GB/T 24174-2022 钢 烘烤硬化值(BH)的测定方法

　　ICS 77.040.10 CCS H 22

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 24174—2022

　　代替 GB/T 24174—2009

　　钢 烘烤硬化值(BH) 的测定方法

　　Steel—Determination of Bake-Hardening-Index(BH)

　　2022-11-01实施

　　2 0 2 2 - 0 4 - 1 5 发 布

　　

　　国 家 市 场 监 督 管 理 总 局

　　发 布

　　国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　GB/ T 24174—2022

　　目 次

　　前言 I

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 符号和说明 1

　　5 原理 2

　　6 试验设备 2

　　7 试样 2

　　8 试验方法 2

　　9 试验结果的计算 3

　　10 试验报告 6

　　GB/T 24174—2022

　　前 言

　　本文件按照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》的规定 起草。

　　本文件代替 GB/T 24174—2009《钢 烘烤硬化值(BH₂) 的测定方法》,与 GB/T 24174—2009 相 比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

　　———更改了第2章规范性引用文件(见第2章，2009年版的第2章);

　　——更改了术语和定义(见3.1,2009年版的3.1);

　　--—更改了表1(见第4章，2009年版的第4章);

　　——更改了试验原理，使试验原理适用于新增的试验方法(见第5章，2009年版的第5章);

　　——--增加了引伸计准确度的规定(见第6章);

　　——更改了采用试样类型的规定(见第7章，2009年版的第7章);

　　——增加了拉伸试验温度规定。将试验方法分为两类，增加了4种试验方法(BH₂H 、BH₂ 、BH₂p 和 BH) 。 增加了测试上屈服强度的推荐速率、烘烤前后的两次拉伸试验采用同一台拉伸试验机 的要求和烘烤处理时试样放置的规定(见第8章);

　　--- 增加了 BH2H、BH₂1、BH₂P和 BH。的计算方法(见第9章);

　　——增加了试验结果数值的修约规定(见第10章)。

　　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专利的责任。

　　本文件由中国钢铁工业协会提出。

　　本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183)归口。

　　本文件起草单位：宝山钢铁股份有限公司、浙江省特种设备科学研究院、国家钢铁及制品质量检验 检测中心、深圳万测试验设备有限公司、首钢集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、 一汽-大众汽车 有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司。

　　本文件主要起草人：徐惟诚、田慧玲、虞雪芬、董莉、姚成虎、黄星、刘李斌、沈佳谊、张华、王大良、 鲁后国、汤杰、时红磊、李兴超、尉冬、侯慧宁。

　　本文件于2009年首次发布，本次为第一次修订。

　　I

　　GB/T 24174—2022

　　钢 烘烤硬化值(BH) 的测定方法

　　1 范围

　　本文件规定了钢的烘烤硬化值(BH) 测定的原理、试验设备、试样、试验方法、试验结果的计算和试 验报告。

　　本文件适用于有烘烤硬化现象钢材的烘烤硬化值测定。

　　注：本文件主要用于汽车工业中。

　　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 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　3 术语和定义

　　GB/T 228.1—2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　烘烤硬化值 Bake-Hardening-Index

　　BH

　　经过或不经过规定应变量预拉伸的试样在温度170℃下烘烤20 min 后屈服强度相对于同一根或 另一根试样原始状态屈服强度的增加值。

　　4 符号和说明

　　表1给出符号适用于本文件。

　　表 1 符号和说明

　　符号

　　说 明

　　单位

　　A。

　　不经过拉伸时，试样的原始横截面积(仅用于测定BH₂H)

　　mm²

　　BH₀

　　不经过烘烤处理试样采用Rpo.2或RI,烘烤处理后试样采用ReL或Rpo.2.计算的烘烤硬化值

　　MPa

　　BH₂

　　试样烘烤处理前采用R₂2.0,烘烤处理后采用RaL,或Rpo.2,计算的烘烤硬化值

　　MPa

　　BH₂H

　　试样烘烤处理前采用R2.0,烘烤处理后采用ReH.或Rpo.2.,计算的烘烤硬化值

　　MPa

　　BH₂L.

　　试样烘烤处理前采用Rpo.2,烘烤处理后采用ReLt或Rpo.2,计算的烘烤硬化值

　　MPa

　　BH₂p

　　试样烘烤处理前采用Rp2.0,烘烤处理后采用RcLt或Rpo.2计算的烘烤硬化值

　　MPa

　　工

　　GB/T 24174—2022

　　表 1 符号和说明 ( 续 )

　　符号

　　说 明

　　单位

　　FeH,t

　　试样经过烘烤处理后，测定的对应于ReH,的力

　　N

　　Fpo.2,;

　　试样经过烘烤处理后，测定的对应于Rpo.2,的力

　　N

　　L。

　　试样平行长度

　　mm

　　ReH,

　　试样经过烘烤处理后，测定的上屈服强度

　　MPa

　　ReL.

　　对不经过烘烤处理和预拉伸的试样进行拉伸时，测定的下屈服强度

　　MPa

　　RcLt

　　试样经过烘烤处理后测定的下屈服强度

　　MPa

　　Rpo.2

　　对试样进行总应变为2.0%的预拉伸时，测定的规定塑性延伸率为0.2%时的应力

　　MPa

　　Rpo.2,;

　　试样经过烘烤处理后，对应塑性应变为0.2%时的应力

　　MPa

　　Rp2.0

　　对试样进行总应变为2.2%的预拉伸时，测定的规定塑性延伸率为2.0%时的应力

　　MPa

　　R₂2.0

　　对试样进行总应变为2.0%的预拉伸时，测定的规定总延伸率为2.0%时的应力

　　MPa

　　5 原理

　　通过对经过(或不经过)规定预拉伸应变量及规定烘烤处理后的试样进行拉伸试验，测定其屈服强 度的增量来确定钢的烘烤硬化值。

　　注：规定应变量预拉伸是为了模拟冲压成形的应变，而烘烤处理是为了模拟喷漆后的处理。

　　6 试验设备

　　6.1 拉伸试验机和引伸计的准确度要求按照GB/T 228.1—2021的规定。

　　6.2 加热装置的温度控制准确度为±2℃,温度测量装置的分辨力不超过1℃。

　　7 试样

　　试样宜采用GB/T 228.1—2021附录B 中 P5 、P6 和 P17 带头试样。产品标准或合同未规定试样类 型编号时，应采用P17 试样。

　　8 试验方法

　　8.1 试验分类

　　根据试验采用的试样数量，试验方法分为两类。

　　a) 采用一根试样测定，按测定方法差异又分为 BH₂、BH₂H、BH₂1.和 BH₂p 。产品标准或合同未规 定时，应采用BH2。

　　b) 采用两根试样测定，用BH₀ 表示。

　　8.2 试验条件

　　8.2.1 试验温度

　　除非另有规定，试验应在室温10℃~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±

　　5℃。

　　2

　　GB/T 24174—2022

　　8.2.2 拉伸试验速率

　　8.2.2.1 为了更好地保持测试结果的一致性，宜采用均匀一致的拉伸试验速率。

　　8.2.2.2 测定R 2.o、Rp2.o、Rpo.2 、Rpo.2,t、R.和 ReL 时，推荐按照每分钟5%L。的横梁位移速率设定试验 速率;测定ReH.,时，推荐按照每分钟2.5%L。的横梁位移速率设定试验速率，从开始拉伸到测出上述指 标的过程中不应切换试验速率。

　　8.2.3 烘烤处理

　　8.2.3.1 加热装置温度达到170℃后放入需烘烤处理的试样，待加热装置温度重新达到170℃后，保温 (20.0±0.5)min, 立即取出试样，放置在空气中冷却至室温。

　　8.2.3.2 烘烤处理时，试样不应叠放，宜分开放置在搁架上。

　　8.2.3.3 烘烤前后两次拉伸试验应采用同一台拉伸试验机。

　　8.3 测定方法

　　8.3.1 测定 BH₂

　　采用一根拉伸试样。按照GB/T 228.1—2021的规定，首先对试样进行总应变为2.0%的预应变拉 伸，并测得 R12.0。将预拉伸试样进行规定的烘烤处理后，再次对试样进行拉伸试验，测得 RL, 或 Rpo.2,1 (无明显屈服时)。

　　8.3.2 测定 BH₂H

　　采用一根拉伸试样。按照GB/T 228.1—2021的规定，首先对试样进行总应变为2.0%的预应变拉 伸，并测得 R12.0。将预拉伸试样进行规定的烘烤处理后，再次对试样进行拉伸试验，测得 ReH.t或Rpo.2,1 (无明显屈服时)。

　　8.3.3 测定 BH₂L

　　采用一根拉伸试样。按照 GB/T 228.1—2021 的规定，首先对试样进行总应变为2.0%的预应变拉 伸，并测得 Rpo.2。将预拉伸试样进行规定的烘烤处理后，再次对试样进行拉伸试验，测得 RcLt 或 Rpo.2,1; (无明显屈服时)。

　　8.3.4 测定 BH₂P

　　采用一根拉伸试样。按照GB/T 228.1—2021的规定，首先对试样进行总应变为2.2%的预应变拉 伸，并测得 Rp2.0。将预拉伸试样进行规定的烘烤处理后，再次对试样进行拉伸试验，测得 RL 或 Rpo.2,1 (无明显屈服时)。

　　注：对于高强钢，Rp2.对应的总应变量可能大于2.2%,此时需根据实际情况确定测得 Rp2。的最小总应变量。

　　8.3.5 测定 BH₀

　　采用两根取自相邻位置、方向相同的试样。按照GB/T 228.1—2021 的规定，不经过烘烤处理的一 根试样进行拉伸试验测得 Rpo.2或 ReL.(有明显屈服时);另一根试样进行规定的烘烤处理后，进行拉伸试 验测得 RL 或 Rpo.2,(无明显屈服时)。

　　9 试验结果的计算

　　9.1 烘烤硬化值(BH₂) 的计算

　　烘烤硬化值(BH₂) 为试样烘烤后的下屈服强度或规定塑性延伸率为0.2%对应的应力(无明显屈服 时)与同一试样烘烤前的规定总延伸率为2.0%时的应力的差值。 BH₂ 的计算示意图如图1所示。试

　　3

　　GB/T 24174—2022

　　样烘烤后有明显屈服时，按公式(1)计算，否则按公式(2)计算。

　　BH₂=ReLt—R₂.0 (1)

　　BH₂=Rpo.2,—R12.0 (2)

　　应力/MPa

　　ReL,t

　　Rpo.2,1,

　　R2.0

　　2.0% 0.2% 应变/%

　　标引序号说明：

　　1--—预应变2.0%的应力-应变曲线;

　　2—同一试样烘烤后的应力-应变曲线。

　　图 1 BH₂ 烘 烤 硬 化 值 计 算 示 意 图

　　9.2 烘 烤 硬 化 值(BH₂H) 的 计 算

　　烘 烤 硬 化 值(BH₂H) 为 试 样 烘 烤 后 的 上 屈 服 强 度 或 规 定 塑 性 延 伸 率 为 0 . 2 % 对 应 的 应 力 ( 无 明 显 屈 服 时 ) 与 同 一 试 样 烘 烤 前 的 规 定 总 延 伸 率 为 2 . 0 % 时 的 应 力 的 差 值 。BH₂H 的 计 算 示 意 图 如 图 2 所 示 。 试样烘烤后有明显屈服时，按公式(3)计算，否则按公式(4)计算。

　　BH2H=ReH,—R₁₂ (3)

　　式 中 ：

　　ReH,t=FeH,/A。

　　BH2H=Rpo.2,t—R.2 (4)

　　式 中 ：

　　Rpo.2,t=Fpo.2,t/A。

　　BH

　　应力/MPa

　　ReH,t, Rpo.2,1,

　　R₂.0

　　2.0%

　　0.2% 应变/%

　　标引序号说明：

　　图 2 BH₂ʙ 烘 烤 硬 化 值 计 算 示 意 图

　　应力/MPa

　　GB/T 24174—2022

　　9.3 烘 烤 硬 化 值(BH₂1) 的 计 算

　　烘 烤 硬 化 值(BH₂1.) 为 试 样 烘 烤 后 的 下 屈 服 强 度 或 规 定 塑 性 延 伸 率 为 0 . 2 % 对 应 的 应 力 ( 无 明 显 屈 服 时 ) 与 同 一 试 样 烘 烤 前 的 规 定 塑 性 延 伸 率 为 0 . 2 % 时 的 应 力 的 差 值 。BH₂ 的 计 算 示 意 图 如 图 3 所 示 。 试样烘烤后有明显屈服时，按公式(5)计算，否则按公式(6)计算。

　　BH₂1=ReL,—Rpo.2 (5)

　　BH₂1=Rpo.2,t—Rpo.2 (6)

　　BH₂L

　　ReLt, Rpo.2,1;,

　　p₀.2

　　0.2%

　　2.0%

　　应变/%

　　0.2%

　　标引序号说明：

　　1—-—预应变2.0%的应力-应变曲线;

　　2———同一试样烘烤后的应力-应变曲线。

　　图 3 BH₂1 烘 烤 硬 化 值 计 算 示 意 图

　　9.4 烘 烤 硬 化 值(BH₂p) 的 计 算

　　烘 烤 硬 化 值(BH₂p) 为 试 样 烘 烤 后 的 下 屈 服 强 度 或 规 定 塑 性 延 伸 率 为 0 . 2 % 对 应 的 应 力 ( 无 明 显 屈 服 时 ) 与 同 一 试 样 烘 烤 前 的 规 定 塑 性 延 伸 率 为 2 . 0 % 时 的 应 力 的 差 值 。BH₂p 的 计 算 示 意 图 如 图 4 所 示 。 试样烘烤后有明显屈服时，由公式(7)计算，否则按公式(8)计算。

　　BH2p=RLt—Rp2.0 (7)

　　BH₂p=Rpo.2,t—Rp2.0 (8)

　　B

　　应力/MPa

　　ReLt, Rpo.2,;,

　　Rpo.2

　　2.0%

　　2.2%

　　0.2% 应变/%

　　标引序号说明：

　　1———预应变2.2%的应力-应变曲线;

　　2———同一试样烘烤后的应力-应变曲线。

　　图 4 BH₂P 烘 烤 硬 化 值 计 算 示 意 图

　　5

　　GB/T 24174—2022

　　9.5 烘烤硬化值(BH₀) 的计算

　　烘烤硬化值(BH₀) 为经过烘烤的一根试样的下屈服强度或规定塑性延伸率为0.2%对应的应力(无 明显屈服时)与另一根不经过烘烤试样的规定塑性延伸率为0.2%时的应力或下屈服强度(有明显屈服 时)的差值。 BH。的计算示意图如图5所示。经过烘烤试样有明显屈服，不经过烘烤试样无明显屈服 时，按公式(9)计算;经过和不经过烘烤试样均有明显屈服时，按公式(10)计算;经过和不经过烘烤试样 均无明显屈服时，按公式(11)计算。

　　BH₀=RL—Rpo.2 (9)

　　BH₀=RL,t—Re (10)

　　BH₀=Rpo.2,—Rpo.2 (11)

　　应力/MPa

　　ReL,t

　　Rpo.2,;,

　　R.L

　　Rpo.2

　　2

　　0.2% 0.2% 应变/%

　　标引序号说明：

　　1——不经过烘烤试样的应力-应变曲线;

　　2—--烘烤后试样的应力-应变曲线。

　　图 5 BH₀ 烘烤硬化值计算示意图

　　9.6 试验结果数值的修约

　　烘烤硬化值应按照相关产品标准或合同的要求进行修约;如未规定具体要求，应按照 GB/T 8170 修约至1 MPa。

　　10 试验报告

　　试验报告应至少包括以下内容：

　　a) 本文件编号;

　　b) 取样位置和方向;试样类型编号和试样编号;

　　c) 材料的名称和牌号;

　　d) 试验类型;

　　e) 试验日期;

　　f) 试验结果。

　　6