Образец диаметром 10 мм испытывают на растяжение
Лабораторная работа № 1
Цель работы – изучить поведение малоуглеродистой стали при растяжении и определить ее механические характеристики.
Основные сведения
Испытания на растяжение являются основным и наиболее распространенным методом лабораторного исследования и контроля механических свойств материалов.
Эти испытания проводятся и на производстве для установления марки поставленной заводом стали или для разрешения конфликтов при расследовании аварий.
В таких случаях, кроме металлографических исследований, определяются главные механические характеристики на образцах, взятых из зоны разрушения конструкции. Образцы изготавливаются по ГОСТ 1497-84 и могут иметь различные размеры и форму (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Образцы для испытания на растяжение
Между расчетной длиной образца lо и размерами поперечного сечения Ао (или dо для круглых образцов) выдерживается определенное соотношение:
В испытательных машинах усилие создается либо вручную — механическим приводом, либо гидравлическим приводом, что присуще машинам с большей мощностью.
В данной работе используется универсальная испытательная машина УММ-20 с гидравлическим приводом и максимальным усилием 200 кН, либо учебная универсальная испытательная машина МИ-40КУ (усилие до 40 кН).
Порядок выполнения и обработка результатов
Образец, устанавливаемый в захватах машины, после включения насоса, создающего давление в рабочем цилиндре, будет испытывать деформацию растяжения. В измерительном блоке машины есть шкала с рабочей стрелкой, по которой мы наблюдаем рост передаваемого усилия F.
Зависимость удлинения рабочей части образца от действия растягивающей силы во время испытания отображается на миллиметровке диаграммного аппарата в осях F-Δl (рис. 1.2).
В начале нагружения деформации линейно зависят от сил, потому участок I диаграммы называют участком пропорциональности. После точки В начинается так называемый участок текучести II.
На этой стадии стрелка силоизмерителя как бы спотыкается, приостанавливается, от точки В на диаграмме вычерчивается либо прямая, параллельная горизонтальной оси, либо слегка извилистая линия — деформации растут без увеличения нагрузки. Происходит перестройка структуры материала, устраняются нерегулярности в атомных решетках.
Далее самописец рисует участок самоупрочнения III. При дальнейшем увеличении нагрузки в образце происходят необратимые, большие деформации, в основном концентрирующиеся в зоне с макронарушениями в структуре – там образуется местное сужение — «шейка».
На участке IV фиксируется максимальная нагрузка, затем идет снижение усилия, ибо в зоне «шейки» сечение резко уменьшается, образец разрывается.
При нагружении на участке I в образце возникают только упругие деформации, при дальнейшем нагружении появляются и пластические — остаточные деформации.
Если в стадии самоупрочнения начать разгружать образец (например, от т. С), то самописец будет вычерчивать прямую СО1. На диаграмме фиксируются как упругие деформации Δlу (О1О2), так и остаточные Δlост (ОО1). Теперь образец будет обладать иными характеристиками.
Так, при новом нагружении этого образца будет вычерчиваться диаграмма О1CDЕ, и практически это будет уже другой материал. Эту операцию, называемую наклеп, широко используют, например, в арматурных цехах для улучшения свойств проволоки или арматурных стержней.
Диаграмма растяжения (рис. 1.2) характеризует поведение конкретного образца, но отнюдь не обобщенные свойства материала. Для получения характеристик материала строится условная диаграмма напряжений, на которой откладываются относительные величины – напряжения σ=F/A0 и относительные деформации ε=Δl/l0 (рис. 1.3), где А0, l0 – начальные параметры образца.
Рис. 1.2. Диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой стали
Рис. 1.3. Условная диаграмма напряжений при растяжении
Условная диаграмма напряжений при растяжении позволяет определить следующие характеристики материала (рис. 1.3):
σпц – предел пропорциональности – напряжение, превышение которого приводит к отклонению от закона Гука. После наклепа σпц может быть увеличен на 50-80%;
σу – предел упругости – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,05%. Напряжение σу очень близко к σпц и обнаруживается при более тонких испытаниях. В данной работе σу не устанавливается;
σт – предел текучести – напряжение, при котором происходит рост деформаций при постоянной нагрузке.
Иногда явной площадки текучести на диаграмме не наблюдается, тогда определяется условный предел текучести, при котором остаточные деформации составляют ≈0,2% (рис. 1.4);
Рис. 1.4. Определение предела упругости и условного предела текучести
σпч (σв) – предел прочности (временное сопротивление) – напряжение, соответствующее максимальной нагрузке;
σр – напряжение разрыва. Определяется условное σур и истинное σир=Fр/Аш, где Аш – площадь сечения «шейки» в месте разрыва.
Определяются также характеристики пластичности – относительное остаточное удлинение
δ = (l1 – l0)∙100% / l0,
где l1 – расчетная длина образца после разрыва,
и относительное остаточное сужение
ψ = (А0 — Аш)∙100% / А0.
По диаграмме напряжений можно приближенно определить модуль упругости I рода
E=σпц/ε=tgα,
причем после операции наклепа σпц возрастает на 20-30%.
Работа, затраченная на разрушение образца W, графически изображается на рис. 1.2 площадью диаграммы OABDEO3. Приближенно эту площадь определяют по формуле:
W = 0,8∙Fmax∙Δlmax.
Удельная работа, затраченная на разрушение образца, говорит о мере сопротивляемости материала разрушению w = W/V, где V = A0∙l0 – объем рабочей части образца.
По полученным прочностным и деформационным характеристикам и справочным таблицам делается вывод по испытуемому материалу о соответствующей марке стали
Контрольные вопросы
- Изобразите диаграмму растяжения образца из малоуглеродистой стали (Ст.3). Покажите полные, упругие и остаточные абсолютные деформации при нагружении силой, большей, чем Fт.
- На каком участке образца происходят основные деформации удлинения? Как это наблюдается на образце? Какие нагрузки фиксируются в этот момент?
- Объясните, почему после образования шейки дальнейшее растяжение происходит при все уменьшающейся нагрузке?
- Перечислите механические характеристики, определяемые в результате испытаний материала на растяжение. Укажите характеристики прочности и пластичности.
- Дайте определение предела пропорциональности.
- Дайте определение предела упругости.
- Дайте определение предела текучести.
- Дайте определение предела прочности.
- Как определить предел текучести при отсутствии площадки текучести? Покажите, как это сделать, по конкретной диаграмме.
- Какие деформации называются упругими, какие остаточными? Укажите их на полученной в лабораторной работе диаграмме растяжения стали.
- Как определяется остаточная деформация после разрушения образца?
- Выделите на диаграмме растяжения образца из мягкой стали упругую часть его полного удлинения для момента действия максимальной силы.
- Какое явление называется наклепом? До какого предела можно довести предел пропорциональности материалов с помощью наклепа?
- Как определяется работа, затраченная на разрушение образца? О каком свойстве материала можно судить по удельной работе, затраченной на разрушение образца?
- Как определить марку стали и допускаемые напряжения для нее после проведения лабораторных испытаний?
- Чем отличается диаграмма истинных напряжений при растяжении от условной диаграммы?
- Можно ли определить модуль упругости материала по диаграмме напряжений?
- Как определить работу, затрачиваемую на деформации текучести лабораторного образца?
Испытание материалов на сжатие >
Краткая теория >
Примеры решения задач >
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
Источник
Стальные изделия, используемые для создания строительных конструкций, в процессе эксплуатации испытывают значительные напряжения на растяжение, сжатие, резкие механические воздействия. Прилагаемые усилия могут быть как статическими, так и динамическими. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции необходимо использовать металлоизделия с механическими характеристиками, соответствующими запланированным эксплуатационным нагрузкам. Испытания на растяжение – один из наиболее распространенных методов определения марки стали или решения спорных вопросов при расследовании причин возникновения нештатных ситуаций и аварий.
Характеристики, определяемые при статических испытаниях на растяжение
Исследования осуществляются в испытательных машинах с ручным или гидравлическим приводом. Второй вариант обеспечивает возможность создания гораздо большей мощности. По результатам исследований составляют диаграмму растяжения.
При механических статических испытаниях на растяжение, проводимых в соответствии с ГОСТом 1497-84, определяют комплекс свойств стали.
Характеристики прочности
- Предел пропорциональности – Ϭп. Характеризует напряжение, выше которого прекращает свое действие закон Гука. После наклепа металла, который, например, осуществляется при холодном деформировании, Ϭп возрастает в 1,5-1,8 раза.
Определение! В законе Гука утверждается, что деформация, образующаяся в упругом теле, прямо пропорциональна прилагаемому усилию.
- Предел текучести – Ϭт. Это нагрузка, при которой деформация повышается при постоянном напряжении. Присутствующая явно горизонтальная площадка на диаграмме может отсутствовать. В этой ситуации устанавливают условный Ϭт, при котором остаточные деформации примерно равны 0,2%.
- Предел прочности (временное сопротивление разрыву) – Ϭв. Это максимальное усилие, при котором образец не разрушается. Его превышение приведет к разрыву стержня.
- Напряжение разрыва – Ϭр. При испытаниях на прочность определяют два вида напряжения разрыва – условное и истинное.
Характеристики упругости
- Предел упругости – Ϭу. Соответствует нагрузке, при которой остаточное удлинение равно 0,05%. Значения Ϭу и Ϭп на диаграмме находятся рядом, поэтому Ϭу устанавливается при очень тонких исследованиях.
Характеристики пластичности
- Относительное остаточное удлинение. Определяется по формуле Δ=(L1-L0)*100% / L0, в которой L0 – исходная длина образца, L1 – расчетная после окончания исследований.
- Относительное остаточное сужение. Ψ=(А0-Аш)*100% / А0, А0 – площадь сечения стержня до испытаний, Аш – площадь сечения шейки.
Нормативные образцы для проведения статических испытаний на растяжение
Для осуществления испытаний изготавливают образцы круглого или прямоугольного сечения. Нормативы регламентируют как размеры образцов, так и способы механической обработки. Основные условия – однородность размеров по длине, соосность, хорошо обработанная поверхность, на которой должны отсутствовать царапины, порезы. Шероховатость нормируемая.
Длина образцов круглого поперечного сечения:
- коротких – 4-5 диаметров;
- нормальных – 10 диаметров.
Чаще всего изготавливают образцы диаметрами 6, 10, 20 мм. Перед началом испытательных работ образцы измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях в трех местах. Точность измерений – 0,5 мм. Ширину и толщину плоских образцов измеряют по краям и в центре обмеряемой плоскости. Площадь сечения определяется с точностью 0,5%. Точность измерения длины образца – 0,1 мм.
Динамические испытания стальных образцов
Основной вид такого исследования – испытания на изгиб, производимые по ГОСТу 9454-78. При таком виде анализа стальных образцов закон подобия неактуален, поэтому используют образцы с размерами и формой надреза, строго соответствующими нормативам. Основной образец имеет квадратное сечение площадью 10х10 мм и следующие виды надрезов:
- U-образный (образцы Шарпи) – располагается в середине стержня. Такие образцы применяются для установления норм для стержней, на которые будет наноситься V-образный надрез.
- V-образный (образцы Менаже). Основной тип стальных стержней, применяемый для исследований материалов, которые будут использоваться в конструкциях ответственного назначения.
- С Т-образным концентратором. Размеры стержней имеют несколько вариантов. Такие образцы применяют при исследованиях сплавов, предназначенных для эксплуатации в конструкциях, в которых важным является сопротивление росту трещин.
В результате динамических испытаний на изгиб рассчитывают величину ударной вязкости – характеристики, которая зависит от сочетания прочностных и пластических свойств стали. Чем она выше, тем надежней материал работает при динамических нагрузках.
Все стали, изделия из которых предназначаются для эксплуатации при динамических нагрузках, подвергаются испытаниям на ударный изгиб. В зависимости от запланированных рабочих условий, ударную вязкость определяют при нормальных, пониженных или повышенных температурах.
Источник
ГОСТ 10006-80
(ИСО 6892-84)
Группа В69
МКС 23.040.10
77.040.10
ОКСТУ 1309
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 31.03.80 N 1464
3. Стандарт полностью соответствует ИСО 6892-84* в части испытания труб (по сущности метода, условию проведения испытания, обработке результатов)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.
4. ВЗАМЕН ГОСТ 10006-73
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
7. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2010 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в декабре 1985 г., июле 1987 г., октябре 1989 г., декабре 1990 г. (ИУС 4-86, 12-87, 2-90, 5-91)
Настоящий стандарт устанавливает метод статических испытаний на растяжение металлических бесшовных, сварных, биметаллических труб для определения при температуре (20) °С следующих характеристик:
— предела текучести (физического);
— предела текучести (условного);
— временного сопротивления;
— относительного удлинения после разрыва;
— относительного сужения после разрыва.
Термины и определения — по ГОСТ 1497.
Стандарт не распространяется на испытание сварных соединений и металла сварных швов.
Стандарт соответствует ИСО 6892-84 в части испытания на растяжение металлических труб (по сущности метода, условию проведения испытания, обработке результатов).
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Для испытания труб на растяжение применяют продольные и поперечные образцы. Ориентацию продольной оси образца указывают в нормативно-технической документации (НТД) на трубы.
1.2. Продольные образцы изготовляют как указано в пп.1.2.1-1.2.3.
1.2.1. В виде отрезка трубы полного сечения без ограничения наружного диаметра (приложение 1, черт.1).
1.2.2. В виде полосы для труб с толщиной стенки до 12 мм, вырезанной вдоль оси трубы (сегмент), с шириной рабочей части, указанной в табл.1.
Таблица 1
мм
Hapужный диаметр трубы | Толщина стенки | Ширина рабочей части |
От 16,0 до 20,0 включ. | До 3,0 включ. | 8,0 |
Св. 20,0 | » 10,0 включ. | 10,0 |
« | Св. 10,0 до 12,0 включ. | 12,0 |
Продольные образцы в виде полос могут изготовляться без головок (приложение 2, черт.1) и с головками (приложение 2, черт.2).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
1.2.3. В виде цилиндрического образца типа III ГОСТ 1497.
Цилиндрические образцы изготовляют из труб с толщиной стенки 5 мм и более.
Диаметр рабочей части цилиндрического образца устанавливают равным:
5,0; 8,0; 10,0 мм — при номинальной толщине стенки соответственно: свыше 7,0 до 10,0 мм включительно, свыше 10,0 до 14,0 мм включительно, свыше 14,0 мм.
Примечание. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление образцов диаметром 3 мм при толщине стенки от 5,0 до 7,0 мм включительно.
1.2.3а. По согласованию изготовителя с потребителем допускается испытание цилиндрических образцов типа II или III по ГОСТ 1497.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
1.3. Для испытания биметаллических труб с толщиной стенки до 12,0 мм включительно применяют образцы с сохранением плакировки: в виде отрезка трубы полного сечения или сегментных образцов по п.1.2.2.
При испытании биметаллических труб с толщиной стенки свыше 12,0 мм изготовляют цилиндрические образцы из основного слоя.
1.3.1. Продольные цилиндрические образцы и образцы в виде полос из сварных труб изготовляют из проб (заготовок), вырезанных из основного металла на расстоянии от сварного шва, обеспечивающем отсутствие термического влияния сварки.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1.3.2. При испытаниях профильных труб, имеющих плоские грани или участки с цилиндрической поверхностью, допускается изготовление продольных полос шириной рабочей части не менее 8 мм.
1.4. Вид применяемого образца указывается в нормативно-технической документации на трубы. При отсутствии указаний вид образца устанавливается предприятием-изготовителем.
В случаях разногласий в оценке качества металлопродукции по результатам испытаний продольных образцов в виде полос (приложение 2, черт.1) применяют образцы в виде сегмента с головками (приложение 2, черт.2).
1.5. Начальная расчетная длина образцов по ГОСТ 1497.
При получении расчетной длины менее 20 мм на образцах, отобранных от капиллярных или тонкостенных труб, ее принимают равной 20 мм.
1.6. Предельные отклонения по ширине рабочей части продольных образцов в виде полос при их изготовлении должны соответствовать указанным в табл.2.
Таблица 2
мм
Номинальная ширина | Предельное отклонение | Допустимая разность наибольшей |
8 | ±0,20 | 0,05 |
10,0 | ||
12,0 | 0,10 |
Примечание. При испытании высокопрочных сталей рекомендуется использовать поле допуска на ширину образца для создания утонения в середине расчетной части.
Форма головки и размеры переходной части образцов могут изменяться в зависимости от конструкции машины.
1.7. Продольные образцы в виде полос и отрезков труб должны сохранять поверхностные слои нетронутыми. Заусенцы на гранях образцов должны быть удалены легкой запиловкой.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1.8. Поперечные образцы изготовляют цилиндрическими пропорциональными, вырезанными из тела трубы, перпендикулярно к ее продольной оси, с размерами, указанными в табл.3.
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
1.9. Трубы наружным диаметром 426 мм и свыше допускается испытывать по ГОСТ 1497 на цилиндрических и плоских образцах. Допускается правка статической нагрузкой рабочей и захватной части поперечного образца.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1.10. При испытании образцов в виде полосы допускается выправлять концы, зажимаемые захватами машины. Выправление концов проводят за пределами рабочей длины образца.
1.11. Измерение образцов проводят до испытания как указано в пп.1.11.1-1.11.4.
1.11.1. Образцы в виде отрезков трубы. Наружный диаметр измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях; в трех местах; у краев и посередине рабочей части.
Таблица 3
мм
Наружный диаметр трубы | Толщина стенки трубы, не менее | Диаметр рабочей части образца | ||||
От | 120 | до | 160 | включ. | 14 | 3,0 |
Св. | 160 | до | 250 | включ. | 20 | 5,0 |
Св. | 250 | до | 290 | включ. | 17 | |
Св. | 220 | до | 290 | включ. | 32 | 8,0 |
Св. | 290 | до | 320 | включ. | 26 | 10,0 |
Св. | 320 | 24 | ||||
Примечания:
1. На головках цилиндрических продольных и поперечных образцов допускаются плоские участки, обусловленные формой труб.
2. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление цилиндрических образцов, отличающихся от размеров диаметра рабочей части, приведенных в табл.3, при других значениях наружного диаметра и толщин стенки труб.
Наименьшее среднеарифметическое значение трех пар измерений заносится в протокол испытаний.
Измерения проводят с предельной погрешностью до 0,05 мм при диаметре трубы до 20 мм включительно и с предельной погрешностью до 0,1 мм при диаметре трубы свыше 20 мм.
Толщину стенки измеряют на расстоянии не менее 10 мм от торца в четырех точках в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Измерения проводят с точностью до 0,01 мм. В протокол испытаний заносят среднее арифметическое значение четырех измерений.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
1.11.2. Образцы в виде сегментов. Ширину и толщину измеряют не менее чем в трех местах (в середине и по краям рабочей части образца). За начальную площадь поперечного сечения принимают наименьшее из полученных значений на основании произведенных измерений.
Измерение ширины предельных образцов в виде полос проводят с предельной погрешностью до 0,05 мм, а толщины — до 0,01 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
1.11.3. Для труб наружным диаметром до 10,0 мм включительно допускается определение площади поперечного сечения () по номинальным размерам диаметра и толщины стенки.
В этом случае в протоколе испытаний записывается: » определяется по номиналу».
1.11.4. Цилиндрические образцы измеряют по ГОСТ 1497. Округление вычисленной площади поперечного сечения труб или образцов проводят в соответствии с табл.4.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.12. Начальная расчетная длина образцов устанавливается с точностью до 1% от ее величины и ограничивается неглубоким кернением или другими способами, обеспечивающими необходимую точность и не вызывающими разрушения по разметочным линиям.
Начальная расчетная длина округляется в большую сторону до ближайшего числа, кратного 5 или 10.
Таблица 4
мм
Площадь поперечного сечения | Округление | ||||||
До | 10 | включ. | До | 0,01 | |||
Св. | 10 | » | 20 | « | « | 0,05 | |
« | 20 | « | 100 | « | « | 0,1 | |
« | 100 | « | 200 | « | « | 0,5 | |
« | 200 | « | 1,0 | ||||
Для возможности пересчета относительного удлинения с отнесением места разрыва к середине разметку образцов проводят по всей длине рабочей части.
Измерение образцов после испытания проводят с предельной погрешностью до 0,1 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
1.13. Рабочая длина образцов должна быть равна:
— для патрубков — ;
— для продольных образцов в виде полос толщиной менее 3 мм — от до ;
— для продольных образцов в виде полос толщиной 3,0 мм и более — от до ;
— для цилиндрических образцов — от до . При арбитражных испытаниях должна быть наибольшей в указанных интервалах.
На образцах толщиной менее 2 мм и образцах из металлов с повышенной хрупкостью деления наносят любым способом (накаткой, красителем, карандашом, а также кернением на переходных частях образцов), не вызывающим разрушения по разметочным линиям.
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
2. ОБОРУДОВАНИЕ
В качестве испытательных машин применяют разрывные и универсальные испытательные машины всех систем, соответствующие требованиям настоящего стандарта и ГОСТ 28840.
При проведении испытаний должны быть соблюдены следующие условия:
— надежное центрирование образца в захватах испытательной машины;
— плавность возрастания нагрузки при нагружении образца;
— система «машина-образец» должна иметь характеристику упругой податливости К, которая учитывается при выборе скорости нагружения образца.
Для измерения толщины стенки труб с внутренним диаметром менее 10 мм применяют стенкомеры индикаторные — по ГОСТ 11358.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
3.1. Скорость испытания образцов при определении физического , верхнего , нижнего , условного пределов текучести и временного сопротивления — по ГОСТ 1497.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
3.1.1. (Исключен, Изм. N 4).
3.1.2. Предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении (или с иным установленным допуском) определяют по диаграмме, полученной на испытательной машине или без построения диаграммы растяжения с помощью специальных устройств (микропроцессоров и др.).
Масштаб диаграммы по оси удлинения должен быть не менее 50:1. Допускается использовать диаграммы с масштабом по оси удлинения не менее 10:1.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
3.1.3. При определении временного сопротивления скорость растяжения должна быть не более 0,4 от длины расчетной части образца, выраженной в мм/мин.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.4. Разрешается проводить испытания со скоростями, регламентированными в НТД на трубы.
3.2. При испытании образцов в виде отрезков труб полного сечения концы образцов, захватываемые зажимами машин, плотно закрывают цилиндрическими или с углом конусности до 1° металлическими пробками (приложение 1, черт.2). При разногласиях, возникших при оценке качества труб по результатам испытаний механических свойств, применяют только цилиндрические пробки.
Допускается проводить испытания круглых и профильных труб на образцах со сплющенными концами (приложение 1, черт.3).
При контрольно-сдаточных испытаниях допускается применять пробки длиной не менее высоты захвата испытательной машины.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3. Испытание плоских и цилиндрических образцов проводят по ГОСТ 1497.
3.3.1. За результат испытания принимаются механические свойства, полученные при испытании каждого образца. Количество образцов для испытаний указывается в НТД на трубы.
3.4. Результаты испытаний не учитываются в случаях, указанных в пп.3.4.1-3.4.3.
3.4.1. При разрыве образца по точкам кернения или за пределами расчетной длины, при разрыве образца в зажимах испытательной машины или по дефектам производства (расслой, плена, газовые раковины и т.д.), если при этом какая-либо механическая характеристика по своей величине не отвечает установленным требованиям.
3.4.2. При образовании двух или более шеек и двух или более мест разрыва.
3.4.3. При разрыве отрезка трубы по спирали, если в расчетной длине образца образовались два или более витка спирали.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
3.5. В указанных случаях испытание на растяжение повторяют на образцах, отобранных от той же плавки или партии.
Количество образцов для повторного испытания должно соответствовать числу недействительных испытаний.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Площадь поперечного сечения образца в виде отрезка трубы , мм, вычисляют по формуле
.
4.2. Площадь поперечного сечения образца в виде полосы се?