofMaterials）ASTME740－09裂縫檢測與表面裂紋拉伸試樣的標準規(guī)程（standardpracticeforfracturetestingwithsurface－cracktensionspecimens）ASTME1681－03（2013）測定金屬材料環(huán)境致裂的界限應力強度因子的標準試驗方法（StandardTestMethodforDeterminingThresholdStressIntensityFactorforEnvironment－AssistedCrackingofMetallicMaterials）ASTME1875－13利用回聲共振測試動態(tài)楊氏模量、剪切模數(shù)和泊松比的標準試驗方法（standardtestmethodfordynamicyoungmodulus,shearmodulus,andpoissonratiobysonicresonance）ASTME1876－15利用振動的沖擊激磁產(chǎn)生動態(tài)模量、剪切模量和泊松比的試驗方法（StandardTestMethodforDynamicYoung'sModulus,ShearModulus,andPoisson'sRatiobyImpulseExcitationofVibration）ASTME2714－13蠕變疲勞試驗方法(StandardTestMethodforCreep－FatigueTesting)ASTME2760－16蠕變疲勞裂紋擴展試驗的標準試驗方法（StandardTestMethodforCreep-FatigueCrackGrowthTesting）ASTME2789－10（2015）微動疲勞試驗標準導則（StandardGuideforFrettingFatigueTesting）3術語和定義GB/T35351－2017界定的術語和定義適用于本文件。4靜態(tài)力學性能4.1拉伸性能GB/T228.1－2010、GB/T13239－2006和GB/T24584－2009適用于采用增材制造工藝制備的試樣，但片狀、線狀和很小直徑的桿狀試樣較難通過增材制造方法制備。ASTME292－09適用于采用增材制造方法制備的試樣，其中薄片試樣制備對部分增材工藝有挑戰(zhàn)。拉伸性能測試標準見表1。3表1拉伸性能測試標準室溫為10℃~35℃低溫為－196℃~<10℃ASTME292－09ASTME740－094.2壓縮性能GB/T7314－2017適用于采用增材制造方法制備的試樣，但薄片試樣很難通過增材制造工藝制備。壓縮性能測試標準見表2。表2壓縮性能測試標準4.3承壓性能該標準適用于增材制造法制備的試樣，但增材制造法制備試樣的表面光潔度和某些厚度可能會達不到標準的要求。承壓性能測試標準見表3。表3承壓性能測試標準44.4彎曲性能彎曲性能測試標準見表4。表4彎曲性能測試標準4.5彈性模量和泊松比性能下列標準適用于采用增材制造方法制備的試樣，泊松比可以用來進一步說明增材制造法制備的塊狀試樣的各向異性。彈性模量和泊松比性能測試標準見表5。表5彈性模量和泊松比性能測試標準GB/T228.1-可用于測定材料室溫（10℃~35℃)的楊氏模GB/T22315-態(tài)；動態(tài)法部分適用于－196℃~1200℃間測表5（續(xù)）5GB/T10128-測試需在－195℃~1200℃條件下進行4.6硬度性能以下壓痕試驗可能有助于測試增材制造材料的硬度，努氏硬度法有助于測定增材工藝制備的金屬結構中分離雜質的微觀硬度，而維氏硬度法有助于評估增材制造的金屬零件的微觀和宏觀硬度。硬度性能測試標準見表6。表6硬度性能測試標準-長度≥0.02㎜表6（續(xù)）6肖氏硬度試驗范圍為5HS~-ASTMB647－10--ASTMB648－10--5疲勞性能測試5.1疲勞性能疲勞性能測試標準見表7。表7疲勞性能測試標準表7（續(xù)）7表7（續(xù)）8ASTME2789－10--5.2斷裂韌性性能斷裂韌性性能測試標準見表8。表8斷裂韌性性能測試標準ASTMB645－2015表8（續(xù)）95.3裂紋擴展性能裂紋擴展性能測試標準見表9。表9裂紋擴展性能測試標準6報告報告應包括以下內容：——零件在增材制造體系構建區(qū)域中的位置與取向