本标准于1982年首次发布。本标准修改采用ISO 1099:2006《金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法》(英文版)。本标准代替GB/T 3075-1982《金属轴向疲劳试验方法》。本标准与GB/T 3075-1982，内容有较大的修改，编写结构不完全对应。本标准旨在为金属材料试样轴向等幅力控制的循环疲劳试验提供疲劳寿命数据(例如，应力对失效的循环数)的指导。本标准规定了室温下金属材料试样(没有引入应力集中)轴向等幅力控制疲劳试验的条件。提供给定材料在不同应力比下，施加应力和失效循环周次之间的关系。本标准适用于圆形和矩形横截面试样的轴向力控制疲劳试验，产品构件和其他特殊形状试样的检测不包括在内。本标准与GB/T 3075-1982在以下方面的技术内容进行了较大修改和补充：———名词术语由12个增加至15个；———结构内容增加范围、规范性引用文件、试验计划，删去了原标准的试样的符号及名称、附录A和附录B，并将原附录A的试样加工要求编入正文；———试样形状中删去了缺口型试样，增加了试样温度测量的要求；———试验装置中增加了同轴度检查的要求，同时删去原标准的附录Ｂ 电阻应变片测定轴向疲劳试验机上试样弯曲百分率方法；———删去了条件疲劳极限和S-N曲线的测定。 GB/T 3075-2008 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法 GB/T3075-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 77. 040. 10
中华人民共和国国家标准
GB/T3075—2008
代替GB/T3075—~1982
金属材料
疲劳试验
轴向力控制方法
Metallic materials-Fatigue testing-Axial-force-controlled method(IS0 1099:2006,M0D)
2008-08-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-04-01实施
HiiKAoNiKAca
GB/T 3075—2008
本标准修改采用ISO1099：2006《金属材料疲劳试验轴向方控制方法》（英文版）。本标准根据IS01099：2006(E)起草，主要技术内容与之相同，标准框架有较大的修改。为了方便比较，在附录A中列出了本标准章节编号与ISO1099：2006（E)章节编号的对照一览表。考虑到我国实际情况，本标准在采用IS01099：2006（E)国际标准时进行了修改，有关技术差异已编入正文中所涉及的条款，并在相应的条款的页边空自处用垂直单线标识。在附录B中给出了技术性差异及其原因的览表以供参考
本标准代替GB/T30751982《金属轴向疲劳试验方法》。本标准与GB/T3075—1982相比，内容有较大的修改，编写结构不完全对应。本标准与GB/T3075—1982在以下方面的技术内容进行了较人修改和补充：名词术语由12个增加至15个：
-结构内容增加范画，规范性引用文件、试验计划·删去了原标准的试样的符号及名称、附录A和附录B，并将原附录A的试样加T要求编人正文；一试样形状中删去了缺口型试样，增加了试样温度测量的要求；一试验装置中增加了同轴度检查的要求，同时制太原标准的附录B电阻应变片测定轴向疲劳试验机上试样弯曲百分率方法；
删去了条件疲劳极限和S-N曲线的测定。本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准起草单位：钢铁研究总院、济南试金集团公司、北京航空材料研究院、深圳市新三思材料检测公司、武汉钢铁（集团)公司、上海材料研究所。本标准主要起草人：张海龙、高怡斐、耿秀英、朱亦钢、安建平、李荣锋、王滨。本标准于1982年首次发布。
GB/T3075—2008
本标准旨在为金属材料试样轴向等幅力控制的循环疲劳试验提供疲劳寿命数据（例如，应力对失效的循环数)的指导。
将公称尺寸上相同的试样装夹在轴向力疲劳试验机上，并对试样施加如图1所示的任一种类型的循环应力。除非另有规定，试验波形应是等幅的正弦曲线。施加的力应沿着试样的纵轴方间，并通过每一试样横面的轴心。试验一直持续到样失效或者直到超过一个预先设定的应力循环周次（见第4章和第7章）。试验一般在室温(10 ℃～35 ℃)下进行。高温和低温试验可参照此标准。注：藏劳试验的结果可能受大气条件的影响，因此要求按照ISO551:1976标准的2.1控制要求的试验条作。1
1范围
金属材料疲劳试验
轴向力控制方法
HiiKAoNiKAca
GB/T3075-—2008
本标准规定了室温下金属材料试样（没有引入应力集中）轴向等幅力控制疫劳试验的条件。提供给定材料在不同应力比下，施加应力和失效循环周次之间的关系。本标准适用于圆形和矩形横截面试样的轴向力控制疲劳试验，产品构件和其他特殊形状试样的检测不包括在内。
注：由于缺口试样的形状尺寸没有标准化，因此本标准不包含缺口试样的疲劳试验。但是，本标准中描述的寇势试验过程可应用于缺口试样的疲劳试验。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的茶款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或您订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标推达成协议的各力研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3505产品几何技术规范表面结构轮廊法表面结构的术语、定义及参数GB/T10610产品儿何技术规范表面结构轮廊法评定表面结构的规则和方法GB/T16825.1静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或>压力试验机测力系统的检验与校准(GB/T 16825.1—2002,ISO 7500-1:1999,IDT)JB/T9397拉压疲劳试验机技术条件ISO554试验大气条件说明
3术语和定义
本标准采用以下术语和定义。
测试直径
test diameter
试样或试件最大应力处直径（见图3)。3.2
测试横裁面厚度thickness of test section矩形横截面试样或试件的厚度。3.3
测试横截面宽度width of test section6
矩形横截面试样或试件的宽度（见图4）。3,4
平行长度parallellength
具有相同测试直径或测试宽度的试样或试件标距部分的长度（见图3和图4)。1
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半径radius
从测试直径（d）或者测试宽度（b）到夹持端直径（D）或宽度（B）的测试横截面端的曲率：或者试样或者试件夹持端之间的连续半径。注：该曲率不一定要求是整个横跨测试截面的端部和扩大部分开始端之间的真正圆弧，见图3a和图4a。a0
一时间
应力。
脉动压
反向拉
一脉动拉
一时间：
应力。
一个应力循环：
最大应力，oaw，Smar，N/mm；
平均应力，ggS.，N/mm，
最小应力，om，S，N/mm
应力幅，,.N/mm2；
应力范围，a,s,/mm
循环应力的类型
图2疲劳应力循环
最大应力maximum stress
图3形横数面试样
矩形横截面试样
在应力循环中具有最大代数值的应力（见图2）。平均应力
meanstress
最大应力和最小应力的代数平均值（见图2)。最小应力minimum stress
PmmSmm
一个应力循环内的最小代数值的应力（见图2)。KNiKAca-
GB/T 3075-2008
GB/T3075—2008
应力幅
stressamplitude
最大应力和最小应力代数差的一半（见图2）。3.10
应力范围
stress range
最大应力和最小应力代数差（见图2)。A
应力比stressratio
在疲劳试验中任
应力循环stres
应力随时间周
循环次数
或百公
Sm-Smin
的最小应力和最大应力比值（见图）R=om/o
等幅变化（见图2）
nambe of cycles
力-时间，应
间，应变-时间等丽数的最小循环周期性重复的次数。3.14
疲劳寿命、持时间
fatiguelife endnra
按规定的失效准贝试验时达到的循环教。S
gue strength at N cyele
条件疲劳强度
在规定应力比下
4试验计划
有N次循环的应力幅值
在开始试验之前，除非在相的产品标准中另有规定，供需双方应在以下方面达成一致：试样的形状（见5.1）：
应力比；
要求确定下列测试目标：
规定应力幅下的疲劳寿命；
规定持续时间内的疲劳强度；
整条S-N曲线：
被检测试样号和试验顺序；
试验中未失效试样终止试验时的循环数：f）与5.4要求不同的试验温度。-般使用“持续时间”，例如结构钢的10周次和其他钢种以及有色金属及合金的10°周次。但是从最近研究的角度，有必要说明金属材料本质上一般不显示“持续时间极限”或“疲劳极限”，也就是说，金属会在一个应力下持续“无限的循环周次”。通常应力寿命的“平台”就是指传统意义上的“疲劳极限”，但是低于这种应力水平的失效也有发生。4.2疲劳结果的说明
HKNiKAca-
GB/T3075--2008
根据试验大纲选择合适的结果表述方式。疲劳试验的结果通常用图形方法表达。在报告疲劳数据时，应该清楚地说明试验条件。除了图形表述方法外，也可采用表格法。4. 2. 1 S-N 曲线
最通用的结果图形法是以失效时的循环次数作为横坐标，以应力幅值或者依赖于应力循环的其他应力值作为纵坐标绘图。穿越试验数据点近似中线绘画的平滑曲线称为S-N曲线。循环周次采用对数坐标，应力坐标轴采用线性或者对数坐标。对于每一应力比的每组试验结果绘制一条曲线。试验结果通常在局一图形中绘制。图5给出了一个图形报告的例子，其中应力坐标轴采用线性坐标。rt
失效循环次数，N
应力幅,,.N/mm*.
-R=-t,室溢。
10°周次
10周求
平均应力,a_,N/mm;
应力幅,α,,N/mm*。
100200
图 5 S-N 曲线
拉伸强度，R..N/mm，
0. 2%偏置的非比例延伸强度,R,0.2 ,N/mm2。700
国6应力幅(a)对平均应力(a_)[Haigh图」5
GB/T3075—2008
4.2.2平均应力图
从S-N曲线导出的疲劳强度绘制在疲劳强度图表上。结果可以直接通过图形方式报告，对于详细的“持续时间”，图6给出了应力福对平均应力图；或如图7绘制最大、最小应力对平均应力图，或者如图8绘制最大应力对最小应力图。试验结果可以绘制在同一图形中。Y
—10'周次
—10°周次
-平均应力，..，N/mm，
-10'周次
10因次
10\周效
Y一最大和减小应力，和，N/mm。1——拉伸强度,R.,N/mm：
2——0.2%偏置的非比例延伸强度，Rm.,N/num。600
图7最大和最小应力（a和）对平均应力（)smith图4.2.3同轴度
应该使用校准试样进行同轴度检查。图9中的同轴度校准试样应该与被检测试样具有类似的何形状。建议同轴度校准试样采用强化热处理钢，或者总弹性应变至少等于0.4%或在试验序列中符合最大应变的施加在试样上的力的近似材料制成。6
10°周次
10°周次
10周次
X 700 -600 -500 -400 -300 -200 -100最小应力，omm，N/mm；
最大应力cm，N/mm。
-c.2%遍置的非比例延伸强度,R效N/mm45
HKNiKAca-
GB/T 3075—2008
100200300400500600
1700 800
图8最大应力(a,)对最小应力()[Ros图]C
弯曲 X-X:
弯曲Y—Y;
弯曲A平面：
必须选择在C平面和B平面重复测量。每一个平面都不允许李曲大于5路。口
组×100=%Ax-x
EA +EA
EA一EM
+×100-%Ay-
FA EAL
%Ax-x)+(%Ar-r)<5%
应变，由于力引起的在试样尺寸和形状上的单位改变虽。每一个脚注指的是试样上的应变量测量位量图9同轴度示意图
为了检查由于角度偏差,横向偏差和/或珊力链偏差引起的不同轴，如图9所示在同轴度校准试样A，B和C位登粘贴电阻应变片。当上部或者下部（不是同时）粘有应变片的试样在夹持装置当中7
GB/T3075—2008
时，要求调节温度平衡，并且要求完成零参考温度的桥式放大调节。此时，同轴度校推试样应该被夹持在上下两夹头之间。
随后校准试样应该被拉伸至0.4%的最大应变量，或者施加在试样上的试验力应使试样具有相应的最大应变量（如果这个值不超过校准试样的0.4%)。必须在试样相对角度为0°90°、180°,270°时对校准试样分别加力4次。按照图9所示的试样的四个位置分别计算同轴度。如果这试样的四个位置的三个测量平面中的一个或者多个半面同轴度超过5%，应该调节试验机架和/或力传感器的传动和紧固装置，然后重复上述程序直至同轴度小于5%。要求在压缩过程中重复上述过程以确定同轴度在规定范围内（如≤5%）。如果同轴度不满足要求，需要：通过多次进行上述步骤核实测量的重复性；确定结果是由于试验装置而不是试样的原因；检查构成夹持单元（夹具、夹持单元和机器之间)的几何精度。5试样
5.1试样形状
通常试样采用如图3或者图4所示具有完全加工横截面的类型。试样可以如下所示：
在平行部位和夹持端之问具有切向过渡圆弧（如图3a）或者夹持端间连续半径（如图3b）的圆形横截面：
在平行部位和夹持端之问具有切向过渡圆班（如图1a)或者夹持端间连续半径（如图4b)的均匀厚度的矩形横截面。
值得注意的是，矩形横截面试样可以要求同时减小试验部位的宽度和厚度。如果这样，在觉度和厚度方向均要求过渡阅弧。尚样，当矩形横截面试样要求考虑材料在实际应用时的表面条件时，试样至少要求试验部位的一面保持未加工状态。通常情况下，由丁矩形试样很难获得较小的粗糙度或者在矩形截面的拐角提前崩发疫劳裂纹，采用矩形横截面试样进行的疲劳试验，其结果一般与圆形横截面试样没有可比性。
其他形状的试样试验部位具有连续半径形状的，其半径至少为3d（或35），试验报告巾要求包括弹性应力集中系数。
5.2试样尺寸
5.2.1产品（裤材，厚度大于5mm板材）试样的测量部分代表研究的材料的体积元素，也就是试样的尺寸不会影响结果的使用。推荐试样的几何尺寸如表1(见图3)所示。表1试样的几何尺寸
国柱形测量部分的直径
过渡弧（从平行部分到夹持增）外部直径(央持端)
减缩部分长度
da mun
D≥2d
其他几何形状的横截面和测量长度也可以使用，试样的公差要满足下述三个要求：-平行度
一同轴度
锤直度
（这此要求表示为相对轴心或者参考平面。）注：图3、图4中试样的端面也应有足够的平行度，至少进行机械加工。5.2.2厚度小于或等于5mm板材
一般，在5.2.1中讨论的因素也适用于这类试样。由于一般施加较小的力，需要用更灵敏的力传感器。HKNiKAca-
GB/T3075—2008
通常，试样的宽度在测量部分减缩以避免在夹持部位失效，在一些应用中，有必要给夹持端增加衬板，提高夹持力和增加试样夹持部位的厚度（图10）。CHINA
蛋版：
一圆延形塑
李曲端发以防止夹快馨齿医在来2-
部位：
可以用车树脂代替。
板材试样的来持示意图
用校准试样从以下方面进行仔细的核查：试样准确用度应该使厂
夹头00行度和同轴
武释由的同轴度
应该尽可店月与需要进行
几何尺十相近的双面装有应变片的试样进行同轴度校准。测试的意样
只科需要采用抗弯曲药束装意，图1络出在一些场合中心
使用抗弯曲约装置
聚四舞乙烯；
一试样。
抗弯曲约束装置下载标准就来标准下载网
图11板材试样的抗屈曲的约束装置不过，通常不鼓励
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