ГОСТ 1763-68

ГОСТ 1763-68 (СТ РЕВ 477-77, ІСО 3887-77) Сталь. Методи визначення глибини обезуглероженного шару (зі Змінами N 2, 3, 4, із Поправкою)

ГОСТ 1763-68
(СТ РЕВ 477-77,
ISO 3887-77)

Група В09

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

СТАЛЬ

Методи визначення глибини
обезуглероженного шару

Steel. Методи для визначення
of decarbonized layer depth

Строк дії з 01.01.70
до 01.01.95 *
_______________________
* Обмеження терміну дії знято за протоколом N 4-93
Міждержавної Ради зі стандартизації,
метрології та сертифікації
(ІВД N 4 1993 р.). -
Примітка виробника бази даних.

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. РОЗРОБЛЕНИЙ І ВНЕСЕН ЦНІІчермет МЧМ СРСР

РОЗРОБНИКИ

Б.А. Клипін, Г. Є. Шаронов , І. В. Армаганянц , Л.Г. Аполовнікова

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ постановою Комітету стандартів, заходів та вимірювальних приладів при Раді Міністрів СРСР від 27.11.68 N 165

3. Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 477-77, ІСО 3887-77

4. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Строк дії продовжено до 01.01.95 постановою Держстандарту СРСР від 28.09.89 N 2969

7. ПЕРЕВИДАННЯ (травень 1992 р.) зі Змінами N 2, 3, 4, затвердженими у листопаді 1978 р., лютому 1980 р., вересні 1989 р. (ІУС 12-78, 3-80, 1-90)


ВНЕСЕНА поправка, опублікована в ІВС N 5, 2002 рік

Виправлення внесено виробником бази даних


Цей стандарт поширюється на деформовані сталі: конструкційні - вуглецеві та леговані з вмістом вуглецю не менше 0,3%, інструментальні - вуглецеві, леговані та швидкорізальні; ресорно-пружинні, підшипникові, що постачаються у вигляді гарячекатаних та кованих прутків та заготовок діаметром або стороною квадрата до 150 мм, гарячекатаних смуг, труб, листів, стрічок та катанки, холоднокатаних листів та стрічок, а також холоднотягнутих прутків, дроту, труб та встановлює визначення глибини обезуглероженного шару

За згодою сторін методи визначення глибини обезуглероженного шару поширюються на сталі іншого призначення, сталі із вмістом вуглецю менше 0,3%, і навіть інші види продукції.

Глибину обезуглероженного шару визначають:

металографічними методами - М, М1, М2,

методом виміру термоелектрорушійної сили - т.е.д.с.,

методом виміру твердості - Т,

хімічним методом - X,

методом виміру мікротвердості - МТ.

Застосування методів передбачається у стандартах та технічних умовах на металопродукцію, що встановлюють технічні вимоги на неї.

Якщо в стандартах або технічних умовах метод визначення та кількість зразків не вказано, визначення величини зневуглецювання здійснюється за методом, прийнятим підприємством-виробником, не менше ніж на двох зразках від партії. За партію приймається метал однієї плавки, одного профілю, що пройшов термічну обробку в одному садку печі.

Рекомендації щодо вибору методу вказані у додатку 1.

Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 477-77, ISO 3887-77.

(Змінена редакція, Зм. N 2, 4).

МЕТАЛОГРАФІЧНІ МЕТОДИ

1.1. загальні вказівки

1.1.1. Сутність металографічних методів полягає у визначенні глибини обезуглероженного шару структурою під мікроскопом.

1.1.2. Зразки для виготовлення шліфів відбирають від довільних прутків, труб, листів, стрічок та смуг.

Зразки слід відрізати холодним механічним способом, що не викликає змін у структурі металу (фрезою, різцем, пилкою, каменем і т. д. ), і вирізати поперек напряму волокна.

Примітка. Для поковок напрямок вирізки зразків встановлюється виробником. На вимогу споживача напрямок вирізки може встановлюватися угодою сторін.

1.1.3. Шліфи для визначення глибини обезуглероженного шару повинні відповідати таким вимогам:

а) площина шліфу має бути перпендикулярна досліджуваної поверхні;

б) рекомендована площа шліфу - до 10 см ;

в) на шліфах із заваленими краями глибину обезуглероженного шару не визначають.

1.1.4. Травлення шліфу, за винятком методу М1, виробляється в 2-4%-ному розчині азотної або пікринової кислоти в етиловому спирті та інших реактивах і повинно гарантувати чітке виявлення структурних складових.

При травленні шліфу в 4% розчині азотної кислоти в метиловому спирті необхідно просушувати мокрий шліф теплим повітрям.

1.1.5. Розрізняють дві зони зневуглецювання: зону повного зневуглецювання і зону часткового зневуглецювання.

Зона повного обезуглерожування характеризується структурою чистого фериту. Зона часткового зневуглецювання характеризується структурою, відмінною від структури основного металу.

Загальна глибина обезуглерожування включає зону повного обезуглерожування і зону часткового обезуглерожування та вимірюється від краю шліфу до основної структури металу.

За відсутності зони повного знеуглерожування зону часткового знеуглерожування вимірюють від краю шліфу до основної структури металу.

За розподілом обезуглерожування розрізняють рівномірне - по всьому периметру зразка та місцеве знеуглерожування на окремих ділянках периметра зразка.

Глибину обезуглероженного шару визначають як максимальну глибину для даного зразка або як середню величину з п'яти вимірювань у місцях найбільш значного знеуглерожування із зазначенням максимальної глибини.

Спосіб зазначається у стандартах на продукцію. Якщо такої вказівки немає, глибину обезуглерожування визначають як максимальну глибину даного зразка.

Обезуглероживание не вимірюють у місці виявлення поверхневого дефекту на шліфі. У протоколі випробувань вказують наявність поверхневого дефекту згідно з ГОСТ 21014-88 .

(Змінена редакція, Зм. N 2, 4).

1.2. Метод М

1.2.1. Сутність методу

Метод М полягає у визначенні глибини обезуглероженного шару структурою під мікроскопом на поперечних травлених шліфах у стані поставки.

Для зразків сталей з важковиявляється структурою обезуглероженного шару додаткову термічну обробку (нормалізацію або відпал) в умовах, що виключають обезуглерожування або навуглерожування, дозволяється проводити після нагартовки, гарту, відпусток, гартування з відпусткою, а також після відпалу.

За згодою сторін кордон зон обезуглерожування може бути встановлений за стандартами.

Примітка. У разі недостатньо чіткого виявлення обезуглероженного шару відпаленої сталі зі структурою зернистого перліту допускається піддавати зразки нормалізації, що виключає додаткове обезуглероживание або навуглерожування.

(Змінена редакція, зміна N 4).

1.1.2. Підготовка до випробування

Вирізка зразків довжиною 30-40 мм для визначення глибини обезуглерожування за методом М проводиться за схемами, вказаними на рис. 2-5.

Примітки:

1. Для полегшення виготовлення шліфів зразки, вирізані за вказаними схемами, допускається розрізати на частини.

2. У разі недостатньо чіткого виявлення обезуглероженного шару у відпаленій сталі зі структурою зернистого перліту допускається піддавати зразки нормалізації, що виключає додаткове знеуглерожування або навуглерожування.


Зразки для виготовлення шліфів вирізають:

а) із прутків, дроту та заготовок круглого, квадратного та шестигранного профілю.

діаметром або товщиною до 30 мм - із усього перерізу (чорт. 2а);

діаметром або товщиною понад 30 до 60 мм - з половини перерізу (чорт. 2б);

діаметром або товщиною понад 60 до 100 мм - із четвертої частини периметра (чорт. 2в);

діаметром або товщиною понад 100 до 150 мм - із шостої частини периметра кола або кута квадрата (чорт. 2г).

Креслення 2

Чорт. 2*

___________________
* Чорт. 1 - виключено. Змін. N3.

б) із труб:

із зовнішнім діаметром до 20 мм - із усього перерізу труби (чорт. 3а);

із зовнішнім діаметром понад 20 до 40 мм - з половини перерізу труби (чорт. 3б);

із зовнішнім діаметром понад 40 до 100 мм - із чверті перерізу труби (чорт. 3в);

із зовнішнім діаметром понад 100 до 140 мм - з однієї дванадцятої частини перерізу труби (чорт. 3г);

із зовнішнім діаметром понад 140 до 200 мм - з однієї шістнадцятої частини перерізу труби (чорт. 3д).

Креслення 3

Чорт. 3

в) зі смуги та стрічки:

шириною до 60 мм - із усього перерізу смуги (чорт. 4а);

шириною понад 60 до 120 мм - з половини перерізу смуги (чорт. 4б);

шириною понад 120 мм - по рис. 4 в.

Примітка. Для смуги товщиною понад 30 мм допускається вирізка зразків із верхньої та нижньої поверхні смуги.

Креслення 4

Чорт. 4

г) із листа:

від двох взаємно перпендикулярних сторін з відривом 40 мм від краю листа (чорт. 5а);

з листа товщиною до 30 мм включно через всю товщину листа (чорт. 5б);

з листа товщиною понад 30 мм - від верхньої та нижньої поверхонь листа (чорт.5в).

Креслення 5

Чорт.5

(Змінена редакція, зміна N 4).

1.2.3. Проведення випробування

Глибину обезуглерожування визначають під час перегляду зразків, вирізаних за схемами, наведеними на рис. 2, 3, 4в, 5, по периметру, що відповідає поверхні прокату. Для зразків, вирізаних зі смуги та стрічки за схемами, наведеними на рис. 4а, б, перегляд проводиться по широкій стороні з відривом не менше 2 мм від кромки.

Для пружинної ресорної смуги та стрічки, а за згодою сторін та для інших випадків визначення знеуглерожування виробляють по всій широкій стороні зразка.

1.2.4. Оцінка результатів випробування

Глибину обезуглероженного шару визначають у міліметрах. Визначення виробляють під мікроскопом зі збільшенням (100±10)*. Допускається збільшення 200-500 . Визначення виробляють з точністю до ±0,02 мм. У разі потреби глибину обезуглерожування ( ) визначають у відсотках та обчислюють за формулою

,

де

- Глибина обезуглерожування при односторонньому вимірі, мм;

- Товщина прокату або напівфабрикату, мм.

(Змінена редакція, зміна N 4).

1.2.5. Зона повного обезуглерожування характеризується структурою, зазначеною у п. 1.1.5. Зона часткового обезуглерожування характеризується: для доевтектоїдної сталі ферито-перлітної структурою, вміст фериту в якій більше, ніж в основній структурі; для заевтектоїдної сталі - зоною ферито-перлітної структури, зоною пластинчастого перліту при основній структурі зернистого перліту або зоною зернистого перліту, збідненою карбідами. Приклади характерних структур наведено у додатку 3 (чорт. 1-9, 14, 16).

1.3. Метод М1 (карбідної сітки)

1.3.1. Сутність методу

Метод М1 полягає у визначенні глибини обезуглероженного шару за структурою під мікроскопом на поперечних травлених шліфах, виготовлених на зразках, підданих спеціальної термообробки та фарбування травлення.

1.3.2. Підготовка до випробування

Для визначення глибини обезуглерожування зразки вирізають відповідно до вимог п. 1.1.2 довжиною 8-12 мм за схемою, наведеною на рис. 6;

із прутків діаметром до 25 мм - з повного перерізу прутка. На вирізаному зразку зішліфовують майданчик (лиску), що забезпечує повне видалення обезуглероженного шару (чорт. 6а);

із прутків діаметром понад 25 до 40 мм - з половини перерізу прутка (чорт. 6б);

із прутків діаметром понад 40 мм - за схемою (чорт. 6в).

Креслення 6

Чорт. 6

Для прутків інших розмірів та профілів вирізка зразків проводиться за схемами підприємства-виробника або за згодою сторін.

(Змінена редакція, зміна N 4).

1.3.3. Проведення випробування

Зразки нагрівають до 950° З умовах, що виключають знеуглероживание, наприклад, в розплаві кухонної солі з додаванням активованого вугілля (0,5-2,0%). Склади ванн, що використовуються для нагрівання зразків, наводяться в додатку 2. Зразки витримують 5-7 хв, охолоджують зі швидкістю 15-30 ° С на хвилину до температури на 30-50 ° нижче потім охолоджують на повітрі. Шліфи труять протягом 5-30 хв в одному з наступних киплячих реактивів, що забарвлюють карбідну сітку: пікрата натрію (1 г пікринової кислоти плюс 15 г КОН на 100 мл води); їдкого калі або їдкого натру (20 г NaOH або КОН на 100 мл води); червоної кров'яної солі в лугу (60 г K Fe (CN) плюс 30 г NaOH на 30 мл води).

1.3.4. Оцінка результатів випробування

Зона повного обезуглерожування характеризується структурою, зазначеною у п. 1.1.5.

Зона часткового обезуглерожування характеризується ферито-перлітною структурою без пофарбованої в темний колір карбідної сітки.

Приклади характерної структури наведено у додатку 3 (чорт. 10, 15). Оцінку глибини обезуглерожування виробляють за п. 1.2.4.

1.4. Метод М2 (метод Садовського)

1.4.1. Сутність методу

Метод М2 полягає у визначенні глибини обезуглероженного шару структурою під мікроскопом на поперечних травлених шліфах, виготовлених на зразках, підданих спеціальної термообробці.

1.4.2. Підготовка до випробування

Підготовку випробування здійснюють, як зазначено в п. 1.3.2.

1.4.3. Проведення випробування

Термічну обробку зразків рекомендується проводити за режимами, вказаними у таблиці.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 4).

Зразки попередньо нагрівають до 820-840° С, потім переносять добре розкислену хлорбарієву ванну, в якій їх витримують 1-3 хв з моменту завантаження.

Охолодження зразків проводять протягом 10 хв у масляній або соляній ванні (перша ванна).

Після закінчення витримки зразок негайно переносять у соляну або свинцеву ванну (друга ванна), де витримують протягом 10 хв, а потім охолоджують на повітрі.

Об'єм ванни повинен бути достатнім для підтримки температури у заданих межах.

1.4.4. Оцінка результатів випробування

Зона повного обезуглерожування характеризується структурою, зазначеною у п. 1.1.5. Зона часткового обезуглерожування характеризується трооститною або голчастою троостомартенситною структурою, що темно травиться. Приклади характерної структури наведено у додатку 3 (чорт. 11-13).

Оцінку глибини обезуглерожування виробляють за п. 1.2.4.

2. МЕТОД ЗАМІРУ ТЕРМОЕЛЕКТРОДВИГУНОЇ СИЛИ

2.1. Сутність методу

Даний метод визначення глибини обезуглерожування полягає у вимірі термоелектрорушійної сили (т.е.д.с.) на обезуглероджену та необезуглероженную поверхнях зразка.

2.2. Підготовка до випробування

2.2.1. Зразки відбирають, як зазначено у п. 1.1.2. Схема вирізки зразків наведена на рис. 2-5. Довжина зразків 60-100 мм.

2.2.2. Для продукції, в якій не допускається обезуглерожування, з одного боку кожного зразка абразивним колом або іншим способом готують лиску завдовжки 10-15 мм, що забезпечує видалення обезуглероженного шару. Поверхню зразка очищають від залишків емульсії та абразиву серветкою, змоченою у спирті.

2.2.3. Для продукції з допустимою величиною глибини обезуглерожування спочатку знімають допуск на обезуглероживание, а далі зразок готують, як зазначено в п. 2.2.2.

2.3. Апаратура

Схема установки визначення т.е.д.с. (чорт. 7).

В установку входять:

амперметр за ГОСТ 8711-78 ;

автотрансформатор та мікроамперметр М95 (10-100 мкА) з шунтом Р-4.

Креслення 7

1 - мідний стрижень, що нагрівається; 2 - мідна основа;
3 - досліджуваний зразок; 4 - вимірювальний прилад.

Чорт. 7

Установку включають до мережі змінного струму. Температура стрижня повинна підтримуватись в інтервалі 150-160 ° С.

Роботу установки перевіряють за стандартами. Еталонами є зразки, для яких заздалегідь металографічним методом визначено наявність або відсутність обезуглерожування та встановлена різниця у показаннях приладу.

2.4. Проведення випробування

Для випробування зразок встановлюють на мідну основу приладу так, щоб лиска була точно під робочою частиною нагрітого стрижня. Виробляють 3-5 вимірів вздовж лиску і записують середню величину показань. Такі ж виміри (5-10) виробляють у різних точках поверхні зразка (поза лиском) і записують середнє значення.

2.5. Оцінка результатів випробування

Зразок вважають необезуглеродженим, якщо різниця у показаннях приладу на лиску та на поверхні зразка не перевищує встановленої за зразками величини.

3. МЕТОД ЗАМІРУ ТВЕРДОСТІ

3.1. Сутність методу

Даний метод визначення глибини обезуглерожування полягає у вимірі твердості зразків, підданих термічній обробці.

3.2. Підготовка до випробування

3.2.1. Зразки відбирають, як зазначено у п. 1.1.2.

Схеми вирізки зразків наведені на рис. 2-5.

Довжина зразків 20-50 мм.

3.2.2. Зразки випробовують після термічної обробки. Термічну обробку зразків проводять за режимами, передбаченими відповідними стандартами або технічними умовами для сталі даної марки в умовах, що виключають можливість додаткового знеуглерожування (наприклад, нагрівання у соляній ванні).

3.3. Вимірювання твердості проводять за ГОСТ 9013-59 .

(Змінена редакція, зміна N 4).

3.4. Оцінка результатів випробування

Зразок вважають необов'язковим, якщо його твердість відповідає нормам твердості для сталі цієї марки, встановленим у відповідних стандартах або технічних умовах.

4. ХІМІЧНИЙ МЕТОД

4.1. Сутність методу

Даний метод визначення глибини обезуглерожування полягає у визначенні вмісту вуглецю в стружці, знятої пошарово зі зразка.

4.2. Підготовка до випробування

4.2.1. Зразки відбирають, як зазначено у п. 1.1.2, у стані постачання. Довжина зразків повинна забезпечувати зняття стружки у кількості, яка необхідна для проведення хімічного аналізу (не менше 2 г стружки).

4.2.2. Перед зняттям стружки визначення глибини обезуглероживания зразки продукції, де не допускається обезуглероживание, очищаються від окалини, а зразки продукції, де допускається обезуглероживание, піддаються обробці видалення поверхневого шару на глибину допуску на обезуглероживание.

4.3. Проведення випробування

Для визначення глибини обезуглерожування хімічним методом знімають шар стружки товщиною трохи більше 0,1 мм.

Зняття стружки та визначення вмісту вуглецю в кожному знятому шарі виробляють до отримання хімічного складу, що відповідає марочному.

Зміст вуглецю визначають за ГОСТ 22536.1-88 та ГОСТ 12344-88 , ГОСТ 28473-90 .

4.4. Оцінка результатів випробування

Зразок вважають необезуглероженным, якщо вміст вуглецю відповідає марочному складу, встановленому у відповідних стандартах чи технічних умовах.

5. МЕТОД ЗАМІРУ МІКРОТВЕРДОСТІ - МТ

5.1. Сутність методу

Метод полягає у визначенні мікротвердості поперечного перерізу загартованого зразка від поверхні до центру.

5.2. Підготовка до випробування

5.2.1. Зразки відбирають, як зазначено у п. 1.1.2. Схеми вирізки зразків наведені на рис. 2-5.

Довжина зразків - 10-25 мм.

5.2.2. Приготування шліфів роблять, як зазначено у п. 1.1.3.

5.3. Проведення випробування

5.3.1. Вимір мікротвердості на поперечних нетрівлених шліфах проводять з навантаженням не більше 2 Н (~ 200 г) за ГОСТ 9450-76 .

Відстань між відбитками має перевищувати діагональ відбитка щонайменше 2,5 разу. Виміри роблять до отримання стабільних результатів мікротвердості.

На шліфі проводять серії випробувань не менше ніж у двох місцях, віддалених один від одного.

5.4. Оцінка результатів випробування

5.4.1. За глибину обезуглерожування у вимірюваному місці приймають відстань від краю шліфу до точки, в якій отримано стабільну мікротвердість.

Глибину обезуглероженного шару на зразку визначають як середнє арифметичне вимірювання глибини.

Розд. 5 (Введено додатково, Зм. N 2).

6. ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАННЯ

У протоколі випробування слід зазначити:

позначення зразка;

метод випробування; при застосуванні методу МТ – навантаження;

збільшення мікроскопа;

глибину обезуглерожування;

наявність поверхневого дефекту.

(Змінена редакція, Зм. N 2, 4).

ДОДАТОК 1. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ЗНЕЗУГЛЕЖУВАННЯ

ДОДАТОК 1

ДОДАТОК 2. СКЛАД ВАНН, ВИКОРИСТОВУВАНИХ ДЛЯ НАГРІВУ ЗРАЗКІВ ПРИ ТЕРМІЧНІЙ ОБРОБЦІ

ДОДАТОК 2

ДОДАТОК 3. ПРИКЛАДИ МІКРОСТРУКТУРИ ЗНЕЗУГЛЕЖЕННОГО ШАРУ, ВИЗНАЧЕНОГО МЕТОДОМ М НА СТАЛІ РІЗНИХ МАРОК

ДОДАТОК 3

(збільшення у 100 разів)