ГОСТ 30456-97

ГОСТ 30456-97 Металопродукція. Прокат листової та труби сталеві. Методи випробування на ударний вигин

ГОСТ 30456-97

Група В09

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Металопродукція

ПРОКАТ ЛИСТОВИЙ І ТРУБИ СТАЛЕВІ

Методи випробування на ударний вигин

Metal production. Rolled steel and tubes. Methods of blow bending tests

МКС 77.040.10
ОКСТУ 1309

Дата введення 2000-01-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Державним науково-дослідним та конструкторсько-технологічним інститутом трубної промисловості (ДТІ), Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 7

ВНЕСЕН Державним комітетом України зі стандартизації, метрології та сертифікації

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 11 від 23 квітня 1997 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 28 квітня 1999 р. N 150 міждержавний стандарт ГОСТ 30456-97 введено в дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2000 р.

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

5 ВИДАННЯ (жовтень 2002 р.) з Поправкою (ІВД 9-2000)

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює методи випробування зразків з основного металу сталевих труб діаметром 508 мм і більше, товщиною стінки більше 7,5 мм і листового прокату (далі — листа) такої ж товщини для їх виробництва.

Метод заснований на руйнуванні зразка з концентратором одним ударом бойка вантажу, що вільно падає, вертикального копра (ВК) або маятника копра при кімнатній і зниженій температурах, зазначених у нормативних документах на металопродукцію. В результаті випробування падаючим вантажем (ІПГ) визначають кількість в'язкої складової у зламі зразка у відсотках.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 2789-73 Шорсткість поверхні. Параметри та характеристики

ГОСТ 9293-74 (ІСО 2435-73) Азот газоподібний та рідкий. Технічні умови

ГОСТ 12162-77 Двоокис вуглецю тверда. Технічні умови

ГОСТ 28498-90 Термометри скляні рідинні. Загальні вимоги. Методи випробувань

3 Методи відбору проб та виготовлення зразків

3.1 Пробу (заготівлю) для виготовлення зразків від труби слід вирізати впоперек поздовжньої осі труби відповідно до рисунка 1.

Малюнок 1 - Схема вирізки зразків

- Прямошовна труба з одним швом; б - прямошовна труба з двома швами;
в - спірально-шовна труба; - Довжина зразка

Малюнок 1 - Схема вирізки зразків

3.2 Пробу (заготівлю) для виготовлення зразків від листа слід вирізати поперек осі прокату першої чверті ширини листа.

3.3 Кількість труб чи листів, що відбираються для випробування, регламентується нормативними документами на конкретну металопродукцію.

3.4 При вирізанні проби (заготівлі) вогневим способом припуск від лінії різу до краю зразка повинен бути не меншим за товщину листа або товщину стінки труби з метою запобігання зразку від впливу нагріву, але не менше 15 мм.

3.5 На поверхнях та торцях проб не допускаються наплив та бризки розплавленого металу.

3.6 Вирізану пробу маркують для ідентифікації зразків.

3.7 Виправлення проби від труб виконують статичним навантаженням. Стріла прогину після правки має бути не більше 2 мм на довжині проби.

3.8. З відібраних проб виготовляють по два зразки на одну температуру випробування, якщо немає інших вказівок у нормативних документах на металопродукцію.

3.9 Дозволяється застосовувати зразки з невипрямленою середньою частиною на довжині 25-50 мм (невипрямлений зразок), при цьому обидва кінці проби рекомендується виправляти одночасно.

За наявності розбіжності в результатах, отриманих при випробуваннях випрямлених та невипрямлених зразків та при арбітражних випробуваннях, невипрямлені зразки є кращими.

3.10 Форми та розміри зразків для ІПГ повинні відповідати зазначеним на малюнку 2.

Малюнок 2 — Форма та розміри зразка для ІПГ

- Товщина стінки, мм

Малюнок 2 — Форма та розміри зразка для ІПГ

3.11 Концентратор на зразку виконують методами вдавлювання та різання з дотриманням розмірів, вказаних на рисунках 2 та 2 б відповідно.

Метод нанесення концентратора вибирають за згодою споживача металопродукції та виробника листа та труб.

Принципова схема пристосування, що рекомендується, для нанесення концентратора методом вдавлювання і розміри робочої частини ножа наведені на малюнку 3.

Рисунок 3 - Принципова схема пристосування для нанесення концентратора на зразок

1, 2 - рухома та нерухома траверси; 3 - ніж; 4 - зразок;
5 - контактний стрижень; 6 - кінцевий вимикач

Рисунок 3 - Принципова схема пристосування для нанесення концентратора на зразок

3.12 Товщина зразків від труб та листа відповідає повній товщині металопродукції.

3.13 За згодою виробника та споживача металопродукції зразки від труб або листа товщиною понад 19 мм можуть бути виготовлені зменшеною до 19 мм товщини шляхом механічної обробки з однієї або обох сторін проби.

Шорсткість оброблених поверхонь повинна бути не більше 20 мкм за ГОСТ 2789 .

Допускається зменшення товщини стінки до 19 мм розточуванням або обточуванням труби до вирізки проби.

4 Апаратура та матеріали

4.1 Маятникові та вертикальні копри з вільно падаючим вантажем із запасом енергії, достатнім для руйнування зразка одним ударом.

4.1.1 Установка зразка повинна забезпечувати розташування концентратора симетрично щодо опор, і його вісь має збігатися з осьовою лінією бойка з точністю ±2 мм.

4.1.2 Зразок повинен розташовуватися на опорах копра та підтримуватися спеціальними упорами так, щоб унеможливити його бічне обертання під час удару під час випробування.

4.1.3 Швидкість бойка в момент удару зразка повинна становити не менше ніж 5 м/с.

(Поправка).

4.1.4 Основні розміри опор та бойка повинні відповідати зазначеним на малюнку 2.

4.2 Термостат, що забезпечує рівномірне охолодження, відсутність агресивного впливу охолоджуючого середовища на зразки та забезпечений засобами контролю температури.

4.3 Як холодоагент використовується суміш рідкого азоту за ГОСТ 9293 або твердої вуглекислоти за ГОСТ 12162 з незамерзаючою при температурі випробування нетоксичною рідиною (наприклад етиловий спирт) або пари рідкого азоту.

4.4 Термометри похибкою не більше ±1 °С для вимірювання температури охолоджуючого середовища, скляні рідинні за ГОСТ 28498 або інші прилади, що мають таку саму точність.

5 Проведення випробувань

5.1 Зразки укладають у ванну термостата з проміжком між ними та стінками ванни не менше, ніж товщина зразка.

Висота рідини, що охолоджує, над зразком повинна бути не менше товщини зразка.

Для забезпечення рівномірного охолодження рекомендується використовувати перемішування середовища.

Частини пристосувань, що стикаються із зразком, для вилучення зразків із охолоджуючої рідини повинні охолоджуватися одночасно із зразками.

При вилученні зразків з ванни рівень рідини над зразками, що залишилися, повинен бути не менше товщини зразків.

5.2 Температура охолоджуючого середовища ванни повинна відповідати температурі випробування, встановленій НД на металопродукцію з похибкою ±2 °С.

5.3 Зразки товщиною 19 мм і менше після досягнення заданої температури витримують у ванні щонайменше 15 хв. Зразки товщиною понад 19 мм витримують щонайменше 30 хв.

Якщо зразки відчувають постійно більш ніж через 10 с після вилучення з ванни, необхідно переохолоджувати їх на величину температури, що встановлюється експериментально.

5.4 При охолодженні зразків у парах рідкого азоту їх витримують у ванні термостата щонайменше 1 год.

5.5 Зразки повинні витягуватися з ванни термостата і піддаватися руйнуванню протягом не більше 10 секунд. Якщо охолоджений зразок знаходився поза ванною більше 10 с до початку руйнування, його слід знову помістити у ванну із заданою температурою не менше ніж на 10 хв.

5.6 Зразки зменшеної товщини в порівнянні з товщиною стінки труби або вихідною товщиною листа слід випробовувати при температурі нижче заданої на величину, зазначену в таблиці 1.


Таблиця 1

5.7 Зразок встановлюють на опорах так, щоб удар бойка був нанесений з протилежної сторони концентратору.

5.8 Після руйнування зразка, висихання його частин та досягнення ними кімнатної температури визначають кількість в'язкої складової.

6 Обробка результатів

6.1 При підрахунку кількості в'язкої складової у зламі зразків товщиною до 19 мм включно з розгляду виключають ділянки зламу (товщина зразка), що примикають до концентратора та місця удару бойка (рисунок 4).

Рисунок 4 — Схема визначення відсотка в'язкої складової у зламі зразка

Рисунок 4 — Схема визначення відсотка в'язкої складової у зламі зразка

Для зразків товщиною понад 19 мм виключають із розгляду ділянки завдовжки , а 19 мм із кожної сторони.

(Поправка).

6.2 Кількість в'язкої складової у зламі , %, обчислюють за формулою

, (1)

де - Частка крихкої складової в аналізованої площі зламу.

6.3 Поверхня в'язкого зламу характеризується тьмяним сірим виглядом з характерними «волокнами» і зазвичай розташовується під кутом до бічної поверхні зразка.

Поверхня тендітного зламу на вигляд кристалічна, без видимих слідів пластичної деформації на поверхні руйнування. Ділянки крихкого зламу зазвичай примикають до основи концентратора та місця удару.

6.4 Площа крихкої складової визначають такими способами:

6.4.1 Вимірювання площі крихкого зламу за допомогою планіметра по фотографії або оптичної проекції поверхні зламу.

6.4.2 Візуальним порівнянням поверхні зламу з еталонними зразками або їх фотографіями, на яких частка крихкої складової заздалегідь визначена.

6.4.3 Вимірюванням розмірів ділянок крихкого зламу та обчисленням їх сумарної площі.

6.5 Вимірювання геометричних параметрів ділянок зламу, що займаються крихкою складовою, проводять з похибкою до ±0,1 мм.

6.6 При застосуванні методу 6.4.3 залежно від виду зламу можуть застосовуватися кілька способів визначення кількості в'язкої складової (див. рис. 4).

6.6.1 Якщо злам повністю в'язкий, за винятком можливих плям крихкого зламу в зонах завдовжки або 19 мм, прилеглих до надрізу і до місця удару бойка, його визначають на 100% в'язким (рисунок 4 ).

6.6.2 Якщо злам повністю крихкий (кристалічний з губами зрізу менше 0,5 мм), то він вважається таким, що має нуль відсотків в'язкої складової (рисунок 4 б ).

6.6.3 У разі змішаного зламу, коли середина зламу за товщиною крихка, а губи зрізу, що примикають до бічних поверхонь зрізу більше 0,5 мм, кількість в'язкої складової підраховують після визначення трьох розмірів по ширині крихкої зони зламу. (Малюнок 4 в ).

Кількість в'язкої складової у зламі, %, обчислюють за формулою

. (2)

(Поправка).

6.6.4 Змішаний злам, що має тендітну складову у форму язика з основою в місці удару або на дні концентратора.

Вимірюють ширину крихкої зони у трьох перерізах на рівних відстанях від вершини мови (рисунок 4 г ).

Кількість в'язкої складової у зламі, %, обчислюють за формулою

, (3)

де - Висота мови, мм;

- Розрахункова висота зразка, мм.

6.6.5 При змішаному зламі (малюнок 4 д ), що має окремі крихкі плями по всьому в'язкому перерізу розрахункової частини зразка, кількість в'язкої складової у зламі, %, обчислюють за формулою

, (4)

де - Площа окремої плями, мм .

Площу кожної крихкої плями визначають як напівсуму площ вписаних та описаних елементарних геометричних фігур (кола, прямокутника чи трикутника).

(Поправка).

6.7 Похибка визначення частки в'язкої складової у зламі за цим стандартом знаходиться в інтервалі ±3% з довірчою ймовірністю = 95%.

6.8 Округлення обчисленої кількості в'язкої складової виробляють до 5%.

6.9 Якщо в процесі випробування виявиться недотримання температурного режиму, неправильність центрування зразка на опорах копра, неспіввісність застосування навантаження по відношенню до осі концентратора та інші порушення роботи копра, а також якщо зразок має дефекти металу або неякісно підготовлений, незалежно від того, виявлено це до або після руйнування зразка, результати випробувань визнають недійсними та проводять повторні випробування на такій кількості зразків.

6.10 Вихідні дані зразка, всі розрахунки за кількістю в'язкої складової у зламі зразка записують у робочий журнал і зберігають його протягом трьох років. Результати випробувань записують у протокол, форму якого наведено у додатку А.

ДОДАТОК, А (рекомендоване). Форма протоколу випробування

ДОДАТОК А
(рекомендоване)

ПРОТОКОЛ N

Випробування зразків на ударний вигин вантажем, що вільно падає.

Тип копра

Максимальний запас енергії удару під час випробування

Висота підйому вантажу (баби)

Швидкість маятника (баби) у момент удару

Вид і розміри металопродукції, що випробовується, номер і найменування нормативного документа на неї

Марка випробуваного матеріалу

Дата проведення випробування

Найменування організації, яка проводила випробування

Керівник лабораторії

Виконавець



Текст документа звірений за:
офіційне видання
М: ІПК Видавництво стандартів, 2003