ICS 77.040.0 1 CCS H 46 团 体 标 准 T/CSTM 00794—2022 钢板拉伸试验 原位图像采集 Tensile testing for s teel sheet and plate - In-situ image collecting 2022-11-30 发布 2023-02-28 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794—2022 1 前 言 本文件参照 GB/T 1.1 —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》 ， GB/T 20001. 4 —2015《标准编写规则 第4部分：试验方法标准》的规 定起草。 本文件由中国材料与试验 标准化委员会综合 标准标准化领域委员会（ CSTM/FC99 ）提出。 本文件由中国材料与试验 标准化委员会综合 标准标准化领域委员会（ CSTM/FC99 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794 —2022 2 钢板拉伸试验 原位图像采集 重要提示 : 使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本 文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保 证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了在室温和高温状态下，钢板拉伸试验原位图像采集的的 方法，包含仪器设备、样品、 试验步骤、原位试验数据、试验报告等 。 本文件适用于指导钢板 （0.1mm～10mm）拉伸试验原位图像采集参数的确认。 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（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 228.1 -2021 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验 方法 GB/T 228.2 -2015 金属材料 拉伸试验 第2部分：高温试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 原位拉伸 in-situ tensile 在拉伸试验过程中，通过原位检测装置，监测、追踪、显示和记录被测试样表面的变形过程。 3.2 材料性能表征装置 material performance characterization device 测试仪中实现监测、追踪、显示和记录被测试样的 位移或应变变化 观性能的装置。 包括但不限于 ：高速摄像仪、红外热像仪、三维数字散斑成像系统等。 3.3 原位监测 in-situ monitoring 在试验过程中，测试仪通过成像装置对试样的微观变形、损伤、组织形貌等进行的全程实时监测。 3.4 常温散斑 room temperature bio -speckle 使用常温散斑漆喷涂样品，得到应变采集载体，用于室温下拉伸试验原位图像采集。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794—2022 3 3.5 高温散斑 elevated temperature bio -speckle 使用耐高温散斑漆喷涂样品，得到应变采集载体，用于高温下拉伸试验原位图像采集。 3.6 背景辐射 background radiation 高温炉内物体温 度升高带来的背景辐射光线，试验中会对拉伸原位图像采集产生干扰。 4 仪器和设备 4.1 原位采集成像装置 成像装置应能确保试样上指定观测点始终处于成像装置的视场内，一般由一台或两台相机组成；调整成 像装置应确保被测点初始位置与最大移动位置的距离不超过成像视野宽度及高度的 50%。 成像装置在原位监测中，当温度加热到 1000℃高温情况下应确保成像清晰，具有良好的对比度。 成像装置在试验中应具有更换观测点并进行原位监测的能力。 4.2 背景抑制滤光片 推荐使用具备带宽 30nm，截止深度为 OD值2，50%强度带宽为 ±15nm，使用波长 为455nm 的窄带滤光片， 带有与原位图像采集的镜头稳固连接的螺纹或卡箍。 4.3 蓝光光源增强 推荐使用光源最大功率不小于 200w，主峰波长为 455nm，50%强度带宽± 10nm的蓝光光源，用于高温样 品的反射光强度，光源功率无极可调。 4.4 原位处理软件 具备控制原位采集装置、记录原位影像、分析原位图像结果的软件。 5 样品 5.1 样品制备 样品制备见 GB/T 228.1 -2021 附录E或GB/T 228.2 -2015附录A中板材样品的加工尺寸及加工要求。 5.2 常温散斑喷涂 检查5.1中金属板材样品表面，如有毛刺用 P600-P800目砂纸打磨平整。表面喷涂两遍白色自喷漆，要 求全覆盖且厚度均匀。常温晾干后均匀喷涂黑漆，黑漆以点状均匀分布在试样表面，要求黑斑分散无聚集。 5.3 高温散斑喷涂 检查5.1中金属板材样品表面，如有毛刺用 P600-P800目砂纸打磨平整。用无水乙醇分别溶解白色和黑 色耐高温粉末，将白色溶液均匀喷涂在样品表面，要求全覆盖且厚度均匀，室温晾干后，喷涂黑色溶液，要 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794 —2022 4 求黑色颗粒以点状分布在试样表面，要求分散无聚集。 室温至500℃的范围内，按照上述方法喷涂样品。 500℃-1000℃范围内，推荐使用 DB5012 耐高温胶 作 为溶剂，分别与 C-SiC 和CoO 粉末融合，作为白色和黑色涂料（也可以选用其他耐高温喷涂材料） 。 6 试验步骤 6.1 试验准备及试样前期处理 试验进行前，确保试验机及被测样品符合标准 GB/T 228.1 -2021和GB/T 228.2 -2015的规定，原位采集 硬件及软件经过标定，满足采集要求。 6.1.1 硬件调试 6.1.1.1确定相机位置 将激光导航点对准标定板中心，调整相机横向、径向位置，使相机的十字架（或其他定位标志）对准激 光导航点。 6.1.1.2确定相机焦距 松开相机焦距固定装置，旋转镜头或调整曝光模式至图 像清晰。 6.1.1.3确定光圈 将图像调为彩色模式，松开光圈螺栓将图像调整至蓝紫相间状态，锁紧光圈螺栓，光圈值一般位于 F5.6 到F8之间。 6.1.2 软件调试 根据相机（或其他图像采集装置）采集软件说明书要求，进行软件调试，调试完成后在控制软件内得到 清晰、完整的原位图像。 6.2 背景辐射的抑制 在对超过 600℃的高温拉伸试验，进行原位采集时，推荐使用带宽 30nm，截止波长为 OD2的455nm 的窄 带滤光片，固定在原位图像采集的镜头上，抑制金属高温红色光辐射影响。 6.3 蓝光光源增强 在对超过 600℃的高温拉伸试验， 进行原位采集时，推荐使用功率大于 200w,，主峰波长 455nm的蓝光 光源，提供额外的照度，用于补偿背景光抑制后光线强度不足的问题。 6.4 试验过程 6.4.1 开启原位采集及记录装置。 6.4.2 按GB/T 228.1 -2021 或GB/T 228.2 -2015规定的方法完成拉伸试验。 6.4.3 停止原位采集及记录装置，保存原位影像文件。 7 原位试验数据 分析原位影像文件，得出拉伸试验中板材断裂过程的原位图像（示例见附录 A） ，得出原位图像，可以进 行钢板拉伸试验过程中裂纹萌生、扩展直至断裂的分析断裂行为。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794—2022 5 8 试验报告 试验报告应当包括下列内容： a） 识别样品、实验室和试验日期所需的全部资料； b） 测定中发现的异常现象； c） 对结果可能产生影响且本文件中未作规定的各种操作行为； d） 图像资料； e） 断裂行为分析结果等。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794 —2022 6 附录 A （资料性） 应用示例 A.1 样品制备 按GB/T 228.2 -2015附录 A加工拉伸样品后， 按5.3条进行高温散斑油漆喷涂， 如图 A.1所示。 图A.1 拉伸样品 A.2 原位采集试验台示意图和实际架构如图 A.2 所示。 ａ）原位采集试验台示意图 ｂ）实际架构示 意图 图A.2 原位采集试验台和实际架构示意图 A3 按第 6章进行硬件及软件调整，具体步骤如下： 1）硬件调整 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00794—2022 7 打开高温炉炉门、调整辅助激