中华人民共和国航空工业标准
HB5287-96
金属材料轴向加载疲劳试验方法
中国航空工业总公司 批准
中华人民共和国航空工业标准
金属材料轴向加载疲劳试验方法
1主题内容与适用范围
本标准规定了金属材料承受图1所示的任一类型循环应力的恒幅轴向疲劳试验的试样形状、试验设备、试验程序、试验结果的处理与表达.
本标准适用室温空气中控制载荷的恒幅疲劳试验、以测定材料在整个试验过程中弹性应变分量占优势条件下的轴向疲劳强度.试样所受应力随时间关系一般为正弦波，也可以采用其它波形如梯形波、三角波、方波.但必须予以说明.
2引用标准
JJG 139 拉力、压力和万能材料试验机检定规程
图1循环应力的类型
3符号、名称、定义及单位
本标准所用的符号、名称、定义及单位见图2及表1、表2.
图2应力一时间关系
表1
符号 术语 定义 单位最大应力 在应力循环中具有最大代数值的应力，以拉应力为正， MPa压应力为负.Omin 最小应力 在应力循环中具有最小代数值的应力，以拉应力为正， MPa压应力为负.在应力循环中，最大应力与最小应力的平均值，即为：平均应力 o=（o）/2 MPa应力幅 在应力循环中最大应力与最小应力差之半，即为： MPa（交变应力） o=（0mx0m）/2应力范围 在应力循环中最大应力与最小应力之差，即20 （应力变程） MPaCexmin 在应力循环中最小应力与最大应力的比值，即R 应力比 R=o/f 循环频率 单位时间的应力循环周次 Hz或周/分N 疲劳寿命 试样失效（出现规定长度裂纹、断裂）的应力循环次数 周疲劳极限 指定循环次数下的中值疲劳强度.若S-N曲线具有dp 水平段循环次数取10”；若S-N曲线无水平段循环次数取10”或>10”. MPa
b.直径10mm的光滑试样（K=1），见图5、图6；c.直径8.5mm的缺口试样（K=2~5），见图7；d.宽度15mm的板状光滑试样（K=1），见图8；e.具有边缺口的板状试样（K，=2~5）见图9；f.具有中心孔的板状试样（K=2.5），见图10、图11.
注：①如有特殊要求，可采用其它应力集中系数或其它缺口形状的试样，但在试验报告中必须注明.②试样夹头部分的形状和尺寸可极据需要自行设计.③由于材料尺寸和试验条件所限允许采用工作部分直径为5mm的非标准试样，见附录A④如有特殊需要，允许根据双方协议和其它技术条件确定试样尺寸.如圆形横截面光滑试样试验结果有争议时，以图4试样为仲载试样.
4.3试样的尺寸、形位公差
4.3.1圆形横截面试样的公差见表3.
表3
mm
试样直径，d 公差 最大最小直径差 夹持部分与工作部分中心线不同轴度5 7 ±0.02 ±0.02 ≤0.02 ≤0.02 ≤0.02 ≤0.0210 ±0.02 ≤0.02 ≤0.02
4.3.2矩形横截面试样的公差见表4. 对于缺口试样，缺口与试样中心线的垂直度为0.02mm，缺口底部半径公差为0.02mm
表4
mm
试样宽度，b 公差 最大最小宽度差 夹持部分与工作部分中心线不对称度≤0.02≤15 ±0.02 ±0.03 N0.02 ≤0.02 0'0>>15
对具有边缺口的试样，两缺口中心线与试样中心线应垂直，不垂直度小于0.02mm.对具有中心缺口的试样，其缺口中心与试样中心线不对称度小于0.03mm，在试样长度为100～200mm时，夹持部分定位孔的中心线与试样中心线的不对称度为0.05mm.
4.3.3光滑试样表面应抛光，表面粗糙度Ra≤0.32mm，缺口粗糙度为Ra≤0.32mm，试样表面不应有任何划伤或损伤.试样工作部分与过渡圆孤的连接应光滑.
4.3.4对于圆形横截面试样工作部分直径的测量精度为0.01mm；对矩形横截面试样工作部分截面尺寸的测量误差，厚度为0.01mm，宽度为0.02mm.测量尺寸时应防止损伤试样表面.
4.4试样的制备
