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金属材料 仪器化压入法测定压痕拉伸性能和残余应力GB/T 39635-2020

发表时间：2026-01-20 访问量： 来源：中翔检测 分享:

范围与适用对象

标准规定了金属材料压痕拉伸性能和残余应力仪器化压入试验方法的术语定义、试验原理等内容。适用于黑色金属、有色金属及其合金等各类金属材料，涵盖材料研发、生产质量控制、在役部件检测等场景，但不适用于表面有严重缺陷且无法预处理改善或尺寸过小难以制备样品的情况。

试验原理

通过将特定形状压头以可控方式压入金属材料表面，压头与材料相互作用遵循弹性与塑性力学规律，产生的弹性和塑性变形通过力 - 位移曲线体现。依据曲线特征点可计算弹性模量、屈服强度等拉伸性能指标。测定残余应力时，利用维氏压头，通过测量有应力与无应力状态下的压入试验力差，获得残余应力分布。

仪器设备要求

仪器化压入试验机需能精确控制压头位移和加载力，力值测量误差应在 ±1% 以内，位移测量误差在 ±0.5% 以内。压头需具备良好的硬度和耐磨性，球形压头用于测定压痕拉伸性能，维氏压头用于残余应力测定，其几何尺寸精度需符合相关规定。

试样要求

试样表面应平整光滑，粗糙度 Ra 一般不大于 0.8μm，且无油污、氧化皮等。试样厚度通常应不小于压入深度的 10 倍，对于小尺寸试样或特殊形状试样，需根据具体情况进行评估，以确保测试结果的准确性。

试验程序

试验时，需合理选择压头、加载速率等参数。加载速率一般为 0.05N/s-5N/s，保载时间根据试验目的确定，通常为 5s-60s。测量压痕拉伸性能时，采用球形压头按规定程序压入；测量残余应力时，用维氏压头在不同位置压入，分别测量有应力和无应力状态下的压痕参数。

结果的不确定度与数据处理

需考虑仪器精度、试样状态等因素对结果不确定度的影响。通过力 - 位移曲线确定特征参数时，要对曲线进行必要的修正，剔除异常数据。根据相关公式计算拉伸性能指标和残余应力值，确保结果准确可靠。

试验报告

报告应包含试样信息、试验设备、试验参数、测试结果及不确定度等内容，以便为材料性能评估提供完整的依据。

标准意义

该标准为金属材料压痕拉伸性能和残余应力测定提供了统一规范的方法。仪器化压入法属于无损或微损测试，适用于在役设备或小尺寸材料测试，在电厂管路、石油管道等领域具有广阔应用前景，有助于提高金属材料性能测试的效率和准确性，推动相关行业发展。

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