В 25.506-85

• gost-25506-85.pdf (1.28 MiB)
  ГОСТ 25.506-85

В 25.506−85 Изчисления и тестове за издръжливост. Методи за механични изпитания на метали. Определяне на характеристиките на трещиностойкости (вискозитета на разрушаване при статично нагружении

В 25.506−85

Група В09

INTERSTATE СТАНДАРТ

Изчисления и изпитвания на якост

МЕТОДИ ЗА МЕХАНИЧНИ ИЗПИТАНИЯ НА МЕТАЛИ

Определяне на характеристиките на трещиностойкости (вискозитета на разрушаване при статично нагружении

Design, calculation and strength testing. Methods of mechanical testing of metals. Determination of fracture toughness characteristics under the static loading

МКС 77.040.10
ОКСТУ 0809

Дата на въвеждане 1986−01−01

С постановление на Държавния комитет на СССР по стандартите от 27 март 1985 г. (N) 902 дата на въвеждане инсталиран 01.01.86

Ограничение на срока на валидност, заснети по протокол N 5−94 Магистралата на съвета по стандартизация, метрология и сертификация (ИУС 11−12−94)

Този стандарт определя методи за механични изпитвания за определяне на характеристиките трещиностойкости на металите при статично кратък нагружении на проби с дебелина не по-малко от 1 мм при температура от минус 269 °C до плюс 600 °C.

1. ОБЩИ РАЗПОРЕДБИ

1.1. Легенди и единици за измерване на количествата, използвани в настоящия стандарт, са посочени в приложение 1.

Забележка. Пояснение към обозначениям са дадени в приложение 2.

1.2. За определяне на характеристиките трещиностойкости опит с писането на диаграми «натоварване-отместване» («») или «натоварване-отклонение» («») проби от предварително приложената умора пукнатини.

1.3. Според резултатите от теста определят следните основни характеристики трещиностойкости:

тегло — критичните коефициенти на интензивност на напреженията (или ): , , , ;

деформационная — разкриване на върха на пукнатини ;

енергийни критични стойности -ос тиня

и .

1.4. Трещиностойкость метали оценка по един или няколко силово, деформационным и енергиен величинам , , , , , .

При изпълнение на условията на точността на определяне на характеристиките на трещиностойкости (sp 5.1.3.2; 5.1.5.1 и 5.1.6) е основната величина .

В случай на неизпълнение на условията за коректност на количествата , , трещиностойкость метали се оценяват по величинам , , .

Забележка

ечания:

1. За определяне на трещиностойкости метали в широк диапазон от дължини на пукнатини е разрешено да използва граница трещиностойкости (приложение 3).

2. Техники за изграждане на температурни зависимости характеристики трещиностойкости и определяне на критични температури за малоуглеродистых и низколегированных стомани са описани в приложение 4.

1.5. Дефинирани в този стандарт характеристики на трещиностойкости (наред с други характеристики на механичните свойства) може да бъдат използвани за:

сравнение на различните възможности химичен състав, технологични процеси на производство, обработка и контрол на качеството на метали и сплави;

съчетаване на материали при обосновании техния избор за машини и конструкции;

изчисления на якост на носещите елементи на проекти с оглед на техните дефекти, геометрични форми и условия на работа;

анализ на причини за произшествия и унищожаване на проекти.

1.6. За метали, предназначени за използване в машини и конструкции с предварително определени условия на работа, могат да се прилагат методи за изпитване, видове дизайни и спецификации трещиностойкости метал в съответствие с производството на регулаторни технически документи.

2. ПРОБИ И ТЯХНОТО ПРОИЗВОДСТВО

2.1. За определяне на характеристиките трещиностойкости се прилагат следните проби: тип 1 — плосък правоъгълен с централна пукнатини за изпитване на осовата опън (по дяволите.1); тип 2 — цилиндричен, с радиални пукнатини за изпитване на осовата опън (по дяволите.2); тип 3 — правоъгълен компактен проба с регионални пукнатини за изпитване на внецентренное опън (по дяволите.3); тип 4 — плосък правоъгълен проба с регионални пукнатини за изпитване на трехточечный огъване (по дяволите.4).

Тип 1

 — разстояние между части на проба, служители за закрепване в захватах;

; ;

; ;

По дяволите.1

Тип 2

 — разстояние между части на проба, служители за закрепване в захватах;

; ;

мм

По дяволите.2

Тип 3

; ; ; ;

; ; ;

По дяволите.3

Тип 4

 — разстояние между опорите

; ; ;

; ;

По дяволите.4

2.2. Съотношение на размерите и схеми нагружения проби показват на по дяволите.1−4. При това, се препоръчват следните размери на проби:

тип 1 широчина не по-малко от 50 mm;

тип 2 с диаметър не по-малко от 12 мм;

тип 3 с дебелина не по-малко от 20 mm;

тип 4 дебелина не по-малко от 10 mm.

В използваните типове 1 и 2, форма и размери на части, служители за определяне и нагружения, определят след избор на дизайн грайфери. Размер предписват в зависимост от начина на производство на ниво и определяне на пробата, така че да не се срина в захватах.

Бележки:

1. За екземпляри от видове 1, 3, 4 грапавост ги страничната повърхност близо до върха щръбка и първоначалната умора пляскане трябва да отговаря на 8-и клас.

2. Препоръки за избор на образци са дадени в приложение 5.

2.3. Инициирующий разрез в извадката тип 2 показва на по дяволите.2, а в останалите — на по дяволите.5. Насочване на ниво в случай анизотропии механични свойства трябва да е еднаква за всички проби при данни за проучвания.

За проби от тип 1 използвани съкращения възможности 1, 2, и 3 (по дяволите.5), за екземпляри от видове 3 и 4 от възможности 1и 2.

Разрез се приготвя с помощта на специални режещи (виж по дяволите.5, варианти 1и 2) или шлайфане колело (вариант 2), пропиливанием от централната дупки (вариант 2) или электроискровым начин (вариант 3). В отделни случаи се допуска да се комбинират различни начини. Инициирующий разрез за проба тип 2 се приготвя на woodturning станке с последващо шлифовкой.

Забележка. За намаляване на тежестта и време, необходими за възникване на пукнатини, може да се прилага лазерна, катодно-лъчева и друга обработка на върха на една степен, при условие, че районът на нарушен състоянието на изходния материал при връх ниво ще бъде по-малко от дължината на генерираните първоначалната умора пляскане.

мм

По дяволите.5

2.4. При рязане и вземане на проби трябва да гарантира минимална работа втвърдяване, остатъчни напрежения, а също промяна на структурата и фазов състав в зона унищожаване на пробата. Крайната механична обработка на проби и нанасяне на първоначалната умора пляскане се извършва след термична обработка на проби.

2.5. Усталостную пукнатина се полага по този начин, за да очертае една степен се е намирал между ръководството на пресичане под ъгъл 220° — 30° на върха на пукнатини (по дяволите.5), а разликата е не по-малко от 1,5 мм.

2.6. Усталостные пукнатини в плоски образци видове 1, 3 и 4 (по дяволите.1, 3, 4) се прилага при променлив опън с коефициент на асиметрия на цикъла , както и в проби от тип 2 — при кръгови огъване . При това се регистрират минимални и максимални усилия цикъл и броят на циклите. Номиналното напрежение при максимално усилие цикъл (трябва да бъде не по-голям от 0,5 (определят при температура, при която се нанасят усталостные пукнатини), а препоръчителният брой на циклите нагружения при прилагането на умора пляскане — не по-малко от 5·10.

Бележки:

1. В проби от тип 4 се допуска нанасяне на умора, напукване при знакопеременном конзола на огъване със спазването на изискванията на настоящия параграф.

2. Когато се прилага умора пляскане на проби, предназначени за изпитване с цел определяне на , , и , максимален коефициент на интензивност на напреженията цикъл , изчислена за една степен за пукнатини с дължина не трябва да надвишава 0,75 , където  — очаквания значение , а в крайна участък на пукнатини с дължина не по-малко от 1,5 мм — не надмине 0,6 . Ако пукнатина се нанася при температура , а изпитват проба при температура , не трябва да надвишава 0,6 . къде стойност с индекса (1) се отнасят до температура , а с индекс (2) до (виж при

ложение 6).

2.7. Отклонение на дължина от приложената умора пляскане на всяка от страничните повърхности на плоски образци от зададената дължина не трябва да надвишава 2% от при мм и 0,5 мм при mm.

Ъгъла на отклонение на самолета умора пляскане от самолет една степен на всички проби не трябва да надвишава 10°.

2.8. Препоръки по проекти устройства за закрепване и нагружения проби при прилагането на умора, напукване, са дадени в приложение 6.

3. ОБОРУДВАНЕ ЗА ИЗПИТВАНЕ

3.1. За определяне на характеристиките трещиностойкости използват машини с механично, хидравлично или электрогидравлическим задвижване, метрологични параметри, които отговарят на УПРАВИТЕЛНИЯ 28840−90.

3.2. Необходимо максимално усилие изпитателната машина разчитат на кредитиране:

за проби от тип 1

;

за проби от тип 2

;

за проби от тип 3

;

за проби тип 4

3.3. За измерване на смещений или прогибов се използва двухконсольные сензори тензорезисторного тип. Захватные част сензори, начини за инсталиране на проби и размерите на елементите на сензори в зоната на тяхното закрепване-долу са на по дяволите.6. Изчисляване на останалите размери сензори и схема на свързване тензорезисторов за осигуряване на термокомпенсации са изброени в приложение 7.

1 — проба; 2 -въздушната опорните призми; 3 — датчик за преместване; 4 — равнина с една степен; 5 — призматични первази

По дяволите.6

Разликата в показанията на пряк и обратен ход и нелинейность в диапазона на работния ход на сензора и грешка при измерване на сензора не трябва да надвишава 2% от работния диапазон на сензора. Тарировку сензор извършва с грешка не по — ±0,01 mm.

3.3.1. Инсталиране на сензори преместване на проби видове 1−4 се извършва с помощта на въздушната опорните призми (по дяволите.6).

На проби типове 3 и 4 се допуска инсталиране на сензори на призматических перваза, произведени в края на проби (по дяволите.6).

3.3.1.1. Ос дупки за настройка на въздушната опорните призми или призматични стълбчета трябва да бъдат разположени на еднакво разстояние от равнината на ново ниво, с грешка не по — ±0,2 mm.

3.3.1.2. Разстоянието между осите на дупки (по дяволите.6) за определяне на въздушната опорните призми трябва да бъде за проби:

тип 1 — не повече от 2;

тип 2 — не повече ;

типове 3 и 4 — не повече от 2.

Забележка. На проби тип 2 се допуска изготвяне на лысок дълбочина не повече от 0,15.

3.3.1.3. Разстоянието между краищата на тревните призматических изпъкване на проби типове 3 и 4 трябва да бъде не повече от 2.

3.3.2. Двухконсольный сензор за нея , за проби от тип 4 се определя на опорните призмах, една от които здраво закотвени на нагружающем нож, а другата-на траверсе изпитателната машина.

3.4. Сензори смещений или прогибов , както и устройство за запис на диаграми «» и «» трябва да се осигури:

тангенс на ъгъла на наклона на линеен участък на диаграми «» и «» към ос или в рамките на 1−3;

мащаба на графиката по ос и не по-малко от 25:1.

Забележка. При изпитванията по дефиниция мащаб по оста увеличават не по-малко от два пъти в сравнение с изложените по-горе.

3.5. Температурата на пробата се измерва термоэлектрическими сензори (термопарами), приваренными за модела близо до върха на оригиналната умора пляскане.

Забележка. Допускат се различни начини за закрепване на термопар при условие, че се осигури надежден контакт спая термодвойка с повърхността на пробата. Температурата на пробата се измерва с уреди клас на точност не по-ниска от 0,5.

3.6. Приспособления за закрепване и нагружения проби (виж приложение 6) и трябва да осигури реализацията на предварително зададени схеми нагружения, по-специално, точна центровка на проба и изключва неговото счупване в захватах.

При изпитване на проби от тип 4 номиналните диаметри на опорните ролки и централна нагружающего на ножа трябва да бъдат равни .

4. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕЖДАНЕ НА ТЕСТОВЕ

4.1. Изпитвателни машини трябва да бъдат аттестованы в съответствие с ГОСТ 24555–81*, при това трябва да бъдат изпълнени изискванията на експлоатация.3.
________________
* На територията На Руската Федерация действа ГОСТ Р 8.568−97.

4.2. Размери на проби и , както и дебелината на въздушната опорните призми , преди тестове измерват с грешка не по-висока от 0,1 мм

4.3. Скорост нагружения проби се определят от скоростта на движение на подвижния улавяне в границите от 0,02 до 0,2 mm/s.

При проучвания за определяне на , , и скорост на нагружения трябва да съответства на скоростта на нарастване на коефициента на интензивност на напреженията в рамките на 0,5−1,5 Mpa·м/с на линейно участък диаграми «» или «».

Забележка. При наличие на NTD на металлопродукцию специални указания се допуска провеждане на тестове при различни скорости нагружения. В тези случаи скоростта на нагружения трябва да бъде посочено в протокола на изпитването.

4.4. При провеждането на тест при температури, различни от стайна, трябва да се спазват изисквания, установени В чл. 22706−77, В 11150−84, В 9651−84. В процеса на изпитване се контролират температурата на пробата. Грешка при спазване на зададената температура на пробата в сечение с пукнатини не трябва да надвишава ±2°С при температура от минус 269 °C до 20 °C ±5°С при температура от 20 °C до 600 °C.

Забележка. Температурен тест на трещиностойкость не трябва да включва и температурата, при които настъпват структурни превръщането и възникват деформации на пълзене.

4.5. При определяне на характеристиките , , и изпитване на проби и видове 1−4 се извършва до унищожаване с регистрация диаграми «».

Характерни типове диаграми «» (««) са дадени в страната.7.

По дяволите.7

Диаграма тип I се характеризира с уреждането на върха (точката ) се напуска права , наклоненной до оста (или ) под ъгъл , тангенс което е с 5% по-малко тангенса на ъгъла на наклона на допирателната към дома на линия сайта диаграма. Унищожаване на пробата се случва в точката на графиката.

Диаграма тип II се характеризира с наличието на локален максимум товар (точка ), намиращ се отляво на права . Унищожаване на пробата се случва в точката на графиката, разположена отляво на права , наклоненной до оста (или ) под ъгъл , тангенс от които са на 30% по-малко, отколкото на тангенса на ъгъла на наклона на допирателната (ъгъл ).

Диаграма тип III се характеризира с наличието на високо натоварване (точка ), унищожаването на съответната проба, разположена отляво на права .

Графика IV тип е крива, с максимален товар в точката . Унищожаване на пробата се случва в точката на графиката, разположена надясно точка .

Забележка. Пряка е удобно да се изгради по следния начин: от гледна потопени роднина на ос (или ) и снасят сегмент . Чрез точка и извършва пряка . Изграждане на права се извършва по същия начин, но стойност до

лжна да бъде равна на 0,3 .

4.5.1. След разрушаването на проби изчисляват, със закръгляване до 0,1 мм, дължина на първоначалната умора пляскане за плоски екземпляри от видове 1, 3 и 4 или за проби тип 2 диаметър на пробата .

4.5.1.1. Дължина на плоски образци видове 1, 3 и 4 изчисляват с закръгляване 0,1 мм, като среднеарифметическое измерване (с грешка не повече от 0,1 mm) не по-малко от три точки на контура на умора на материала пукнатини, разположени през равни интервали по дебелината на пробата, с изключение на страничните повърхности (по дяволите.8).

Схема на the kinks

 — плоски екземпляри от видове 1, 3 и 4;  — цилиндрична проба тип 2;
1 — граница на една степен; 2 — контур на умора на материала пукнатини; 3 — статичен долом

По дяволите.8

Ако някоя от две от посочените резултати от измерванията се различават с повече от 10%, пробата отбраковывают.

4.5.1.2. Ако в пробата от тип 1 стойността на средната дължина на умора на материала пукнатини в дясно и в ляво от центъра на проба се различава с повече от 10%, пробата действително са изхвърлят.

4.5.1.3. В извадката тип 2 измерват разстоянието между центровете на напречното сечение и статични долома проба, а също и диаметри контур умора на материала и пукнатини в две взаимно перпендикулярни направления , и ги изчисляват средната стойност (по дяволите.8). Ако стойността и (или) на стойност надвишава 0,08, проба отбраковывают

.

4.5.2. Всички измерените и изчислените стойности са вписани в протокола за изпитването (приложение 8).

4.6. Значение за разкриване на пукнатини определят при изпитване на проби видове 1−4 до унищожаване с рекорд в класациите на «».

4.6.1. Измерване и изчисляване на дължината на първоначалната умора пляскане в използваните видове 1, 3 и 4 и размери и в проби от тип 2 се извършва в съответствие с п. 4.5.1.

4.6.2. Всички получени при изпитване величина (или ) съвместно с диаграми «» са вписани в протокола на изпитването.

4.7. Критични стойности -ос определя на проби типове 3 и 4 със запис на диаграми «» за проби от тип 3 и «» за проби от тип 4.

4.7.1. Първата проба да доведе до унищожение. От получената при изпитване диаграма «» или «» анализира до каква характерному тип диаграми се отнася (виж ap 4.5).

4.7.2. В случай на получаване при изпитване на диаграма от тип I (по дяволите.7) по излому проба се извършва изчисляване на дължината на първоначалната умора пляскане в съответствие с п. 4.5.1.1.

Получаването на този тип диаграми се проверяват на не по-малко от три идентични проби в еднакви условия на изпитване. Получените стойности за всяка проба съвместно с диаграми «» или «» са вписани в протокола за изпитването (приложение 8).

4.7.3. Ако при изпитване на първата проба vp 4.7.1 е получена таблицата «» или «», II, III или IV тип, е необходимо провеждането на допълнителни тестове на еднакви проби в едни условия на изпитване.

4.7.4. Следващата проба статично нагружают до предварително избрания преместване или явления , състоящ се от не по-малко от 0,9или 0,9за диаграми III и IV видове и 0,9или 0,9за диаграми тип II (по дяволите.9). При това стойностите и предписват по диаграммам, получени при изпитване на пг на 4.7.1. След това пробата разгружают, долавят очертанията на статично подросшей пукнатини и доламывают.

Забележка. Начини за определяне на контура на статични храсталак пукнатини са посочени в приложение 9.

Схема нагружения и разтоварване на проби при изпитване на пг на 4.7.4

диаграма тип II;  — диаграма тип III;  — диаграма IV тип

Бележки:

1. Пунктирана линия са показани на диаграма, получени при изпитване на първата проба vp 4.7.1.

2. за — точката на разтоварване на пробата.

По дяволите.9

4.7.5. Дължина на първоначалната умора пляскане изчисляват в съответствие с п. 4.5.1.1.

4.7.6. Статичен подрост пукнатини изчисляват с закръгляване до 0,1 мм, като среднеарифметическое измерване на не по-малко от пет точки на контура на статично подросшей пукнатини, разположени през равни интервали по дебелината на пробата, с изключение на страничните повърхности (по дяволите.10). Всяко измерване трябва да се извършва с грешка не по-0,1 мм

Схема за измерване на пауза плоски проба със статични пукнатини подростом

1 — граница на една степен; 2 — контур на умора на материала пукнатини; 3 — размер на статично подросшей пукнатини; 4 — контур на статично подросшей пукнатини; 5 — статичен долом

По дяволите.10

4.7.7. В случай, когато статичен подрост пукнатини проба, тестван vp 4.7.4, се оказа по-малко от 0,3 mm за проби с дебелина не повече от 30 мм или за проби с дебелина над 30 мм, големина и , получени в pp.4.7.5 и 4.7.6, съвместно с диаграми «"или «» са вписани в протокол от изпитване

.

4.7.8. В случай, когато статичен подрост пукнатини проба, тестван vp 4.7.4, се оказа повече от 0,3 mm за проби с дебелина не повече от 30 мм, за проби от над 30 мм, това трябва да се опита допълнително не по-малко от четири идентични проби в едни условия на изпитване. При тази дължина на входните умора, напукване , измерени на страничните повърхности на проби, трябва да се различават с не повече от 10%.

4.7.8.1. Всеки образец нагружают до предварително избрания преместване или явления , по-малки от 0,9, или 0,9за диаграми III и IV видове и 0,9или 0,9 за диаграми II тип. При това стойностите на , , или предписват по диаграммам, получени при изпитване на пг на 4.7.1. След това пробата разгружают, запис на статичен подрост пукнатини и доламывают.

Примеча

ния:

1. Схема нагружения и разтоварване на проби са посочени в страната.11.

2. Начини за определяне на контура на статични храсталак пукнатини са изброени в приложение 9.

Схема нагружения и разтоварване на проби при изпитване на пг на 4.7.8.1

диаграма тип II;  — диаграма III тип, диаграма IV тип

Бележки:

1. Пунктирана линия са показани на диаграма, получени при изпитване на първата проба vp 4.7.1.

2. за — точката на разтоварване на пробата.

По дяволите.11

4.7.8.2. Дължина на първоначалната умора пляскане изчисляват по sp 4.5.1.1.

4.7.8.3. Статичен подрост пукнатини изчисляват в съответствие с п. 4.7.6.

4.7.8.4. Стойностите , , , , , , , , , за всяка проба съвместно с диаграми «» или «» са вписани в протокола испы

ani.

4.7.9. В случай, когато при изпитване на пг на 4.7.4 проба се срина до постигане на избраната стойност или и графика «» или «» оказа IV тип, трябва допълнително да изпитат не по-малко от пет идентични проби в едни условия на изпитване. При тази дължина на входните умора, напукване, измерени на страничните повърхности на пробата, не трябва да се различават повече от 10%.

4.7.9.1. Всеки образец нагружают до предварително избраната стойност или . След това пробата разгружают, запис на статичен подрост пукнатини и доламывают.

Бележки:

1. Препоръчва се първата проба теглото преди началото на рецесията натоварване в класациите на «» или «». Всеки от следващите проби нагружают последователно до по-малка величина преместване или явления , както е показано на дяволите.12, и след това пробата разгружают.

2. Начини за определяне на статични храсталак пукнатини са посочени в приложение 9.

Схема нагружения и разтоварване на проби при изпитване на пг на 4.7.9.1

За — точката на разтоварване на пробата

По дяволите.12

4.7.9.2. Дължина на първоначалната умора пляскане изчисляват по sp 4.5.1.1.

4.7.9.3. Статичен подрост пукнатини изчисляват по sp 4.7.6.

4.7.9.4. Получените стойности за всяка проба, съвместно с диаграми «» или «» са вписани в протокола на изпитването.

4.7.10. В случай, когато при изпитване на пг на 4.7.4 проба се срина до постигане на избраната стойност или и графика «» или «» оказа II, или тип III, се извършва изчисляване на дължината на първоначалната умора пляскане vp 4.5.1.1.

4.7.10.1. Стойностите съвместно с диаграми «» или «» са вписани в протокола на изпитването.

4.8. Дебелината на зоната на максимално стесняване на разрушените плоски екземпляри от видове 1, 3 и 4 (по дяволите.8) да се определят като среднеарифметическое две измерените стойности дебелина при върха на пукнатината в двете части на необходимостта от разбития проба. На проби от тип 1 и измерването се извършва от две върхове на пукнатини.

4.9. Всички измерените и изчислените при изпитване величина и машинни диаграма «» или «» са вписани в протокола за изпитването (приложение 8).

4.10. Изисквания за безопасност при провеждане на тестове — по § 12.2.003−91.