В 25.503-97

• gost-25503-97.pdf (920.02 KiB)
  ГОСТ 25.503-97

В 25.503−97 Изчисления и тестове за издръжливост. Методи за механични изпитания на метали. Метод за изпитване на натиск

В 25.503−97

Група В09

INTERSTATE СТАНДАРТ

Изчисления и тестове за издръжливост. Методи за механични изпитания на метали

МЕТОД ЗА ИЗПИТВАНЕ НА НАТИСК

Design calculation and strength testing. Methods of mechanical testing of metals. Method of testing compression

МКС 77.040.10
ОКСТУ 0025

Дата на въвеждане 1999−07−01

Предговор

1, РАЗРАБОТЕН на Воронежката държавна състояние горски техническа академия (ВГЛТА), Всеруския института леки сплави (ВИЛС), Централния научно-изследователски институт по строителни конструкции (ЦНИИСК им. Кучеренко), Всеруския научно-изследователски институт за стандартизация и сертификация в областта на машиностроенето (ВНИИНМАШ) Госстандарта РУСИЯ

РЕГИСТРИРАН Госстандартом Русия

2 ПРИЕТ от Магистралата съвет по стандартизация, метрология и сертификация (протокол N 12 от 21 ноември 1997 г.)

За приемането гласува:

Име на държавата	Наименованието на националния орган по стандартизация
Република Азербайджан	Азгосстандарт
Република Армения	Армгосстандарт
Република Беларус	Госстандарт Беларус
Република Казахстан	Госстандарт На Република Казахстан
Република Киргизстан	Киргизстандарт
Република Молдова	Молдовастандарт
Руска Федерация	Госстандарт Русия
Република Таджикистан	Таджикгосстандарт
Туркменистан	Начало държавна инспекция на Туркменистан
Република Узбекистан	Узгосстандарт
Украйна	Госстандарт Украйна

3 Управляващият Комитет на Руската Федерация по стандартизация, метрология и сертификация от 30 юни 1998 г., N 267 interstate стандарт В 25.503−97, пуснати в действие директно като държава стандарт на Руската Федерация от 1 юли 1999 г.

4 В ЗАМЯНА ГОСТ 25.503−80

5 ПРЕИЗДАВАНЕ

1 Област на приложение

Този стандарт определя методите на статични изпитвания на компресия при температура 20°С за определяне на характеристиките на механичните свойства на черни и цветни метали и сплави.

Стандарт определя методика за изпитване на проби на компресия за изграждане на крива на втвърдяване, определи математическа зависимост между напрежение течения и степен на деформация и оценка на параметри на електрически уравнението ( — напрежение на потока при а=1  — индикатор за деформация втвърдяване).

Механични характеристики, кривата на втвърдяване и нейните параметри, дефинирани в настоящия стандарт, може да се използва в случаи на:

— избор на метали, сплави и обосновка на проектните решения;

— статистически контрол по приемане на дажби механични характеристики и оценка на качеството на метала;

— проектиране на технологични процеси и на проектиране изделия;

— изчисляване на якост на машинни части.

Изисквания, определени в раздели 4, 5 и 6 са задължителни, а останалите изисквания — препоръчителни.

2 Регулаторни ссыпки

В настоящия стандарт са използвани връзки на следните стандарти:

В 1497−84 (ISO 6892−84) Метали. Методи за изпитване на опън

В 16504−81 Система на публичните тестове на продукти. Изпитване и контрол на качеството на продукта. Основни термини и определения

В 18957−73* Тензометры за измерване на линейни деформации на строителни материали и конструкции. Общи технически условия
________________
* На територията На Руската Федерация отменен.

В 28840−90 Машини за изпитване на материали на опън, натиск и огъване. Общи технически изисквания

3 Определения

3.1 В настоящия стандарт се използват следните термини със съответните дефиниции:

3.1.1 диаграма тест (компресия): График зависимост натоварване от абсолютната деформация (укорочения) проба;

3.1.2 кривата на втвърдяване: Графиката на зависимостта на напрежението на потока от логаритмична деформация;

3.1.3 axial сжимающая товар: Товар, действащ върху проба в този момент на теста;

3.1.4 условно номинално напрежение : Напрежение, определяемото отношението на натоварване до отправната площта на напречното сечение;

3.1.5 напрежение течения : Напрежение, надвишаващ границата на текучество, дефинирано отношение на натоварването за валиден за този момент на теста площта на напречното сечение на пробата при особено деформировании;

3.1.6 границата на пропорционалност при натиск : Напрежение, при което отстъпление от линейната зависимост между натоварване и абсолютно укорочением проба достига до такава стойност, при която тангенс на ъгъла на наклона, образувана от допирателната към графиката в точка с оста на натоварване, се увеличава на 50% от стойността на линейната упругом участък;

3.1.7 лимит на еластичност при натиск : Напрежение, при което относителната остатъчна деформация (скъсяване) на пробата () достига 0,05% от първоначалната проектна височина проба;

3.1.8 граница на текучество на (физически) при компресиране : най-Малко напрежение, при което пробата е деформиран, без значително увеличение сжимающей натоварване;

3.1.9 условна граница на текучество при компресиране : Напрежение, при което относителната остатъчна деформация (скъсяване) на пробата достигне 0,2% от първоначалната проектна височина проба;

3.1.10 якост на опън при компресиране : Напрежение, съответстващо на най-натоварване, преди унищожаването;

3.1.11 количеството деформация втвърдяване : Индикатор за силата аппроксимирующего криви втвърдяване на уравнението резерв на способността на метала до втвърдяване при постоянна пластична деформация.

4 Форма и размери на проби

4.1 Тест се извършва на проби от четири вида: цилиндрични и призматических (квадратни и правоъгълни), с гладки цели I—III вв.идове (фигура 1) и челните выточками (IV) тип (фигура 2).

Фигура 1 — Експериментални проби от I—III вв.идове

Фигура 1 — Експериментални проби от I—III вв.идове

Фигура 2 — Експериментални проби от IV тип

Фигура 2 — Експериментални проби от IV тип

4.2 Видът и размерът на пробата се избират по таблица 1.


Таблица 1

Вид на пробата	Начален диаметър цилинд- рического проба , мм	Първоначалната дебелина на призмати- ческого проба , мм	Работна (първоначална оценка) височина на проба *, мм	Дефинирана характеристика	Забележка
I	20	20	100	Модул на еластичност, на границата на пропорционалност	Фигура 1
II	6−30	5−30		Граница на пропорционалност, лимит на еластичност
III	6; 10; 15; 20; 25; 30	5; 10; 15; 20; 25; 30	Определят се по приложение А	Физическа граница на текучество, условна граница на текучество. Построяване на кривата на втвърдяване до стойности логарифмических деформации **
IV	6 10 15 20 25 30	-	Построяване на кривата на втвърдяване	Фигура 2. Дебелината и височината на буртика определят по приложение А
* Височина призматического проба определят въз основа на площта му , което се равнява я до най-близкия площад чрез . ** За изграждане на криви на втвърдяване се прилагат само цилиндрични образци. Забележка — Широк призматических проби се определят от съотношението .

4.3 Места изрезки заготовки за проби и посока на надлъжната ос на проби по отношение на групите трябва да бъдат приведени в регулаторния документ на правила за вземане на проби, препарати и проби за данъци на чуждестранните физически лица

4.4 Проби се третират с металорежещи станове. Дълбочина на рязане при последния пас, не трябва да превишава 0,3 мм

4.5 Термичната обработка на метали трябва да се направи до финишных операции за механична обработка на проби.

4.6 Грешка при измерване на диаметъра и размери на напречното сечение призматического проба преди изпитването не трябва да бъде повече, мм:

0,01 — за размери до 10 mm;

0,05 — за размери над 10 mm.

Измерване на диаметъра на проби преди изпитването се извършва в две взаимно перпендикулярни сечениях. Резултатите от измерванията усредняют, изчисляват площ на напречното сечение на пробата, округляя в съответствие с таблица 2.


Таблица 2

Площ на напречното сечение на пробата, мм	Закръгляването на стойностите
Св. 20 до 100 вкл.	0,1
«100» 200 «	0,5
«200	1,0

4.7 Грешка при измерване на височина проба преди изпитването не трябва да бъде повече, мм:

0,01 — за проби от I и II видове;

0,01 — за проби от тип III, ако изпитването на този вид проба се извършва при деформациях 0,002 и по-0,05 mm >0,002;

0,05 — за проби от IV тип.

5 Изисквания за оборудването и апаратурата

5.1 Тест се извършва на машини за компресиране на всички системи и машини разтягане (зоната на сгъстяване), отговарящи на изискванията на настоящия стандарт и ПО 28840.

5.2 При провеждането на тест за компресия на изпитвателна машина трябва да бъде оборудван с:

— преобразувател на сила и тензометром или преобразователями на силата и движения с самопишущим уред — при определяне на механичните характеристики на , , . При това инсталацията на тензометра се провежда на проба в проектна част, а самопишущий уред е предназначен за запис на графиката ;

— преобразователями на силата и движения с самопишущим уред — при определяне на механичните характеристики на , , и изграждане на крива на втвърдяване на проби тип III. При този конвертор премествания, определени за активното плен на изпитателната машина. Допуска се измери абсолютната деформация (скъсяване) на пробата измервателни уреди и инструмент;

— преобразувател на сила и измервателни уреди и инструменти — при изграждане на крива на втвърдяване на проби IV тип

а.

5.2.1 Тензометры трябва да отговарят на изискванията В чл. 18957.

5.2.2 Общата грешка при измерване и записване на движения с самопишущим уред абсолютна деформация не трябва да надвишава ±2% от измерената стойност.

5.2.3 Самопишущий уред трябва да осигури запис на графиката със следните параметри:

— височина ординаты диаграма, съответстващ на най-голям предельному стойност на обхвата за измерване на напрежение, не по-малко от 250 мм;

— мащаб на записите по ос абсолютна деформация от 10:1 до 800:1.

5.2.4 Цената на деление на скалата на измервателните уреди и инструменти за измерване на крайната височина на проба не трябва да надвишава, мм:

0,002 — с 0,2%	(; за проби I—III вв.идове; за проби IV тип, където и  — началната и крайната площта на напречното сечение)
0,050 — с 0,2%
0,002 — при 0,002
0,050 — при 0,002

5.2.5 Грешка при измерване на крайния диаметър на пробата и размери на напречното сечение призматического на пробата не трябва да бъде повече, мм:

0,01 — за размери до 10 mm;

0,05 — за размери над 10 mm.

6 Подготовка и провеждане на тестове

6.1 Броят на пробите за оценяване на средни стойности на механичните характеристики на , , , , и трябва да бъде не по-малко от пет*, ако в регулаторния документа за доставка на материали и консумативи не е уговорено друго количество.
________________
* Ако разликата в дефинирани характеристики не надвишава 5%, може да се ограничи до три проби.

6.2 Брой проби за изграждане на крива на втвърдяване

6.2.1 освен За изграждане на крива на втвърдяване на проби III, IV видове с последваща обработка на резултатите от теста методи на корелационен анализ, броят на пробите се избира в зависимост от предназначението вида на кривата на втвърдяване и я парцели (виж приложение Б). За парцела I крива на втвърдяване (виж фигура Bi 1а) имат не по-малко от шест проби, за парцел II — не по-малко от пет проби, за парцел III — в зависимост от стойността на деформация, съответстваща на този сайт (не по-малко от една проба на различни степени на деформация =0,10). За криви втвърдяване, посочени в цифри Bi 1б-Bi 1 г и Bi 1во-Bi 1к, броят проби трябва да бъде не по-малко от 15, а за кривите, представени на фигура Bi 1д, — не по-малко от осем проби за всеки от обектите, крива, разделени един от друг върхове и спадове.

6.2.2 При ограничен обем на тест за изграждане на крива на втвърдяване на проби тип III, с последващо регрессионным анализ на резултатите от теста, броят на пробите трябва да бъде не по-малко от пет.

6.3 проби на компресия се извършва в условия, осигуряващи минимален ексцентричност приложения на товара и безопасността на провеждане на експерименти. Препоръчително е да използвате устройството, се превръща в приложение V.

6.4 Твърдост деформирующих плочи трябва да надвишава твърдост упрочненных по време на пробите за не по-малко от 5 HRC.

Дебелината на деформирующих плоскост се определя в зависимост от създадените усилия в извадката и са равни на 20−50 mm.

6.5 Трябва да се контролира спазването на еднаквост на деформиране при изпитване на проби на компресия (липса на бочкообразования и вогнутости).

6.5.1 При определяне на модул на еластичност , граница на пропорционалност и еластичността на контрол извършват с помощта на уреди, монтирани от двете страни на призматического и цилиндрична проби, при това нормируемая разликата показания на двама уреди не трябва да надвишава 10 (15)%.

6.5.2 При определяне на границата на текучество , граница на якост и при изграждане на крива на втвърдяване на контрол извършват по равенствам за цилиндрични и призматических проби:

; ,

когато първоначалната оценка на височина цилиндрична и призматического проби, по която се определя от скъсяване (база тензометра), mm;

 — крайната оценка на височина цилиндрична и призматического проби след тест до определена деформация или при разбиване, mm;

 — началната площ на напречното сечение на цилиндричен образец, mm;

 — крайната размер на напречното сечение цилиндрична проба след тест до определена деформация или при разбиване, mm;

 — крайната размер на напречното сечение призматического проба след тест до определена деформация или при разбиване, мм(, където е крайната дебелина на призматического проба,  — крайната широчина призматического проба, мм);

 — началната площ на напречното сечение призматического проба

mm().

6.6 При изпитване на проби от I, II видове чела проби обезжиривают. Размазването на торцов смазочным материал е недопустимо.

6.7 При изпитване на проби тип III се допуска прилагането на смазка, а при изпитване на проби IV тип прилагането на лубрикант е задължително.

6.7.1 При изпитване на проби тип III като смазочно масло се прилагат машинното масло с графит, смазочно-охлаждащата течност на марката В-32К и Укринол 5/5.

6.7.2 При изпитване на проби IV тип като смазочно масло се прилагат стеарин, парафин, парафино-стеаринова смес или восък. На проби смазочен материал се нанася в течно състояние. Дебелината на смазочно масло трябва да съответства на височината буртиков.

6.7.3 Допуска прилагането на други смазочни материали, осигуряващи намаляване на контактно триене между пробите и деформирующей печка.

6.8 При изпитване на проби на компресия до границата на текучество на скорост относителната деформация избират от 10сдо 10с, с лимит на текучество — не повече от 10c, а за изграждане на криви втвърдяване определят от 10сдо 10c. Скорост на относителната деформация се препоръчва да се определи с оглед на еластична несъответствия система «изпитвателна машина — модел» (виж В чл. 1497). Ако избраната скорост на относителната деформация в областта на текучество не може да бъде постигната директно правилника за изпитване на машината, а след това му се определят от 3 до 30 Mpa/[(от 0,3 до 3 кпс/мм·с)] регулация на скоростта нагружения до началото областта на текучество на arr

азца.

6.9 Определяне на механичните характеристики на

6.9.1 Механични характеристики , , , , определят:

— с помощта на тензометров с ръчно и автоматизирано отчитане на информация (аналитичен и проверка на начин на обработка);

— записана изпитателната машина автодиаграмме в координати «усилие — абсолютна деформация » с оглед на мащаба на запис.

Запис на диаграми се извършва при стъпално нагружении с цикъла на разтоварване и непрекъснато приложение увеличаване на усилията в границите на посочените степени нагружения и деформиране. Мащабът на запис:

— ос на деформация е не по-малко от 100:1;

— ос на натоварването 1 мм диаграма трябва да съответства на не повече от 10 Mpa (1,0 кпс/мм).

Полето за запис на усилия и деформации трябва да бъдат, като правило, не по-малко 250х350 мм

6.9.2 Резултатите от теста на всяка проба се записва в протокола от изпитването (приложение Г), както и резултатите от тестовете на партията на проби — в обобщен протокол за изпитване (приложение Д).

6.9.3 Модул на еластичност при натиск определят на проби I тип. Ред на провеждане на пробата за изпитване и техника за изграждане на диаграми тестове по показанията на датчиците сила и тензометра, посочени по-долу.

Проба нагружают до напрежение (напрежение отговаря на ожидаемому стойността на граница на пропорционалност).

При напрежение на проба определят тензометры и нагружают стъпаловидно-увеличаване на напрежението до (0,70−0,80). При това разликата между съседни стъпки напрежение е 0.10.

Според резултатите от теста са изграждането на схема (фигура 3). Модул на еластичност при натиск , Mpa (кпс/мм), се изчислява по формулата

, (1)

къде  — стъпало на натоварване, N (кпс);

 — средната абсолютна деформация (скъсяване) на пробата при нагружении на , mm.

Фигура 3 — Графика на изпитване за определяне на модул на еластичност при натиск

Фигура 3 — Графика на изпитване за определяне на модул на еластичност при натиск

За определяне на модула на еластичност при натиск на диаграма , записана на самопишущем устройство (виж 4.2), проба нагружают непрекъснато до . Напрежение отговаря на ожидаемому стойността на граница на пропорционалност.

От графиката, с помощта на формула (1), задаване на модул на еластичност при натиск .

6.9.4 Границата на пропорционалност при натиск определят на проби I и II видове. Ред на пробата за изпитване и техника за изграждане на графики от показанията на датчиците сила и тензометра, посочени по-долу.

Проба нагружают до напрежение (напрежение отговаря на ожидаемому стойността на граница на пропорционалност).

При напрежение на проба определят тензометр и нагружают стъпаловидно-увеличаване на напрежението до (0,70−0,80), при това разликата между съседни стъпки напрежение е (0,10−0,15). Нататък проба нагружают стъпки напрежение, равни 0,02. Когато стойността на абсолютна деформация (скъсяване) на пробата в степени на напрежение, равна на 0,02надхвърли средната стойност на абсолютната деформация (скъсяване) на проба (при една и съща степени на напрежение) в началния линейно упругом участък на 2, 3 пъти, тест спират.

Според резултатите от теста са изграждането на схема и определят границата на пропорционалност при натиск (фигура 4). При построяването на графиката се извършва пряка , съвпада с първоначалния прави земя. През точка прекарват ос ордината , а след това — пряка на произволно ниво, успоредна на оста на абсцисата. Тази пряка снасят период , равен на половината период . Чрез точка и началото на координатната система се извършва пряка и паралелно с нея — касательную към кривата. Точката на докосване се определя натоварването , съответстващ на границата на пропорционалност при натиск , Mpa (кпс/мм), изчислена по формулата

. (2)

Фигура 4 — Схема на изпитването за определяне на границата на пропорционалност при натиск

Фигура 4 — Схема на изпитването за определяне на границата на пропорционалност при натиск

За определяне на границата на пропорционалност при натиск от графиката , записана на самопишущем устройство (виж 4.2), проба нагружают непрекъснато до напрежение над очакваната стойност на граница на пропорционалност . От графиката, като се използва формула (2) и след като прекара по-горе изграждане, определят границата на пропорционалност при натиск .

6.9.5 Лимит на еластичност при натиск определят на проби II тип. Заповедта на теста по показанията на датчиците сила и тензометра по-долу.

Проба нагружают до напрежение 0,10(напрежение отговаря на ожидаемому стойността на граница на еластичност при натиск).

При напрежение на проба определят тензометр и нагружают стъпаловидно-увеличаване на напрежението до (0,70−0,80). При това разликата между съседни стъпки напрежение е (0,10−0,15). По-нататък с напрежение (0,70−0,80)проба нагружают стъпки напрежение, равни 0,05. Тест спират, когато остатъчната скъсяване на пробата надвишава референтната стойност на толерантност.

Според резултатите от теста са изграждането на схема и определят лимит на еластичност при натиск (фигура 5).

Фигура 5 — Графика на изпитването за определяне на границата на еластичност при натиск

Фигура 5 — Графика на изпитването за определяне на границата на еластичност при натиск

За определяне на натоварването очакват абсолютна деформация (скъсяване образец) , въз основа на база тензометра. Отчетена стойност увеличават пропорционално на мащаба на графиката по ос абсолютна деформация и нарязани на получената дължина снасят по оста на абсцисата надясно от точката . От гледна извършва пряка , успоредна на права . Точка на пресичане с графиката определя височината ординаты, т. е. натоварването , съответстващ на границата на еластичност при натиск , Mpa (кпс/мм), изчислена по формулата

. (3)

За определяне на границата на еластичност при натиск на диаграма , записана на самопишущем устройство (виж 4.2), проба нагружают непрекъснато до напрежение над очакваната стойност на границата на еластичност . От графиката, с помощта на формула (3) и фигура 5, определят лимит на еластичност при натиск .

6.9.6 Граница на текучество на (физически) при компресиране определят на проби тип III.

Проба непрекъснато нагружают до напрежение над очакваната стойност , и записват диаграма на самопишущем устройство (виж 4.2).

Пример за определяне на натоварването , съответстващ на границата на текучество на (физически), е показан на фигура 6.

Фигура 6 — Определяне на натоварването, съответстващ на границата на текучество при компресиране

Фигура 6 — Определяне на натоварването , съответстващ на границата на текучество при компресиране

Граница на текучество на (физически) , Mpa (кпс/мм), се изчислява по формулата

. (4)

6.9.7 Условна граница на текучество при компресиране определят на проби тип III.

Проба непрекъснато нагружают до напрежение над очакваната стойност на условно ограничение оборот и записват диаграма на самопишущем устройство (виж 4.2).

Мащаб по оста на деформация е не по-малко от 100:1, а по оста на натоварване — 1 мм диаграма трябва да съответства на не повече от 10 Mpa (1,0 кпс/мм). Допуска определянето на по диаграммам, записана с мащаба на ос удлинений 50:1 и 10:1, ако първоначалната височина на проба по-голямо или равно на 25 и 50 мм, съответно. Получената диаграма перестраивают с оглед на твърдост изпитателната машина. От графиката (фигура 7) определяне на натоварването, съответстващ на условному ограничаване на текучеството на (физически) при компресия , изчислена по формулата

. (5)

Фигура 7 — Схема за изпитване за определяне на условна граница на текучество при компресиране

1 — характеристика на твърдост изпитателната машина; 2 — графика , записана на самопишущем устройство; 3 — графика , записана с оглед на твърдост изпитателната машина

Фигура 7 — Схема за изпитване за определяне на условна граница на текучество при компресиране

Според резултатите от теста са изграждането на схема (фигура 8) и се определят натоварването, съответстващ на условному ограничаване на текучеството на компресия, който се изчислява по формула (5).

Фигура 8 — Диаграма на изпитване за определяне на условна граница на текучество при компресиране

 — абсолютно остатъчна деформация (скъсяване) на пробата

Фигура 8 — Диаграма на изпитване за определяне на условна граница на текучество при компресиране

6.9.8 Граница на якост при натиск определят на проби тип III.

Проба непрекъснато нагружают до унищожение. Най-голямо натоварване, предишната унищожаване на пробата, се приемат за натоварването , съответстващ на границата на якост при натиск , Mpa (кпс/мм), изчислена по формулата

. (6)

6.10 Техника тест за изграждане на крива на втвърдяване

6.10.1 За изграждане на крива на втвърдяване изпитват серия от еднакви цилиндрични образци на III и IV видове (виж раздел 3) на няколко нива на определени натоварвания.

6.10.2 Крива втвърдяване строи в координати: ордината — напрежение течения , абсцисса — логаритмична, деформация на (фигура 9) или в двойни логарифмических координати (фигура 10).

Фигура 9 — Експериментална крива втвърдяване в координати «сигма"(s)-"епсилон"(l)

Фигура 9 — Експериментална крива втвърдяване координати

Фигура 10 — Експериментална крива втвърдяване в логарифмических координати

Фигура 10 — Експериментална крива втвърдяване в логарифмических координати

Напрежение течения , Mpa (кпс/мм), се изчислява по формулата

, (7)

къде  — axial сжимающая натоварване, (csc).

Напрежение течения , Mpa (кпс/мм), се определя графично по експериментална крива втвърдяване при логаритмична деформация (укорочении) проба , равна на 1.

Логаритмична деформация (скъсяване) се изчислява по формули:

за проби от тип III

; (8)

за проби IV тип

. (9)

Резултатите от теста на всяка проба се записва в протокола от изпитването (приложение Г), както и резултатите от тестовете на партията на проби — в обобщен протокол (приложение Д).

Забележка — Допуска се изграждане на крива на втвърдяване на относителна деформация (скъсяване) .

6.10.3 Реда на пробата за изпитване по-долу.

Нагружают проба до предварително натоварване. Разгружают проба до нула натоварване и измерване на крайния диаметър на пробата в две взаимно перпендикулярни посоки, а за проби тип III и крайната височина на пробата . Крайният диаметър за проби IV тип на измерване в средата осаженного проба (на разстояние 0,5 от торцев).

За определяне на проби тип III измерване на диаметри осаженных проби на двата края в две взаимно перпендикулярни направления и определя средната аритметична стойност на крайния диаметър торцов , а в средата на пробата се измерва максималната стойност на крайния диаметър осаженной на детайла , mm, се изчислява по формулата

. (10)

Резултатите от измерванията и усредняют. Крайната размер на напречното сечение на пробата округляют, като приведен в таблица 2.

За проби IV тип еднократно тест се извършва до момента на изчезването на буртиков.

С цел постигане на по-високи степени на равномерна деформация се използва двухступенчатую осадку, когато тази стойност е логаритмична деформация между валежи трябва да бъде не по-малко от 0,45.

При двухступенчатом изпитване се извършва след първия осаживания перетачивание проби за образование цилиндрични выточки (IV тип). Размери буртиков проба избират по таблица 1. Отношението на височината на переточенного проба диаметър приемат по прилагането на А.

За проби III тип е разрешено да се прилагат мидълуер перетачивание за двустепенен осаживания, при това логаритмична степента на деформация между мерки трябва да бъде не по-малко от 0,45.

6.10.4 Напрежение течения и съответните им стойности на логарифмических напрежение за определени нива на натоварване се определят по 6.10.2.

6.10.5 Изграждане на крива на втвърдяване (виж чертежи 9, 10). Техника за обработка на експериментални данни, изложена в приложение Д.

6.10.6 В определени случаи (при ограничен брой проби или при използване на резултатите за изчисляване на процесите, свързани със стъпка нагружением) проби от тип III се допускат опита при стъпално увеличаване на натоварването (фигура 11). При това резултатите от изпитването за изграждане на крива на втвърдяване, лекувани по метода на регресионен анализ (виж приложение Д).

Фигура 11 — Провеждане на тестове при стъпално увеличаване на натоварването

1 — натоварване; 2 — разтоварване

Фигура 11 — Провеждане на тестове при стъпално увеличаване на натоварването

6.10.7 Изпитване на проби се счита за невалиден:

— при изолация буртиков на проби IV тип по време на нагружения;

— при разбиване на проба за дефекти на металургично производство (расслой, газови мивки, плены и т.н.).

Броят на пробите за изпитване в замяна невалидни трябва да бъде еднаква.

6.11 При изпитване на проби от всички видове спазват всички правила за техническа безопасност, предвидени при работата на това оборудване. Пробите за IV тип извършват задължително с помощта на приспособления (виж приложение В).

ПРИЛОЖЕНИЕ, А (информационно). Определяне на размер на проби, III, IV видове

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справка)

Проби от тип III, за изграждане на крива на втвърдяване се приготвя с височина , надвишаваща диаметър . За проби IV тип е разрешено . Първоначално отношението трябва да бъде максимално възможно при условие, че се гарантира надлъжната стабилност. Височина на пробата се определят по формулата

, (Aa 1)

където е  — количеството деформация втвърдяване;

 — коефициент за привеждане на височина (=0,5 — за проби от тип III; =0,76 — за проби от IV тип).

Височина проба , след като се определи по формулата (Иа 1) округляют до цяло число. Отношението за переточенных проби приема равен на 1,0.

Стойности на показателите за широко приложение на метали и сплави, посочени в таблица А. 1. Дебелината на буртика (раздел 4) приема равен на 0,5−0,8 мм за проби от пластични и средно съдържание на материали и 1,0−1,2 мм — за чупливи материали. По-големите стойности избират за проби, изработени от материали с високи прочностными свойства, и при производството на проби за повторно валежите.


Таблица А. 1 — Стойност на индекса на деформация втвърдяване при компресиране на сечене на прътови материали

Материал	Състояние на материала		Количеството деформация втвърдяване
1 ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТИ МЕТАЛИ
Желязо	Отгряване обикновен		0,27−0,28
Отгряване във вакуум		0,23
Алуминий	Отгревни		0,17−0,22
Мед	Отгревни		0,47−0,49
Никел	Отгревни		0,36
Сребро	Отгревни		0,435
Цинк	Отгревни		0,218
Молибден	Отгряване рекристаллизационный		0,04
Магнезий	Пресоване		0,9
Калай	-		0,139
Уран	-		0,3
2 УГЛЕРОДИСТЫЕ СТОМАНА
С високо съдържание на въглерод 0,05−0,10%	Горещо валцувани		0,25−0,21
С високо съдържание на въглерод 0,10−0,15%	Отгревни		0,25−0,21
Непълно отгряване		0,21
Нормализиране		0,23
С високо съдържание на въглерод 0,20−0,35%	Отгревни		0,23
Непълно отгряване		0,19−0,185
Нормализиране		0,22−0,175
Горещо валцувани		0,22−0,18
С високо съдържание на въглерод 0,40−0,60%	Отгревни		0,20−0,17
Непълно отгряване		0,185−0,163
Нормализиране		0,195−0,18
Горещо валцувани		0,17−0,16
С високо съдържание на въглерод 0,70−1,0%	Отгревни		0,19−0,18
Непълно отгряване		0,177−0,163
Горещо валцувани		0,153−0,15
С високо съдържание на въглерод 1,1−1,3%	Непълно отгряване		0,17−0,15
3 ЛЕГИРАНА КОНСТРУКТИВНИ И ИНСТРУМЕНТАЛНА СТОМАНА
15Х	Горещо валцувани		0,18−0,20
20-ТЕ	Отгревни		0,204
Нормализиране		0,191
Закаляване+почивка при =650 °С		0,113
Закаляване+почивка при =500 °С		0,112
35Х	Горещо валцувани		0,166
40X	Отгревни		0,153
Нормализиране		0,128
Закаляване+почивка при =600 °С		0,134
Закаляване+почивка при =400 °С		0,104
45Х	Горещо валцувани		0,148
20Г	Отгревни		0,225
Нормализиране		0,160
10Г2	Отгревни		0,19
65Г	Горещо валцувани		0,156
15ХГ	Отгревни		0,16−0,17
Горещо валцувани		0,14−0,15
40ХН	Отгревни		0,144
35ХС	Отгревни		0,175
Нормализиране		0,145
12ХН3А	Отгревни		0,193
Нормализиране		0,174
Закаляване+почивка при =600 °С		0,1
Горещо валцувани		0,17
4ХНМА	Отгревни		0,134
Нормализиране		0,123
Закаляване+почивка при =600 °С		0,1
Горещо валцувани		0,157
30ХГСА	Отгревни		0,17
Нормализиране		0,19
18ХГТ	Отгревни		0,174
17ГСНД	Нормализиране+стареене при =500 °С		0,22
17ГСАЮ	Нормализиране		0,27
ХВГ	Отгревни		0,23
5ХНВ	0,146
7X3	0,160
Х12Ф	0,135
3Х3В8Ф	0,165
Р18	0,135−0,147
4 ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТОМАНА
20X13		Отгревни		0,21
12Х18Н9		Нормализиране		0,625
12Х18Н9Т		Закаляване в масло		0,370
Закаляване във вода		0,390−0,395
20Х13Н18		Закаляване в масло		0,328
10Х17Н13М2Т		Закаляване във вода		0,365
Аустенитные стомана тип 09Х17Н7Ю, 08Н18Н10, 10Х18Н12, 10Х23Н18
17−7		Закаляване		0,63−0,71
Са 18−8		0,45−0,60
18−10		0,37−0,53
23−20		0,33−0,34
5 АЛУМИНИЕВИ СПЛАВИ
АМг2М		Отгревни		0,19
АМг6		Отгревни		0,26
Д1		Отгревни		0,16−0,17
Закаляване+естествено стареене		0,26
Стареене при t =180 °С		0,08
Стареене при t =200 °С		0,10
1915		Закаляване		0,27
Зонное стареене		0,235
Стареенето на максимална здравина (стабилно състояние)		0,11
Пресоване		0,134−0,146
АК4−1		Отгревни		0,114
Закаляване+стареене		0,15
AB		Пресоване		0,14−0,16
Д20		Пресоване		0,16−0,21
Д16.		Пресоване		0,162−0,190
6 МЕДНИ СПЛАВИ
Месинг Л63		Отгревни		0,406
Месинг ЛС59−1Б		Отгревни		0,277
Месинг CuZn15 (15% Zn)		-		0,41
Месинг CuZn30 (30% Zn)		-		0,51
Бронз ОФ7−0,25		Отгревни		0,45−0,46
Бронз CuАl41 (41% Al)		-		0,565
7 ТИТАНОВИ СПЛАВИ
ОТ4		Отгряване във вакуум		0,128
ВТ16		Отгряване във вакуум		0,034

Височината на буртика , мм, (раздел 4) да се определят по формула*

, (A. 2)

където  — коефициент на Поасон, чиито стойности за броя на метали са дадени в таблица А. 2.
________________
* В случай на прилагане на повторно валежите проби се приготвя с височина буртиков 0,02−0,03 мм по-малко от очакваното.


Таблица A. 2 — Стойности на коефициентите на Поасон метали и сплави

Марката на метали и сплави
Углеродистые стомана с повишено съдържание на манган (15 ГРАМА, 20 Г, 30 ГРАМА, 40 ГР, 50 ГР, 60g стомана, 20Г2, 35Г2)	0,22
Iridium	0,26
Стомана, 20X13, 30ХНМ	0,27
Аустенитные стомана	0,27−0,29
Желязо, низкоуглеродистые стомана и высоколегированные стомана марки 30X13, 20Н5, 30ХН3	0,28
Цинк, волфрам, гафний, от стомана с високо съдържание на въглерод стомана 40ХН3	0,29
Хром, молибден	0,31
Кобалт	0,32
Алуминий, дюралюминий, никел, цирконий, калай	0,33
Титан, магниевые сплави	0,34
Тантал	0,35
Ванадий	0,36
Сребро	0,37
Мед	0,37
Ниобий, паладий, платина	0,39
Злато	0,42
Олово	0,44
Индий	0,46

За проби с =0,5−1,2 мм от метали и сплави =0,22−0,46 изчислените стойности са показани на фигура A. 1 и таблица А. 3.

Таблица А. 3 — Стойност височина на буртика

	мм
=0,5	=0,6	=0,8	=1	=1,2
0,22	0,138	0,166	0,221	0,276	0,331
0,23	0,147	0,176	0,235	0,294	0,353
0,24	0,156	0,187	0,250	0,312	0,374
0,25	0,165	0,198	0,264	0,330	0,396
0,26	0,174	0,209	0,279	0,349	0,419
0,27	0,184	0,221	0,294	0,368	0,441
0,28	0,194	0,232	0,310	0,387	0,464
0,29	0,203	0,244	0,325	0,407	0,488
0,30	0,213	0,256	0,341	0,426	0,512
0,31	0,223	0,268	0,357	0,446	0,536
0,32	0,233	0,280	0,373	0,467	0,560
0,33	0,244	0,292	0,390	0,487	0,585
0,34	0,254	0,305	0,406	0,508	0,610
0,35	0,264	0,317	0,423	0,529	0,635
0,36	0,275	0,330	0,440	0,550	0,660
0,37	0,286	0,343	0,457	0,572	0,686
0,38	0,297	0,356	0,475	0,594	0,712
0,39	0,308	0,369	0,492	0,615	0,739
0,40	0,319	0,383	0,510	0,638	0,765
0,41	0,330	0,396	0,528	0,660	0,792
0,42	0,341	0,410	0,546	0,683	0,819
0,43	0,353	0,423	0,565	0,706	0,847
0,44	0,364	0,437	0,583	0,729	0,874
0,45	0,376	0,451	0,602	0,752	0,902
0,46	0,388	0,465	0,620	0,776	0,931

Фигура А. 1 — Зависимостта на оптимална стойност на височината на буртиков от съотношението на Поасон

Фигура А. 1 — Зависимостта на оптимална стойност на височината на буртиков от съотношението на Поасон

Приблизително може да се изчисли по формулата

. (А. 3)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (референтен). Видове криви втвърдяване

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справка)

Има осем вида криви втвърдяване, изградени според резултатите от теста за компресия (фигура Bi 1). Ход на кривите на втвърдяване се дължи главно на природата метали и сплави (фигура Bi 1а, б, в, г, д), изглед и режим на предварителна термична и пластична обработка (фигура Bi 1во, е, к).

Фигура Bi 1 — Видове криви втвърдяване

Фигура Bi 1 — Видове криви втвърдяване

Най-разпространеният вид е крива втвърдяване, както е показано на фигура Bi 1а. Този вид криви втвърдяване притежава термично обработена и горячекатаные углеродистые и легирана конструктивни и инструментална стомана, много высоколегированные стомана, желязо, алуминий и неговите сплави, мед и титан и повечето от техните сплави, леки метали и редица труднодеформируемых метали и техните сплави. В тези криви се втвърдят напрежение течения сравнително силно се увеличава в началните етапи на деформация, по-нататък интензивността на втвърдяване плавно намалява, а след това, с растежа на деформация и почти не се променя. За пластични метали и сплави интензитетът се увеличи с нарастването е по-малко, отколкото за здравите метали и сплави.

Вторият вид криви втвърдяване (фигура Bi 1б) се характеризира с голяма интензивност закаляване, която може до известна степен намалява при по-големи степени на деформация. Такъв тип крива втвърдяване характерен за аустенитных стомани, някои медни и титанови сплави.

Третият вид втвърдяване (фигура Bi 1б) описва зависимостта на цирконий и сплави на базата на цирколай-2. За такива криви втвърдяване на интензивността на втвърдяване при малки степени на деформация е много малък, а след това рязко се увеличава; несъществено намаляване на интензивността на втвърдяване се проявява при степени на деформация, близки до унищожение.

Четвъртият вид криви втвърдяване (фигура Bi 1г) се различава по това, че след достигане на максимална стойност стойността му е с по-нататъшното увеличаването или намалява или остава непроменен. Този тип криви втвърдяване е за цинк и неговите сплави с алуминий отожженном състояние (крива 2), втвърдяване и состаренном състояние (крива1), както и за някои алуминиеви сплави при високи степени на деформация.

Криви втвърдяване, представени на фигура Bi 1д, характерни за сверхпластичных материали. Хода на кривата за такива материали сложен, с проява на върхове и дъна (пети вид криви се втвърдят).

Представени на фигура Bi 1во криви втвърдяване (шести вид) са характерни за различни пластични сплави, които са получили предварителна обработка налягане в студено състояние при сравнително малки деформациях (около 0,1−0,15), и посоката на натоварване при предварителния и последващ деформировании противоположни (например волочение + утайка). При този интензитет промени по-малко за сплави, които са получили най-голяма степен на предварително деформация (крива 3в сравнение с крива 1). Такива криви се втвърдят интензивността на възходящ , с растежа в целия диапазон степени на деформация по-малко, отколкото при криви втвърдяване на първите три вида (рисунки Bi 1а, б, в).

Криви втвърдяване, изобразени на фигура Bi 1ж, се отнасят до предварително деформирани в студено състояние сплавам с противоположна на посоката на натоварване при предварителния и последващ деформировании, пластични сталям с по-големи степени на предварителна деформация (повече от 0,1−0,15), сталям средна и висока здравина, латуням и бронзам с висока степен на предварително напрежение.

Осми вид (фигура Bi 1и) криви се втвърдят отговаря на сталям и някои сплавам въз основа на него, за да получи предварителна обработка под формата на студена пластична деформация, при това посоката на приложения товар при двете деформациях съвпада. По-полегат наклон криви втвърдяване (криви 3 и 4) отговаря на по-високи степени на предварително напрежение. За тези стомани се характеризира с ниска интензивност на растежа с увеличение .

Криви на втвърдяване на първия вид е добре аппроксимируются зависимостта

. (Bi 1)

С някои наближаването на зависимостта (Bi 1) описва извивките на втвърдяване на втория и третия вид. Препоръчително е да използвате тази зависимост за сближаване на кривата на втвърдяване на четвъртия вид в диапазон степени на деформация, преди да се появят връх в нея.

Криви втвърдяване на шестия, седмия и осмия видове, с достатъчна за практиката точност може да се линеаризированы и след това, с известно приближение може да се изчисли приблизително уравнение

, (Bi 2)

къде  — экстраполированный граница на текучество на предварително деформирани стомани (сегмент, отсекаемый линеаризированной права на ос ордината);

 — този резерв наклон линеаризованных криви се втвърдят.

ПРИЛОЖЕНИЕ В (препоръчителна). Конструкция на устройства за тестване и проби на компресия

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(препоръчителна)

На фигура В. 1 е даден сборен чертеж шаблони за провеждане на тестове за компресия, която позволява да се изключи разминавания между пробата и деформирующей котлони и намаляване на грешката на нагружения проба.

Допуска се използването на устройства на други проекти.

Фигура В. 1 — Устройство за изпитване на натиск

1 — пуансон; 2 — за употреба буш; 3 — основа; 4 — укрепване на горната плоча; 5 — проба; 6 — самоустанавливающая разчита със сменен вложка

Фигура В. 1 — Устройство за изпитване на натиск

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (препоръчителна). ПРОТОКОЛИ ОТ ИЗПИТВАНЕТО НА ПРОБИ ОТ I-IV ВИДОВЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(препоръчителна)

ПРОТОКОЛ
пробите за I—III вв.идове за оценка на механичните характеристики на

Определяне на теста
Изпитвателната машина. Тип
Проба. Тип				. Твърдост по скалата на Бринелля или Рокуел

Номер на проба				Натоварване, (csc)					Характеристика на Ипп (кпс/мм)

Към протокола, приложен схема за изпитване.

Тест прекарвал	Личен подпис	Дешифрирането на подпис
Закуска. лабораторията	Личен подпис	Дешифрирането на подпис

ПРОТОКОЛ
тест цилиндрични образци на III и IV видове за изграждане на крива на втвърдяване

Определяне на теста
Изпитвателната машина. Тип			. Проба. Тип

Номер на проба

Твърдост по скалата на Бринелля или Рокуел

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Н (csc)

Ипп (кпс/мм)

Тест прекарвал	Личен подпис	Дешифрирането на подпис
Закуска. лабораторията	Личен подпис	Дешифрирането на подпис

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (препоръчителна). ОБОБЩЕН ПРОТОКОЛ ОТ ИЗПИТВАНЕ НА ПРОБИ I-IV ВИДОВЕ ЗА ОЦЕНКА НА МЕХАНИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРИ НА СБЛИЖАВАНЕ НА УРАВНЕНИЯ НА КРИВИ НА ВТВЪРДЯВАНЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(препоръчителна)

Име на теста

Характеристика на изследвания материал:

Марката и състоянието на

Посоката на влакната

Вид на детайла

Вид и размери на пробата

Състоянието на повърхността на пробата

Твърдост по скалата на Бринелля или Рокуел

Вид и основни характеристики на изпитателната машина и измервателна техника:

изпитателната машина

тензометра

конвертор движения

измервателните уреди и инструменти

конвертор сила

самопишущего на уреда

Условия на изпитването:

Материали и твърдост деформирующих плочи (НВ или HRC)

Скорост на относителната деформация, с

Скорост на нагружения, Ипп/с (кпс/mm·)

Скорост на движение деформирующей печки, мм/с

Резултати от изпитването

Номер на проба

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Ипп (кпс/мм)

Тест прекарвал	Личен подпис	Дешифрирането на подпис
Закуска. лабораторията	Личен подпис	Дешифрирането на подпис

ПРИЛОЖЕНИЕ E (препоръчителна). Обработка на експериментални данни за изграждане на крива на втвърдяване. Оценка на параметрите на сближаване на уравнения

ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(препоръчителна)

1 При изпитване на партията на проби

За всеки конкретен значение имат по един образец. Криви втвърдяване, описани уравнения (рисунки Bi 1а, б, в) или (рисунки Bi 1во, е, к), са изградени от резултатите на обработка по метода на най-малките квадрати всички експериментални точки в целия диапазон на изучаваните степени на деформация. Лечението трябва да се извършват на КОМПЮТЪР. При това за криви втвърдяване определят параметрите на сближаване на уравнения , , , .

Фигура Д. 1 — типични зависимост на показателя деформация втвърдяване n от степента на деформация на «епсилон"(l)

Фигура Д. 1 — Типични зависимост на показателя деформация втвърдяване от степента на деформация

В случай на обработка на опитни данни, аналитични, като се препоръчва да се използва справочна литература.

2 При ограничен брой тестове

При ограничен брой опити (пет проби) криви се втвърдят изграждат въз основа на обработка на графики машина записи по нарушава всички теми, проби до крайната степен на деформация. очакват за стойности , равни на 0,01; 0,03; 0,05; 0,08; 0,1 и нататък през всеки 0,05 до крайния стойности на степента на деформация . За всяка стойност се определя като средна по данни на (петте точки). Мрежа от криви, втвърдяване и обработването на опитните данни се извършва, като при изпитване на партията на проби.

3 Определяне на показателя деформация втвърдяване при малки степени на деформация и в тесния им кръг

За повечето метали и сплави зависимостта не е линейна функция (фигура Д. 1): с нарастването обикновено намалява , като достига при по-големи стойности почти постоянна величина (фигура Д. 1а), или първо се увеличава, достигайки връх, а след това намалява (фигура Д. 1б). И само в отделни случаи е линейна (фигура E. 1a).

Първият вид зависимост (фигура Д. 1б) е характерен за мед, въглеродни структурни и инструментални стомани, редица структурни легирани стомани.

Представен на фигура Д. 1б вид зависимост е присъща за материали, които са структурно-постепенно превръщане при деформация — аустенитные стомана, някои от месинг. Почти не се променя стойността на с растежа (фигура Д. 1б) за желязо, хромистых строителни стомани. За алуминиеви сплави в зависимост от техния химичен състав се наблюдават и трите вида зависимост .

Във връзка с промяната с увеличаване на за повечето метали и сплави възниква необходимостта да се определи при малки степени на деформация и в тесния им кръг. може да бъде определена чрез обработка на опитни данни в КОМПЮТЪРЕН метод на най-малките квадрати, но въпреки това, броят на експерименталните точки трябва да бъде не по-малко от 8−10 в разглеждания диапазон степени на деформация или изчислено по формулата

. (Д. 1)

Електронен документ
подготвени ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официалното издание
Механични изпитвания.
Изчисляване и изпитване на якост:
Сб. стандарти. — М.: Стандартинформ, 2005