GB∕T 34477-2017
基本信息
标准号： GB∕T 34477-2017
中文名称：金属材料 薄板和薄带 抗凹性能试验方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
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标准简介
GB∕T 34477-2017 金属材料 薄板和薄带 抗凹性能试验方法
GB∕T34477-2017
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标准内容
ICS77.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T34477—2017
金属材料
薄板和薄带
抗凹性能试验方法
Metallic materials-Sheet and stripDent resistance test method2017-10-14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
2018-07-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。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（SAC/TC183）归口GB/T34477—2017
本标准起草单位：宝山钢铁股份有限公司、上海申力试验机有限公司、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：方健、张建伟、杨浩源、董莉1
1范围
金属材料薄板和薄带
抗凹性能试验方法
GB/T34477—2017
本标准规定了金属材料薄板和薄带（以下简称金属板）在准静态试验条件下抗凹性能的术语和定义、试验原理、试样制备、试验设备、试验程序、结果评定和试验报告。本标准适用于冲压成形用金属板的抗凹性能试验2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件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
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
deflection
在试样表面施加特定力时，用压头总位移所表征的材料变形量。3.2
试样在受力区域发生的凹陷。
注：非产品设计或加工时留下的凹陷。3.3
dent depth
凹痕深度
抗凹试验过程中，初次加载至规定初始力，及首次循环加载后再次加载至规定初始力时，对应两次位移值之差。
first visible dent depth
目视凹痕深度
最初所能观察到的凹痕深度。
注：该值受油漆颜色、试样表面曲率以及凹痕影响区域等多种因素影响，该值范围通常为0.02mm~0.1mm。3.5
凹痕初始力
dent initiation load
临界凹痕力
形成规定凹痕深度所施加的力。1
GB/T34477—2017
抗凹性能
dent resistance
试样抵抗凹陷的能力。
reference load
参考力
在力-位移曲线上作为测定凹痕深度起始点与结束点所对应的恒定力值。3.8
参考位置
referenceposition
预加载过程中，载荷达到参考力时对应的位移值。3.9
后期力
post-load
完成最后一次循环加载后，为准确测定总凹痕深度再次施加的力。3.10
零位移
zero displacement
完成一次循环加载后，下一个加载过程（或施加后期力）中载荷达到参考力时对应的位移值。3.11
准静态凹陷
quasi-static denting
试样在低加载速率下产生凹痕的过程。3.12
初始刚度
initial stiffness
试样力-位移曲线初始线性部分的斜率。3.13
buckling effect;oil canning
失稳效应
试样表面发生凹陷恢复的现象，包括硬失稳效应与软失稳效应。见图1。
说明：
硬失稳效应；
软失稳效应。
位移(s)/mm
图1抗凹性能试验失稳效应示意图hard buckling effect hard oil canning硬失稳效应
GB/T34477—2017
失稳效应反映在力-位移曲线上，表现为经历开始时单调递增阶段后，力-位移关系偏离线性，较小的力增量即能产生较大的位移变化（即曲线上斜率为零的部分，见图1）。3.15
soft buckling effect; soft oil canning软失稳效应
失稳效应反映在力-位移曲线上，表现为局部斜率趋近于零的区域（力值为正，见图1)。3.16
失稳效应力
buckling effect load;oil canning loadF.
发生失稳效应的最小力。硬失稳效应力（F，）是力-位移曲线上第一次出现斜率为零的点所对应的力，软失稳效应力（F）是力-位移曲线上斜率最小的点所对应的力。4符号和说明
本标准所用的符号和说明见表1。表1
符号和说明
凹痕深度
冲头直径
首见凹痕深度
GB/T34477—2017
D,(i=1,2,.,n)
(i-1,2,.n)
(i=1,2,*.m)
(=1,2,,m)
G=1,2,,n)
试验原理
表1（续）
第：次循环加载周次后的凹痕深度总凹痕深度
初始刚度
凹痕初始力或临界凹痕力
循环增量加载试验中的力增量
失稳效应力
硬失稳效应力
软失稳效应力
参考力
后期力
第：次循环加载周次的最大力
特定力下的挠度，即第次循环加载最大力对应的试样变形挠度冲头与凹模的圆角半径
冲头曲率半径
第：次循环加载周次的零位移
后期力加载周次的零位移
参考位置
第次循环加载最大力对应的位移单位
采用规定形状的压头以规定的位移速率垂直于金属板试样表面施加作用力形成凹陷，记录力-位移曲线、测定凹痕深度、失稳效应力、初始刚度等抗凹性能参数。试样制备
6.1.1根据图2所示的模具示意图对金属板进行预变形，制作成实验室抗凹性能试验所使用的试样，该试样可应用于循环增量加载试验与硬失稳效应试验4
说明：
试样；
冲头；
凹模：
凹模圆角；
压边图；
压边圈压紧方向；
冲头冲压方向；
冲头与凹模的圆角半径13mm；
冲头曲率半径940mm
冲头直径210mm。
图2预变形模具截面示意图
6.1.2如相关方对试样有热处理要求，也可对预变形试样按协议进行热处理。6.1.3如相关方协商一致，试样也可直接采用实际冲压后的整体零部件GB/T34477—2017
单位为毫米
注：实验室预变形试样的几何形状与材料性能对抗凹试验结果有影响，通过实验室预变形试样测定的材料抗凹性能结果不宜直接应用于实际条件，仅作为评价材料性能优劣的参考指标。6.2冲压模具
采用曲率半径940mm、直径210mm的圆柱状钢制球形冲头，凹模与冲头的圆角半径均为13mm（如图2所示）。冲头、圆角、拉深筋（珠）的表面粗糙度应优于0.2um。6.3试样
试样尺寸
抗凹性能试验所用的预变形试样有以下两种标准类型：循环增量加载试样：长305mm，宽305mm；失稳效应试样：长305mm，宽127mm。6.3.2预变形试样制备
制作预变形试样应确保压边圈在冲压时牢固压住试样实现对样条2%的双向拉伸变形。标准5bZxz.net
GB/T34477—2017
循环增量加载预变形试样的尺寸如图3所示，试样图片与其他类型试样参见附录A。6.3.2.2可在待冲压的试样中央，标识直径为100mm的初始圆网格，通过测量冲压后的初始圆直径变化评估双向拉伸预变形是否达到2%的条件，也可采用其他方式如三维全场光学应变测量技术等6.3.2.3通过控制冲头的冲压深度可实现不同的预变形量，典型材料冲压深度与变形量的经验对应关系参见附录B
单位为毫米
说明：
压边圈；
冲头或凹模半径：
冲头曲率半径。
图3循环增量加载预变形试样尺寸图7试验设备
总体要求
7.1.1用于抗凹性能试验的设备应具有加力系统、力测量系统、位移测量系统、钢制压头，具备足够的系统刚度并应有固定装置以防止试样在测试过程中发生偏移或旋转。7.1.2压头应能在任意位置定位，采用单头或多轴联动机械装置以确保压头在加载点处与试样表面垂直。试验设备应能在加载与卸载过程中保持恒定速率。注：采用多轴联动机械装置便于调节压头与试样表面垂直、7.1.3具有数据采集、存储、分析的功能，应至少能够采集25mm位移内的数据，采样频率应满足在25mm位移范围内至少记录2500个数据点。7.1.4试验设备应能完整记录加载以及卸载两个阶段的力-位移曲线。7.2加力系统
加力系统的压头应具备足够行程，应配备力传感器与位移传感器。加力系统应确保在加载点处压头垂直于试样表面，整个试验过程中压头应保持初始压人角，偏差小于2.5°且不发生移位或打滑。7.3系统刚度
设备应具有足够的系统刚度，并尽可能消除加载链的系统间隙。7.4钢制压头
采用直径为25.4mm的半球形钢制压头，材料硬度大于55HRC，表面粗糙度Ra不大于0.2μm，如图4所示。
7.5力测量系统
图4钢制压头
力测量系统按照GB/T16825.1进行校准，并且其准确度应为1级或优于1级。7.6位移测量系统
GB/T34477—2017
压头位移测量分辨力应不劣于0.01mm，0mm~16mm行程范围内误差应不超过土0.02mm。8试验程序
8.1试验条件
除非另有规定，试验一般在室温10℃～35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为23c士5℃。在加载与卸载过程中压头应保持50mm/min士5mm/min的恒定速率。8.2循环增量加载试验
将预变形后的待测试样固定在支座上，标注并清洁测试区域，调节加载机构使压头垂直于试样待测区域的表面。按以下步骤进行试验，记录每一步的力-位移曲线；a）施加5N～50N的参考力（F），随后卸载至0N，记录力-位移曲线，确定后续位移测量的基准点，即参考位置（P）；
b）按一定力增量（△F）循环加载至产品标准规定的力值，记录每一循环周次的力-位移曲线，产品标准没有规定时，由相关方协商确定；如需测定总凹痕深度（D），应在最后一次加载循环后施加合适的后期力（F，），以确保数据c
准确。
注1：通常情况下每一循环周次的4F为20N。注2：可选取第一次循环加载5N至50N内任一点确定P，。最后一次加载循环后施加与F相同的F，，可使D.值更准确，
注3：如需测定某一力下的凹痕深度，则仅需实施一次加载、卸载与后期力的步骤即可8.3硬失稳效应试验
将预变形后的待测试样固定在支座上，标注并清洁测试区域，调节加载机构使压头垂直于待测区域的试样表面。按以下步骤开展硬失稳效应试验：a）测试第一个平行试样，按8.2规定逐次施加10N的递增力直至试样发生硬失稳效应，记录此时的力值；
测试第二个平行试样，施加5N一50N的力（F，），随后卸载至0N，记录力-位移曲线，确定后b）
续位移测量的基准点，即参考位置(PI)；c)
继续加载试样至第一个平行试样所测得的力值，随后卸载至ON，记录力-位移曲线；d）
试验结束前施加合适的后期力（F，）。7
GB/T34477—2017
9结果评价
确定零位移（Sar）
预加载过程中，设定的参考力（F)所对应的位移定义为参考位置（P,）。后续加载中，加载至F对应的位移是计算上一加载周次凹痕深度的零位移（S。）。注：例如50N加载形成的凹痕深度是70N加载周次确定的零位移与参考位置之差值，如图5所示，以此类推9.2确定凹痕深度（D,）
参考位置（P.)与零位移（S）的差值为该加载周次的凹痕深度，即D,=S一P。凹痕总深度（D.）是后期力确定的零位移（Sp）与预加载确定的参考位置（P）之差值，即D.=Sop一P，如图5所示。150
说明：
位移(s)/mm
50N时的凹痕深度（D,=So1-P.,F,=50N)；100N时的凹痕深度（D=S2—P.F100N）；150N时的凹痕总深度（D=S-P，F=150N）参考力
图5循环增量加载试验计算凹痕深度示意图9.3确定凹痕初始力或临界凹痕力（F，）测定每一加载周次的最大力（F，)及所对应的凹痕深度（D，），对照给定的首见凹痕深度（D，），选取D两侧紧邻的（D:，F,)数据对，利用线性回归公式，计算确定FD。9.4特定力下的挠度（L）
为特定力(F)加载周次中最大力对应的位移（S,)与参考位置（P.)的差值，即L=S一Pr。一般选取50N，100N、150N进行测量，通常用于检测试验的重复性。8
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中华人民共和国国家标准
GB/T34477—2017
金属材料
薄板和薄带
抗凹性能试验方法
Metallic materials-Sheet and stripDent resistance test method2017-10-14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
2018-07-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。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（SAC/TC183）归口GB/T34477—2017
本标准起草单位：宝山钢铁股份有限公司、上海申力试验机有限公司、冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：方健、张建伟、杨浩源、董莉1
1范围
金属材料薄板和薄带
抗凹性能试验方法
GB/T34477—2017
本标准规定了金属材料薄板和薄带（以下简称金属板）在准静态试验条件下抗凹性能的术语和定义、试验原理、试样制备、试验设备、试验程序、结果评定和试验报告。本标准适用于冲压成形用金属板的抗凹性能试验2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件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
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
deflection
在试样表面施加特定力时，用压头总位移所表征的材料变形量。3.2
试样在受力区域发生的凹陷。
注：非产品设计或加工时留下的凹陷。3.3
dent depth
凹痕深度
抗凹试验过程中，初次加载至规定初始力，及首次循环加载后再次加载至规定初始力时，对应两次位移值之差。
first visible dent depth
目视凹痕深度
最初所能观察到的凹痕深度。
注：该值受油漆颜色、试样表面曲率以及凹痕影响区域等多种因素影响，该值范围通常为0.02mm~0.1mm。3.5
凹痕初始力
dent initiation load
临界凹痕力
形成规定凹痕深度所施加的力。1
GB/T34477—2017
抗凹性能
dent resistance
试样抵抗凹陷的能力。
reference load
参考力
在力-位移曲线上作为测定凹痕深度起始点与结束点所对应的恒定力值。3.8
参考位置
referenceposition
预加载过程中，载荷达到参考力时对应的位移值。3.9
后期力
post-load
完成最后一次循环加载后，为准确测定总凹痕深度再次施加的力。3.10
零位移
zero displacement
完成一次循环加载后，下一个加载过程（或施加后期力）中载荷达到参考力时对应的位移值。3.11
准静态凹陷
quasi-static denting
试样在低加载速率下产生凹痕的过程。3.12
初始刚度
initial stiffness
试样力-位移曲线初始线性部分的斜率。3.13
buckling effect;oil canning
失稳效应
试样表面发生凹陷恢复的现象，包括硬失稳效应与软失稳效应。见图1。
说明：
硬失稳效应；
软失稳效应。
位移(s)/mm
图1抗凹性能试验失稳效应示意图hard buckling effect hard oil canning硬失稳效应
GB/T34477—2017
失稳效应反映在力-位移曲线上，表现为经历开始时单调递增阶段后，力-位移关系偏离线性，较小的力增量即能产生较大的位移变化（即曲线上斜率为零的部分，见图1）。3.15
soft buckling effect; soft oil canning软失稳效应
失稳效应反映在力-位移曲线上，表现为局部斜率趋近于零的区域（力值为正，见图1)。3.16
失稳效应力
buckling effect load;oil canning loadF.
发生失稳效应的最小力。硬失稳效应力（F，）是力-位移曲线上第一次出现斜率为零的点所对应的力，软失稳效应力（F）是力-位移曲线上斜率最小的点所对应的力。4符号和说明
本标准所用的符号和说明见表1。表1
符号和说明
凹痕深度
冲头直径
首见凹痕深度
GB/T34477—2017
D,(i=1,2,.,n)
(i-1,2,.n)
(i=1,2,*.m)
(=1,2,,m)
G=1,2,,n)
试验原理
表1（续）
第：次循环加载周次后的凹痕深度总凹痕深度
初始刚度
凹痕初始力或临界凹痕力
循环增量加载试验中的力增量
失稳效应力
硬失稳效应力
软失稳效应力
参考力
后期力
第：次循环加载周次的最大力
特定力下的挠度，即第次循环加载最大力对应的试样变形挠度冲头与凹模的圆角半径
冲头曲率半径
第：次循环加载周次的零位移
后期力加载周次的零位移
参考位置
第次循环加载最大力对应的位移单位
采用规定形状的压头以规定的位移速率垂直于金属板试样表面施加作用力形成凹陷，记录力-位移曲线、测定凹痕深度、失稳效应力、初始刚度等抗凹性能参数。试样制备
6.1.1根据图2所示的模具示意图对金属板进行预变形，制作成实验室抗凹性能试验所使用的试样，该试样可应用于循环增量加载试验与硬失稳效应试验4
说明：
试样；
冲头；
凹模：
凹模圆角；
压边图；
压边圈压紧方向；
冲头冲压方向；
冲头与凹模的圆角半径13mm；
冲头曲率半径940mm
冲头直径210mm。
图2预变形模具截面示意图
6.1.2如相关方对试样有热处理要求，也可对预变形试样按协议进行热处理。6.1.3如相关方协商一致，试样也可直接采用实际冲压后的整体零部件GB/T34477—2017
单位为毫米
注：实验室预变形试样的几何形状与材料性能对抗凹试验结果有影响，通过实验室预变形试样测定的材料抗凹性能结果不宜直接应用于实际条件，仅作为评价材料性能优劣的参考指标。6.2冲压模具
采用曲率半径940mm、直径210mm的圆柱状钢制球形冲头，凹模与冲头的圆角半径均为13mm（如图2所示）。冲头、圆角、拉深筋（珠）的表面粗糙度应优于0.2um。6.3试样
试样尺寸
抗凹性能试验所用的预变形试样有以下两种标准类型：循环增量加载试样：长305mm，宽305mm；失稳效应试样：长305mm，宽127mm。6.3.2预变形试样制备
制作预变形试样应确保压边圈在冲压时牢固压住试样实现对样条2%的双向拉伸变形。标准5bZxz.net
GB/T34477—2017
循环增量加载预变形试样的尺寸如图3所示，试样图片与其他类型试样参见附录A。6.3.2.2可在待冲压的试样中央，标识直径为100mm的初始圆网格，通过测量冲压后的初始圆直径变化评估双向拉伸预变形是否达到2%的条件，也可采用其他方式如三维全场光学应变测量技术等6.3.2.3通过控制冲头的冲压深度可实现不同的预变形量，典型材料冲压深度与变形量的经验对应关系参见附录B
单位为毫米
说明：
压边圈；
冲头或凹模半径：
冲头曲率半径。
图3循环增量加载预变形试样尺寸图7试验设备
总体要求
7.1.1用于抗凹性能试验的设备应具有加力系统、力测量系统、位移测量系统、钢制压头，具备足够的系统刚度并应有固定装置以防止试样在测试过程中发生偏移或旋转。7.1.2压头应能在任意位置定位，采用单头或多轴联动机械装置以确保压头在加载点处与试样表面垂直。试验设备应能在加载与卸载过程中保持恒定速率。注：采用多轴联动机械装置便于调节压头与试样表面垂直、7.1.3具有数据采集、存储、分析的功能，应至少能够采集25mm位移内的数据，采样频率应满足在25mm位移范围内至少记录2500个数据点。7.1.4试验设备应能完整记录加载以及卸载两个阶段的力-位移曲线。7.2加力系统
加力系统的压头应具备足够行程，应配备力传感器与位移传感器。加力系统应确保在加载点处压头垂直于试样表面，整个试验过程中压头应保持初始压人角，偏差小于2.5°且不发生移位或打滑。7.3系统刚度
设备应具有足够的系统刚度，并尽可能消除加载链的系统间隙。7.4钢制压头
采用直径为25.4mm的半球形钢制压头，材料硬度大于55HRC，表面粗糙度Ra不大于0.2μm，如图4所示。
7.5力测量系统
图4钢制压头
力测量系统按照GB/T16825.1进行校准，并且其准确度应为1级或优于1级。7.6位移测量系统
GB/T34477—2017
压头位移测量分辨力应不劣于0.01mm，0mm~16mm行程范围内误差应不超过土0.02mm。8试验程序
8.1试验条件
除非另有规定，试验一般在室温10℃～35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为23c士5℃。在加载与卸载过程中压头应保持50mm/min士5mm/min的恒定速率。8.2循环增量加载试验
将预变形后的待测试样固定在支座上，标注并清洁测试区域，调节加载机构使压头垂直于试样待测区域的表面。按以下步骤进行试验，记录每一步的力-位移曲线；a）施加5N～50N的参考力（F），随后卸载至0N，记录力-位移曲线，确定后续位移测量的基准点，即参考位置（P）；
b）按一定力增量（△F）循环加载至产品标准规定的力值，记录每一循环周次的力-位移曲线，产品标准没有规定时，由相关方协商确定；如需测定总凹痕深度（D），应在最后一次加载循环后施加合适的后期力（F，），以确保数据c
准确。
注1：通常情况下每一循环周次的4F为20N。注2：可选取第一次循环加载5N至50N内任一点确定P，。最后一次加载循环后施加与F相同的F，，可使D.值更准确，
注3：如需测定某一力下的凹痕深度，则仅需实施一次加载、卸载与后期力的步骤即可8.3硬失稳效应试验
将预变形后的待测试样固定在支座上，标注并清洁测试区域，调节加载机构使压头垂直于待测区域的试样表面。按以下步骤开展硬失稳效应试验：a）测试第一个平行试样，按8.2规定逐次施加10N的递增力直至试样发生硬失稳效应，记录此时的力值；
测试第二个平行试样，施加5N一50N的力（F，），随后卸载至0N，记录力-位移曲线，确定后b）
续位移测量的基准点，即参考位置(PI)；c)
继续加载试样至第一个平行试样所测得的力值，随后卸载至ON，记录力-位移曲线；d）
试验结束前施加合适的后期力（F，）。7
GB/T34477—2017
9结果评价
确定零位移（Sar）
预加载过程中，设定的参考力（F)所对应的位移定义为参考位置（P,）。后续加载中，加载至F对应的位移是计算上一加载周次凹痕深度的零位移（S。）。注：例如50N加载形成的凹痕深度是70N加载周次确定的零位移与参考位置之差值，如图5所示，以此类推9.2确定凹痕深度（D,）
参考位置（P.)与零位移（S）的差值为该加载周次的凹痕深度，即D,=S一P。凹痕总深度（D.）是后期力确定的零位移（Sp）与预加载确定的参考位置（P）之差值，即D.=Sop一P，如图5所示。150
说明：
位移(s)/mm
50N时的凹痕深度（D,=So1-P.,F,=50N)；100N时的凹痕深度（D=S2—P.F100N）；150N时的凹痕总深度（D=S-P，F=150N）参考力
图5循环增量加载试验计算凹痕深度示意图9.3确定凹痕初始力或临界凹痕力（F，）测定每一加载周次的最大力（F，)及所对应的凹痕深度（D，），对照给定的首见凹痕深度（D，），选取D两侧紧邻的（D:，F,)数据对，利用线性回归公式，计算确定FD。9.4特定力下的挠度（L）
为特定力(F)加载周次中最大力对应的位移（S,)与参考位置（P.)的差值，即L=S一Pr。一般选取50N，100N、150N进行测量，通常用于检测试验的重复性。8
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