Испытание на растяжение направление испытания
ОКСТУ 0909
Дата введения 1992-01-01
1. РАЗРАБОТАН Министерством металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3700
3. Настоящий стандарт полностью соответствует ИСО 7778-83
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ
Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний на растяжение в направлении толщины при температуре () °C толстолистового проката с нормированным минимальным значением предела текучести не более 600 Н/мм и толщиной от 15 до 160 мм для определения характеристик механических свойств:
относительного удлинения после разрыва;
относительного сужения после разрыва.
Допускается определение других характеристик (временного сопротивления и предела текучести) в соответствии с ГОСТ 1497.
Термины, определения и обозначения — по ГОСТ 1497.
1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Отбор проб для изготовления образцов проводят на расстоянии половины ширины проката с любого конца листа или полосы.
Остальные требования к отбору проб — по ГОСТ 7564.
1.2. Образец вырезают из отобранной пробы механическим способом таким образом, чтобы его ось была перпендикулярна к поверхности проката.
1.3. Количество образцов, отбираемых для проведения испытаний, устанавливают в нормативно-технической документации на металлопродукцию. При отсутствии указаний о количестве образцов должно быть испытано три образца от каждого контролируемого листа.
1.4. Форма и размеры образцов приведены в приложении 1.
Допускается применение образцов других типов и размеров.
1.5. Диаметр рабочей части образца в зависимости от толщины проката должен соответствовать значениям, приведенным в табл.1.
Таблица 1
Толщина листа, , мм | Диметр рабочей части , мм |
2032 | 6 |
32 | 10 |
Отношение длины рабочей части образца к его диаметру (кратность образца) должно быть не менее 1,5.
1.6. Требования к изготовлению образцов, предельным отклонениям размеров и маркировке — по ГОСТ 1497.
1.7. Допускается изготовление образцов с применением сварки для соединения рабочей и захватных частей образца.
Рекомендации по изготовлению образцов с применением сварки приведены в приложении 2.
1.8. Для листов толщиной от 15 до 20 мм способ изготовления образцов устанавливают в нормативно-технической документации на металлопродукцию. При этом диаметр рабочей части образца должен быть равен 6 мм, длина рабочей части — не менее 9 мм.
2. АППАРАТУРА
Аппаратура — по ГОСТ 1497.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1. За начальную расчетную длину принимают рабочую длину образца .
Для определения относительного удлинения рабочую длину ограничивают кернами, рисками или иными метками.
Измерение рабочей длины до испытания и рабочей длины после разрыва образца проводят штангенциркулем или другим измерительным средством с погрешностью измерения до 0,1 мм.
3.2. Допускается для определения абсолютного удлинения рабочей части образца измерять расстояние между головками образца.
3.3. Допускается вычислять рабочую длину образца (), мм, по формуле
,
где — расстояние между головками образца, мм;
— радиус перехода от рабочей части к головке образца, мм.
3.4. Начальный диаметр рабочей части образца измеряют в трех сечениях штангенциркулем или другим измерительным средством с погрешностью измерения до 0,05 мм.
За диаметр принимают наименьшее значение из измеренных.
3.5. Остальные требования к измерению образца и правилам округления — в соответствии с ГОСТ 1497.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. При проведении испытаний устанавливают скорость перемещения активного захвата испытательной машины, при которой скорость загружения до начала текучести должна быть от 3 до 30 Н/мм·с.
4.2. Относительное удлинение образца после разрыва в процентах вычисляют по формуле
или ,
где — длина между кернами или другими метками, мм;
— длина между головками образца после его разрыва, мм.
Примечание. Относительное удлинение может быть определено с помощью специальных приборов (микропроцессоров) без измерения и .
4.3. Величина относительного удлинения должна быть указана вместе с кратностью образца, например .
4.4. Относительное сужение образца после разрыва () в процентах вычисляют по формуле
,
ия.
4.5. Результаты испытаний считают недействительными при разрушении образца за пределами рабочей части образца, а также при разрушении, обусловленном дефектами изготовления в сварных образцах.
4.6. Остальные требования к проведению испытаний, измерению образцов и оценке результатов испытаний — в соответствии с ГОСТ 1497.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ В НАПРАВЛЕНИИ ТОЛЩИНЫ ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
1. Форма и размеры образца, изготовленного из цельной или сварной заготовки.
Черт.1
Черт.1
Таблица 2
Размеры, мм
Номер образца | ||||||
1 | 6 | 9 | 20 | 4 | 1,5 | 12 |
2 | 6 | 12 | 25 | 5 | 1,5 | 12 |
3 | 6 | 15 | 30 | 6 | 1,5 | 12 |
4 | 10 | 20 | 35 | 6 | 1,5 | 16 |
5 | 10 | 25 | 40 | 6 | 1,5 | 16 |
6 | 10 | 25 | 50 | 11 | 1,5 | 16 |
Примечания:
1. Размеры головок образца являются рекомендуемыми и устанавливаются в зависимости от размеров захватных устройств испытательной машины. Допускается изготовление резьбовых головок образца.
2. Для образцов, изготовляемых из листов, имеющих толщину в пределах, указанных в табл.2, длина выбирается соответствующей толщине, ближайшей к толщине листа. При этом размер увеличивается или уменьшается на полуразность между фактической толщиной и указанной в таблице.
Примеры:
Лист толщиной 22 мм. Размер =9 мм, =5 мм.
Лист толщиной 23 мм. Размер =12 мм, =4 мм.
3. При изготовлении образцов из листов толщиной более 50 мм допускается проводить механическую обработку торцов головок образца. При этом середина рабочей части образца должна соответствовать середине толщины листа.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ОБРАЗЦОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ СВАРКИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
1. Если толщина листа не позволяет изготовление образца из цельной заготовки, допускается соединение захватной части образца с рабочей методом сварки.
Сварку можно осуществлять любым доступным методом (наплавкой, сваркой трением, контактной сваркой, ручной дуговой сваркой), исключающим изменение свойств испытуемого материала.
Два типа образцов с применением сварки для крепления захватной части к рабочей представлены на черт.2 (а, б).
Черт.2
— толщина листа
Черт.2
2. При изготовлении образцов с применением сварки заготовки для захватных частей образцов следует изготовлять из испытуемого материала или другой свариваемой стали с прочностными характеристиками не ниже прочностных характеристик испытуемого материала.
3. Сварку осуществляют с полным проплавлением (несплошности не допускаются) по технологии, принятой для конкретных марок стали, обеспечивающей минимальную ширину зоны термического влияния.
4. Электроды для наплавки и сварки должны обеспечивать получение наплавленного металла и металла швов с прочностными характеристиками не ниже прочностных характеристик испытуемого материала.
Применение электродов для наплавки по ГОСТ 10051 не допускается.
5. При изготовлении образцов с применением наплавки используют заготовки испытуемого материала размером х100х200 мм [ — толщина листа (черт.3а)]. Многослойную наплавку на одну или обе поверхности заготовки в ее центральной части выполняют узкими валиками толщиной 4 мм, накладываемыми в направлении вдоль длинной стороны заготовки. Общая ширина и высота наплавки должны обеспечивать возможность изготовления образцов с захватными частями (черт.3б).
Черт.3
Черт.3
Наплавленную заготовку, за исключением удаляемых начального и конечного участков длиной не менее 30 мм каждый (начало и конец валиков), способом холодной механической обработки разрезают на темплеты, из которых после шлифовки, травления и разметки изготовляют образцы. Толщина темплетов должна быть не менее диаметра захватных частей образцов с припуском на обработку.
6. При изготовлении образцов с применением сварки трением или контактной сваркой из испытуемого материала вырезают цилиндрические заготовки для рабочей и захватных частей образца (черт.4а). Заготовки для рабочих частей вырезают в направлении толщины проката, заготовки для захватных частей — в направлении длины или ширины листа. Диаметр заготовок должен быть не менее диаметра захватных частей образца с припуском на обработку; длина заготовок для захватных частей произвольная.
Черт.4
Черт.4
После приваривания заготовок захватных частей к заготовке рабочей части (черт.4б) проводят обработку соединения на токарном станке, шлифовку, травление (для выявления мест сварки), разметку и изготовление образцов.
7. При изготовлении образцов с применением ручной дуговой сварки выполняют крестовые соединения (черт.5а), для которых используют по одной заготовке размерами х100×200 мм из испытуемого материала и по две заготовки размерами x100x200 мм из листа толщиной , равной или превышающей диаметр захватной части образца с припуском на обработку.
Черт.5
Черт.5
Форма кромок привариваемых заготовок, форма поперечного сечения соединения и выполненных швов должны соответствовать требованиям к соединениям типа Т8 по ГОСТ 5264.
Соединение, за исключением удаляемых начального и конечного участков длиной не менее 30 мм каждый (начало и конец швов), способом холодной механической обработки разрезают на темплеты (черт.5б), из которых после шлифовки, травления и разметки изготовляют образцы (черт.5в). Толщина темплетов должна быть не менее диаметра захватных частей образцов с припуском на обработку.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗНАЧЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО СУЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
Таблица 3
Группа качества | Относительное сужение , %, не менее | |
Среднее значение по результатам испытаний трех образцов | Отдельное значение | |
Z15 | 15 | 10 |
Z25 | 25 | 15 |
Z35 | 35 | 25 |
Примечания:
1. Если при определении механических свойств в направлении толщины не достигается предписанное минимальное среднее значение или если отдельный результат испытания находится ниже предписанного для него минимального значения, то проводят испытания на трех новых образцах. Среднее значение по результатам шести испытаний должно быть не ниже предписанного минимального среднего значения и ни одно отдельное значение из трех новых результатов не должно быть ниже предписанного для него минимального значения.
2. Для разработки классификации листового проката в зависимости от относительного удлинения взамен классификации по рекомендуется проводить одновременно определение и .
3. Листы, соответствующие определенной группе качества, должны иметь обозначение этой группы, например: Z25.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Стальной прокат общего назначения: Сб. ГОСТов. —
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Источник
Испытание на растяжение металла заключаются в растяжении образца с построением графика зависимости удлинения образца (Δl) от прилагаемой нагрузки (P), с последующим перестроением этой диаграммы в диаграмму условных напряжений (σ — ε)
Испытания на растяжение проводятся по ГОСТ 1497, по этому же ГОСТу определяются и образцы на которых проводятся испытания.
Как уже говорилось выше, при испытаниях строится диаграмма растяжения металла. На ней есть несколько характерных участков:
- Участок ОА — участок пропорциональности между нагрузкой Р и удлинением ∆l. Это участок, на котором сохраняется закон Гука. Данная пропорциональность была открыта Робертом Гуком в 1670 г. и в дальнейшем получила название закона Гука.
- Участок ОВ — участок упругой деформации. Т.е., если к образцу приложить нагрузку, не превышающую Ру, а потом разгрузить, то при разгрузке деформации образца будут уменьшаться по тому же закону, по которому они увеличивались при нагружении
Выше точки В диаграмма растяжения отходит от прямой — деформация начинает расти быстрее нагрузки, и диаграмма принимает криволинейный вид. При нагрузке, соответствующей Рт (точка С ), диаграмма переходит в горизонтальный участок. В этой стадии образец получает значительное остаточное удлинение практически без увеличения нагрузки. Получение такого участка на диаграмме растяжения объясняется свойством материала деформироваться при постоянной нагрузке. Это свойство называется текучестью материала, а участок диаграммы растяжения, параллельный оси абсцисс, называется площадкой текучести.
Иногда площадка текучести носит волнообразный характер. Это чаще касается растяжения пластичных материалов и объясняется тем, что вначале образуется местное утонение сечения, затем это утонение переходит на соседний объем материала и этот процесс развивается до тех пор, пока в результате распространения такой волны не возникает общее равномерное удлинение, отвечающее площадке текучести. Когда имеется зуб текучести, при определении механических свойств материала, вводят понятия о верхнем и нижнем пределах текучести.
После появления площадки текучести, материал снова приобретает способность сопротивляться растяжению и диаграмма поднимается вверх. В точке D усилие достигает максимального значения Pmax. При достижении усилия Pmax на образце появляется резкое местное сужение — шейка. Уменьшение площади сечения шейки вызывает падение нагрузки и в момент, соответствующий точке K диаграммы, происходит разрыв образца.
Прилагаемая нагрузка для растяжения образца зависит от геометрии этого образца. Чем больше площадь сечения, тем более высокая нагрузка необходима для растяжения образца. По этой причине, получаемая машинная диаграмма не дает качественной оценки механических свойств материала. Чтобы исключить влияние геометрии образца, машинную диаграмму перестраивают в координатах σ − ε путем деления ординат P на первоначальную площадь сечения образца A0 и абсцисс ∆l на lо. Перестроенная таким образом диаграмма называется диаграммой условных напряжений. Уже по этой, новой диаграмме, определяют механические характеристики материала.
Определяются следующие механические характеристики:
Предел пропорциональности σпц – наибольшее напряжение, после которого нарушается справедливость закона Гука σ = Еε , где Е – модуль продольной упругости, или модуль упругости первого рода. При этом Е =σ/ε = tgα , т. е. модуль E это тангенс угла наклона прямолинейной части диаграммы к оси абсцисс
Предел упругости σу — условное напряжение, соответствующее появлению остаточных деформаций определенной заданной величины (0,05; 0,001; 0,003; 0,005%); допуск на остаточную деформацию указывается в индексе при σу
Предел текучести σт – напряжение, при котором происходит увеличение деформации без заметного увеличения растягивающей нагрузки
Также выделяют условный предел текучести — это условное напряжение, при котором остаточная деформация достигает определенной величины (обычно 0,2% от рабочей длины образца; тогда условный предел текучести обозначают как σ0,2). Величину σ0,2 определяют, как правило, для материалов, у которых на диаграмме отсутствует площадка или зуб текучести
Предел прочности (временное сопротивление разрыву) σв – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Pmax , предшествующей разрыву образца
Кроме характеристик прочности материала, при испытании на растяжение определяют также характеристики пластичности — относительное удлинение δ и относительное сужение ψ
где lо – первоначальная расчетная длина образца, а lк – конечная расчетная длина образца
Изопропиловый спирт цена за тонну оптом — https://www.dcpt.ru
Источник
Отвечает эксперт ЗАО ЦНИИПСК им. Мельникова
Испытание на растяжение металла заключаются в растяжении образца с построением графика зависимости удлинения образца (Δl) от прилагаемой нагрузки (P), с последующим перестроением этой диаграммы в диаграмму условных напряжений (σ — ε)
Испытания на растяжение проводятся по ГОСТ 1497, по этому же ГОСТу определяются и образцы на которых проводятся испытания.
Как уже говорилось выше, при испытаниях строится диаграмма растяжения металла. На ней есть несколько характерных участков:
- Участок ОА — участок пропорциональности между нагрузкой Р и удлинением ∆l. Это участок, на котором сохраняется закон Гука. Данная пропорциональность была открыта Робертом Гуком в 1670 г. и в дальнейшем получила название закона Гука.
- Участок ОВ — участок упругой деформации. Т.е., если к образцу приложить нагрузку, не превышающую Ру, а потом разгрузить, то при разгрузке деформации образца будут уменьшаться по тому же закону, по которому они увеличивались при нагружении
Выше точки В диаграмма растяжения отходит от прямой — деформация начинает расти быстрее нагрузки, и диаграмма принимает криволинейный вид. При нагрузке, соответствующей Рт (точка С ), диаграмма переходит в горизонтальный участок. В этой стадии образец получает значительное остаточное удлинение практически без увеличения нагрузки. Получение такого участка на диаграмме растяжения объясняется свойством материала деформироваться при постоянной нагрузке. Это свойство называется текучестью материала, а участок диаграммы растяжения, параллельный оси абсцисс, называется площадкой текучести.
Иногда площадка текучести носит волнообразный характер. Это чаще касается растяжения пластичных материалов и объясняется тем, что вначале образуется местное утонение сечения, затем это утонение переходит на соседний объем материала и этот процесс развивается до тех пор, пока в результате распространения такой волны не возникает общее равномерное удлинение, отвечающее площадке текучести. Когда имеется зуб текучести, при определении механических свойств материала, вводят понятия о верхнем и нижнем пределах текучести.
После появления площадки текучести, материал снова приобретает способность сопротивляться растяжению и диаграмма поднимается вверх. В точке D усилие достигает максимального значения Pmax. При достижении усилия Pmax на образце появляется резкое местное сужение — шейка. Уменьшение площади сечения шейки вызывает падение нагрузки и в момент, соответствующий точке K диаграммы, происходит разрыв образца.
Прилагаемая нагрузка для растяжения образца зависит от геометрии этого образца. Чем больше площадь сечения, тем более высокая нагрузка необходима для растяжения образца. По этой причине, получаемая машинная диаграмма не дает качественной оценки механических свойств материала. Чтобы исключить влияние геометрии образца, машинную диаграмму перестраивают в координатах σ − ε путем деления ординат P на первоначальную площадь сечения образца A0 и абсцисс ∆l на lо. Перестроенная таким образом диаграмма называется диаграммой условных напряжений. Уже по этой, новой диаграмме, определяют механические характеристики материала.
Определяются следующие механические характеристики:
Предел пропорциональности σпц – наибольшее напряжение, после которого нарушается справедливость закона Гука σ = Еε , где Е – модуль продольной упругости, или модуль упругости первого рода. При этом Е =σ/ε = tgα , т. е. модуль E это тангенс угла наклона прямолинейной части диаграммы к оси абсцисс
Предел упругости σу — условное напряжение, соответствующее появлению остаточных деформаций определенной заданной величины (0,05; 0,001; 0,003; 0,005%); допуск на остаточную деформацию указывается в индексе при σу
Предел текучести σт – напряжение, при котором происходит увеличение деформации без заметного увеличения растягивающей нагрузки
Также выделяют условный предел текучести — это условное напряжение, при котором остаточная деформация достигает определенной величины (обычно 0,2% от рабочей длины образца; тогда условный предел текучести обозначают как σ0,2). Величину σ0,2 определяют, как правило, для материалов, у которых на диаграмме отсутствует площадка или зуб текучести
Предел прочности (временное сопротивление разрыву) σв – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Pmax , предшествующей разрыву образца
Кроме характеристик прочности материала, при испытании на растяжение определяют также характеристики пластичности — относительное удлинение δ и относительное сужение ψ
где lо – первоначальная расчетная длина образца, а lк – конечная расчетная длина образца
Источник