GB/T 39254-2020.Additive manufacturing-Evaluation guideline for mechanical properties of metal parts.
1范围
GB/T 39254规定了增材制造金属制件机械性能评价适用的评价项目、试样制备通用要求、试验方法及试验报告。
GB/T 39254适用于增材制造金属制件机械性能测试及试验结果的评定。
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/T 228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
GB/T 228.2金属材料拉伸试验第2部分:高温试验方法
GB/T 228.3金属材料拉伸试验第3部分:低温试验方法
GB/T 229金属材料夏 比摆锤冲击试验方法
GB/T 230.1金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 231.1金属材料布氏硬度试验第 1部分:试验方法
GB/T 2039金属材料单轴拉伸蠕变试验方法
GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 3075金属材料疲劳试验轴向 力控制方法
GB/T 4161金属材料平面应变断裂韧度Kuc试验方法
GB/T 4337金属材料疲劳试验旋转弯曲方法
GB/T 4340.1金属材料维氏硬度试验第 1部分:试验方法
GB/T 6398 金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法
GB/T 7314金属材料室 温压缩试验方法
GB/T 10128金 属材料室温扭转试验方法
GB/T 21143金属材料准静 态断裂韧度的统一试验 方法
GB/T 22315-2008 金属材料弹性 模量和泊松比试验方法.
GB/T 26077金属材料 疲劳试验轴向应变控制方法
GB/T 35351增材制造术语
GB/T 39247增材制造金 属制件热处理工艺规范
YB/T 5349金属材料弯曲力学性能试验方法

ICS25.030;77.040.10
中华人民共和国国家标准
GB/T39254—2020
增材制造
金属制件机械性能评价通则
Additive manufacturingEvaluation guideline for mechanicalpropertiesofmetalparts
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草GB/T39254—2020
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国增材制造标准化技术委员会（SAC/TC562)归口、本标准起草单位：无锡市产品质量监督检验院、中航迈特粉冶科技（北京)有限公司、上海材料研究所、中机生产力促进中心、北京工业大学、西安增材制造国家研究院有限公司、机械科学研究总院集团有限公司、中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心、中国航空综合技术研究所、中国航发北京航空材料研究院、西安航天发动机有限公司、华南理工大学、广东汉邦激光科技有限公司、北京易加三维科技有限公司、成都优材科技有限公司、西安赛隆金属材料有限责任公司、江苏铭亚科技有限公司、华中科技大学、青岛海尔智能技术研发有限公司、北京机科国创轻量化科学研究院有限公司、广州雷佳增材科技有限公司、内蒙古科峰智能科技有限公司、河南省数造智能科技有限公司、哈尔滨福沃德多维智能装备有限公司、中国标准化研究院。本标准主要起草人：朱应陈、高正江、黄旭东、薛莲、胡娟、贺定勇、侯颖、单忠德、张金玲、栗晓飞、梁家誉、杨欢庆、干迪、刘建业、张国庆、邹善方、朱纪磊、刘一胜、宋波、刘永辉、孙福臻、李海斌、张滨、安学辉、彭鹏、林慧敏、李文武、刘晶琳、过凯楠。I
1范围
增材制造
金属制件机械性能评价通则
GB/T39254—2020
本标准规定了增材制造金属制件机械性能评价适用的评价项目、试样制备通用要求、试验方法及试验报告。
本标准适用于增材制造金属制件机械性能测试及试验结果的评定。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)适用干本文件。GB/T228.1
GB/T228.2
GB/T228.3
GB/T229
GB/T230.1
GB/T231.1
GB/T2039
GB/T2975
GB/T3075
GB/T4161
GB/T4337
金属材料
金属材料
金属材料
金属材料
金属材料
金属材料
金属材料
拉伸试验
拉伸试验
拉伸试验
第1部分：室温试验方法
第2部分：高温试验方法
第3部分：低温试验方法
夏比摆锤冲击试验方法
洛氏硬度试验
布氏硬度试验
第1部分：试验方法
第1部分：试验方法
单轴拉伸蠕变试验方法
钢及钢产品
金属材料
金属材料
金属材料
GB/T4340.1
GB/T6398
GB/T7314
GB/T10128
GB/T21143
力学性能试验取样位置及试样制备疲劳试验
轴向力控制方法
平面应变断裂韧度Kic试验方法
疲劳试验
金属材料
金属材料
金属材料
金属材料
金属材料
GB/T22315—2008
GB/T26077
GB/T35351
GB/T39247
YB/T5349
术语和定义
旅转弯曲方法
维氏硬度试验第1部分：试验方法疲劳试验
疲劳裂纹扩展方法
室温压缩试验方法
室温扭转试验方法
准静态断裂韧度的统一试验方法金属材料弹性模量和泊松比试验方法金属材料
增材制造
增材制造
金属材料
疲劳试验轴向应变控制方法
金属制件热处理工艺规范
弯曲力学性能试验方法
GB/T35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
采用增材制造工艺成形的零件或实物1
GB/T39254—2020
roughspecimen
为获取满足试验要求的样品而预先制备的具有一定加工余量的坏料。3.3
testpiece
具有规定类型和尺寸，满足试验要求状态的样件。3.4
随炉样品
samplealongwithpart
在零件或实物成形的同时，额外制备的同制造批次样坏或试样3.5
samplecutfromthepart
本体样品
在增材制造的制件上截取的试验用样坏或试样。评价项目
增材制造金属制件机械性能主要评价项目见表1。根据产品的设计需要，由供需双方选择适宜的测试项目主要评价项目
试验类型
拉伸试验
硬度试验
冲击试验
弯曲试验
压缩试验
主要特性指标
抗拉强度
属服强度
规定塑性延伸强度
规定总延伸强度
断后伸长率
断面收缩率
布氏硬度
洛氏硬度
维氏硬度
冲击吸收能量
杭弯强度
规定塑性弯曲应变
抗压强度
压缩属服强度
规定塑性压缩强度
规定总压缩强度
试验方法
对应章条
试验类型
扭转试验
蟠变试验
疲劳试验
断裂韧性试验
疲劳裂纹扩展试验
弹性模量和泊松比试验
试样制备通用要求
随炉样品制备
主要特性指标
抗扭强度
扭转属服强度
表1（续）
规定非比例扭转强度
最大非比例切应变
蜻变伸长率
蠕变伸长时间
蠕变断后伸长率
蟠变断面收缩率
蠕变断裂时间
疲劳寿命
疲劳强度
平面应变断裂韧度
MPa·ml/2
裂纹尖端张开位移
准静态断裂韧度
疲劳裂纹扩展速率
杨氏模量
弦线模量
切线模量
泊松比
」积分
R曲线图
mm/cycle
GB/T39254—2020
试验方法
对应章条
制件在成形过程宜随炉制备用干机械性能测试的随炉样品，应确保随炉样品与金属制件是同一批次原材料、同一工艺参数、同时成形、并经同一后处理。样坏或试样的制备方向应最大程度反映制件机械性能的方向差异性。相关产品标准或供需双方无具体规定时，按图1优先采用空间内垂直相交的二个方向。
如非供需双方要求近净成形试样，一般情况下，样坏的尺寸应考虑足够的机械加工余量，以保证试验前可加工成符合相关机械性能试验方法标准要求的试样。3
GB/T39254—2020
说明：
1—一主包用盒；
2——X向；
3——Y向；
4——Z向。
2本体样品制备
图1随炉样品制备方向示意图
当制件允许破坏且有足够的机械加工余量时，可对制件本体加工取样。Y
试样的切取位置和方向应按相关产品标准的要求，如未具体规定可按GB/T2975的要求进行，但切取样坏和机加工试样不应改变材料的机械性能；本体取样的试样类型和尺寸，应按相关机械性能试验方法标准的规定进行选择。
3样品后处理
试样的后处理状态应与制件的后处理状态基本保持一致。如需进行热处理，应按GB/T39247或供需双方约定的要求执行。
经后处理后的试样在测试前还应符合相关机械性能试验方法标准规定的样品条件。5.4样品标记
5.4.1样坏、试样应做标记以确保可追溯至它们在成形空间内的方向和位置。若在样品制备过程中无法避免要将样坏、试样的（一个或多个标记去除，应在需方认可的情况下做好去除前的标记转移5.4.2方向和位置标记应按照相关产品标准或合同约定的方式进行。如未具体规定，可参考ISO/ASTM52921进行标记。
试验方法
拉伸试验
6.1.1试样制备
6.1.1.1试样制备通用要求见第5章。GB/T39254—2020
6.1.1.2试样类型和尺寸应符合GB/T228.1中的试样要求。若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用符合GB/T228.1中规定的$5mm或$10mm圆形截面拉伸试样6.1.2试验设备、试验要求及试验方法6.1.2.1室温拉伸性能
10℃～35℃，按GB/T228.1规定的方法进行。低温拉伸性能
196℃～<10℃，按GB/T228.3规定的方法进行。3高温拉伸性能
35℃以上，按GB/T228.2规定的方法进行。6.1.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定拉伸试验结果硬度试验www.bzxz.net
6.2.1试样制备
6.2.1.1试样制备通用要求见第5章6.2.1.2布氏硬度的试样状态应符合GB/T231.1中的规定。6.2.1.3洛氏硬度的试样状杰应符合GB/T230.1中的规定。6.2.1.4维氏硬度的试样状态应符合GB/T4340.1中的规定。6.2.2试验设备、试验要求及试验方法6.2.2.1表面硬度可在洛氏硬度、维氏硬度中任选一种方法，按GB/T230.1或GB/T4340.1的规定，选择适用的压头、试验力进行试验。6.2.2.2芯部硬度可在布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度中任选一种方法，按GB/T231.1或GB/T230.1或GB/T4340.1的规定，选择适用的压头、试验力进行试验。6.2.2.3
考虑到不同部位（芯部/表面）的适用性，以及增材成形缺陷的敏感性，优先采用维氏硬度测试方法。
6.2.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定硬度值或硬度差。5
GB/T39254—2020
3冲击试验
6.3.1试样制备
6.3.1.1试样制备通用要求见第5章。6.3.1.2试样类型和尺寸应符合GB/T229中的规定。若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用标准尺寸冲击试样，标准尺寸为55mm×10mm×10mm（长×宽×高）。6.3.2试验设备、试验要求及试验方法根据相关产品标准或客户要求选择试验温度、缺口形状和摆锤刀刃，按GB/T229的规定进行试验。
6.3.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定冲击试验结果。6.4弯曲试验
试样制备
6.4.1.1试样制备通用要求见第5章。6.4.1.2试样类型和尺寸应符合YB/T5349中规定的试样要求。6.4.2试验设备、试验要求及试验方法根据相关产品标准或客户要求选择弯曲方式，未规定弯曲方式时，优先采用三点弯曲方式，按YB/T5349的规定进行试验。
6.4.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定弯曲试验结果。6.5
压缩试验
6.5.1试样制备
6.5.1.1试样制备通用要求见第5章。6.5.1.2试样类型和尺寸应符合GB/T7314的规定。若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用圆柱体或正方形柱体试样。
6.5.2试验设备、试验要求及试验方法根据试验机上、下压板工作表面的平行度及偏心压缩情况，决定是否选用力导向装置和调平垫块。如采用矩形试样，应考虑约束装置的使用。按GB/T7314的规定进行试验。6.5.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定压缩试验结果。6.6
扭转试验
试样制备
6.6.1.1试样制备通用要求见第5章。6
GB/T39254—2020
6.6.1.2试样类型和尺寸应符合GB/T10128的规定。若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用直径为10mm、标距为50mm，平行长度为70mm的试样6.6.2试验设备、试验要求及试验方法应根据相关产品标准或客户要求选择扭转计类型，按GB/T10128的规定进行试验。6.6.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定扭转试验结果。6.7蠕变试验
6.7.1试样制备
6.7.1.1试样制备通用要求见第5章。6.7.1.2试样类型和尺寸应符合GB/T2039中的规定。若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用光滑圆形比例试样。
6.7.2试验设备、试验要求及试验方法根据相关产品标准或客户要求选择试验机类型、温度加热装置、温度测量设备及引伸计类型，按GB/T2039的规定进行试验。
6.7.3试验结果评定
应按相关产品标准或合同约定的指标评定蟠变试验结果6.8疲劳试验
6.8.1试样的制备
6.8.1.1试样制备通用要求见第5章。6.8.1.2轴向力控制试验，试样类型和尺寸应符合GB/T3075中的规定，若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用圆形截面试样。6.8.1.3轴向应变试验，试样类型和尺寸应符合GB/T26077中的规定，若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用圆柱形试样
6.8.1.4旅转弯曲试验，试样类型和尺寸应符合GB/T4337中的规定，若产品标准或供需双方无具体规定时，优先采用圆柱形试样。6.8.2试验设备、试验要求及试验方法6.8.2.1轴向力控制试验
根据相关产品标准或客户要求选择试验机和试验监测仪器，按GB/T3075的规定进行试验。6.8.2.2轴向应变试验
根据相关产品标准或客户要求选择试验机和试验监测仪器，按GB/T26077的规定进行试验。6.8.2.3旋转弯曲试验
根据相关产品标准或客户要求选择试验机和试验监测仪器，按GB/T4337的规定进行试验。
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