Прочность проволоки на растяжение
ГОСТ 10446-80
(ИСО 6892-84)
Группа В79
МКС 77.040.10
77.140.65
ОКСТУ 1209
Дата введения 1982-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным Комитетом СССР по стандартам
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 03.06.80 N 2515
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 835-89 и соответствует МС ИСО 6892-84 в части проволоки
4. ВЗАМЕН ГОСТ 10446-63
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 1497-84 | Вводная часть; 2.1; 4.2; 4.3; 4.5; 5.1 |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в январе 1987 г., мае 1990 г. (ИУС 4-87, 8-90)
Настоящий стандарт устанавливает метод испытания на статическое растяжение при температуре 20°С проволоки из металлов и их сплавов диаметром или максимальным размером поперечного сечения, не превышающим 16 мм круглого, квадратного, а также прямоугольного сечения и специального профиля с отношением ширины к толщине не более 4 с постоянным поперечным сечением, и проволоки периодического профиля.
Термины, обозначения и определения — по ГОСТ 1497.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 835-89 и соответствует МС ИСО 6892-84 в части проволоки.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. Методы отбора проб
1.1. Образцами для испытания являются отрезки проволоки.
1.2. Методы отбора образцов указываются в нормативно-технической документации на проволоку.
1.3. Рабочая длина образца проволоки должна быть не менее (+50) мм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.4. Полная длина образца должна включать участки для закрепления его в зажимах разрывной машины.
1.5. Начальная расчетная длина образца проволоки диаметром менее 4 мм, а также проволока некруглого сечения толщиной менее 3 мм должна быть 100 или 200 мм в зависимости от требований, предусмотренных в нормативно-технической документации на металлопродукцию.
Для образцов диаметром не менее 4 мм, а также для образцов проволоки некруглого сечения толщиной не менее 3,0 мм начальная расчетная длина должна быть или , но не менее 25 мм. Допускается применение образцов с начальной расчетной длиной 100 или 200 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. Аппаратура
2.1. Испытательное оборудование и средства измерений — по ГОСТ 1497.
Допускается применение других измерительных средств, обеспечивающих измерение с погрешностью, не превышающей указанную в пункте 3.4.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. Подготовка к испытанию
3.1. Перед испытанием допускается проводить правку образцов, которая не должна оказывать влияния на состояние поверхности и форму сечения проволоки.
3.2. Начальную расчетную длину с погрешностью до 1% ограничивают на рабочей длине образца кернами, рисками или иными отметками.
Для пересчета удлинения с отнесением места разрыва к середине расчетной длины отметки наносятся по всей рабочей длине образца через равные промежутки. Отметки наносят чернилами, карандашом, краской или царапинами; при нанесении царапин образец проволоки может быть предварительно окрашен быстросохнущими красками.
3.3. Начальную расчетную длину измеряют с погрешностью ±0,1 мм.
3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. Начальную площадь поперечного сечения вычисляют по размерам.
Круглую проволоку диаметром не менее 3 мм или плоскую проволоку толщиной не менее 3 мм измеряют с погрешностью не более ±0,5%.
При измерении круглой проволоки диаметром менее 3 мм и плоской проволоки толщиной менее 3 мм погрешность измерения должна быть не более 1,0%.
Проволоку круглого сечения измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, за диаметр принимают среднее арифметическое этих измерений.
Допускается вычисление площади поперечного сечения по номинальным размерам, если это предусмотрено в нормативно-технической документации на металлопродукцию.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.5. Площадь поперечного сечения , мм, проволоки специального профиля вычисляется по формуле
где — масса образца, г;
— общая длина образца, мм;
— плотность материала образца, г/см.
3.6. Округление вычисленных значений площади поперечного сечения проводят в соответствии с таблицей.
Площадь, мм | Округление, мм |
От 0,0010 до 0,1000 включ. | 0,0001 |
Св. 0,100 » 0,500 « | 0,001 |
» 0,50 » 10,00 « | 0,01 |
» 10,00 » 20,00 « | 0,05 |
» 20,00 » 100,00 « | 0,1 |
» 100,0 | 0,5 |
Примечание. Округление , мм, численных значений поперечного сечения менее 0,001 мм проводят по формуле
где — диаметр проволоки, мм;
— односторонний допуск на диаметр, установленный соответствующим стандартом на проволоку, мм.
4. Проведение испытаний
4.1. Образец следует закреплять в захватах испытательной машины так, чтобы крайние отметки, ограничивающие расчетную длину, отстояли от захватов машины на расстоянии не менее двух диаметров испытуемого образца. Захваты должны обеспечивать отсутствие проскальзывания образца при испытании.
4.2. Испытание проволоки на растяжение с определением предела пропорциональности, упругости, текучести и временного сопротивления проводится по методикам ГОСТ 1497 со следующими дополнениями.
4.2.1. При определении предела пропорциональности, упругости и текучести малая ступень нагружения принимается 20-40 Н/мм (2-4 кгс/мм).
4.2.2. При определении предела текучести разрешается задавать не нагрузку по шкале силоизмерителя, а остаточную деформацию по шкале тензометра, соответствующую определяемой характеристике.
4.3. Относительное удлинение проволоки после разрыва определяют в соответствии с ГОСТ 1497.
Конечную расчетную длину образца измеряют с погрешностью ±0,1 мм.
Для указания начальной расчетной длины, на которой определялось удлинение, к обозначению относительного удлинения добавляют цифровой индекс. Например: или .
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Для проволоки диаметром 1,0 мм и менее, в зависимости от требований нормативно-технической документации, допускаются следующие методы определения удлинения.
4.4.1. По расстоянию между захватами разрывной машины. К образцу необходимо приложить начальную нагрузку =10% от среднего разрывного усилия. Измеряют с погрешностью ±1,0 мм.
4.4.2. Без разрушения образца при нагрузке, составляющей 97 и 98% от разрывного усилия, — для определения остаточного удлинения.
Порядок определения удлинения: предварительно по двум-трем образцам определяют среднее разрывное усилие проволоки. К испытуемому образцу прикладывают начальную нагрузку (=10% от среднего разрывного усилия) и навешивают тензометр или линейку.
Образец нагружают до 97% от среднего разрывного усилия и отмечают общее удлинение. Затем образец разгружают до начальной нагрузки и снимают показания остаточного удлинения. Операции нагружения и разгружения повторяют для нагрузки, составляющей 98% от среднего разрывного усилия, после чего образец доводят до разрушения и отмечают разрывное усилие данного образца.
Если окажется, что удлинение определено при нагрузке ниже 97% полученного разрывного усилия, испытание повторяют.
4.5. Определение относительного сужения после разрыва круглой проволоки производится в соответствии с ГОСТ 1497.
Относительное сужение определяется только на проволоке, имеющей диаметр 2 мм и более, если нет других указаний в соответствующей нормативно-технической документации на проволоку.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.6. Для определения разрыва с узлом образец завязывают простым узлом и слегка затягивают. Окончательная затяжка производится приложением нагрузки.
5. Обработка результатов
5.1. Обработка результатов испытаний при определении характеристик механических свойств проводится в соответствии с ГОСТ 1497.
5.2. Разрыв с узлом (), %, вычисляют по формуле
где — разрывное усилие при испытании проволоки с узлом;
— разрывное усилие при испытании проволоки без узла.
Округление полученных значений разрыва с узлом проводится до 1%.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Проволока металлическая. Ч.3: Сб. ГОСТов. —
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Источник
ГОСТ 10446-80
(ИСО 6892-84)
Группа В79
МКС 77.040.10
77.140.65
ОКСТУ 1209
Дата введения 1982-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным Комитетом СССР по стандартам
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 03.06.80 N 2515
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 835-89 и соответствует МС ИСО 6892-84 в части проволоки
4. ВЗАМЕН ГОСТ 10446-63
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 1497-84 | Вводная часть; 2.1; 4.2; 4.3; 4.5; 5.1 |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в январе 1987 г., мае 1990 г. (ИУС 4-87, 8-90)
Настоящий стандарт устанавливает метод испытания на статическое растяжение при температуре 20°С проволоки из металлов и их сплавов диаметром или максимальным размером поперечного сечения, не превышающим 16 мм круглого, квадратного, а также прямоугольного сечения и специального профиля с отношением ширины к толщине не более 4 с постоянным поперечным сечением, и проволоки периодического профиля.
Термины, обозначения и определения — по ГОСТ 1497.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 835-89 и соответствует МС ИСО 6892-84 в части проволоки.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. Методы отбора проб
1.1. Образцами для испытания являются отрезки проволоки.
1.2. Методы отбора образцов указываются в нормативно-технической документации на проволоку.
1.3. Рабочая длина образца проволоки должна быть не менее (+50) мм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.4. Полная длина образца должна включать участки для закрепления его в зажимах разрывной машины.
1.5. Начальная расчетная длина образца проволоки диаметром менее 4 мм, а также проволока некруглого сечения толщиной менее 3 мм должна быть 100 или 200 мм в зависимости от требований, предусмотренных в нормативно-технической документации на металлопродукцию.
Для образцов диаметром не менее 4 мм, а также для образцов проволоки некруглого сечения толщиной не менее 3,0 мм начальная расчетная длина должна быть или , но не менее 25 мм. Допускается применение образцов с начальной расчетной длиной 100 или 200 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. Аппаратура
2.1. Испытательное оборудование и средства измерений — по ГОСТ 1497.
Допускается применение других измерительных средств, обеспечивающих измерение с погрешностью, не превышающей указанную в пункте 3.4.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. Подготовка к испытанию
3.1. Перед испытанием допускается проводить правку образцов, которая не должна оказывать влияния на состояние поверхности и форму сечения проволоки.
3.2. Начальную расчетную длину с погрешностью до 1% ограничивают на рабочей длине образца кернами, рисками или иными отметками.
Для пересчета удлинения с отнесением места разрыва к середине расчетной длины отметки наносятся по всей рабочей длине образца через равные промежутки. Отметки наносят чернилами, карандашом, краской или царапинами; при нанесении царапин образец проволоки может быть предварительно окрашен быстросохнущими красками.
3.3. Начальную расчетную длину измеряют с погрешностью ±0,1 мм.
3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. Начальную площадь поперечного сечения вычисляют по размерам.
Круглую проволоку диаметром не менее 3 мм или плоскую проволоку толщиной не менее 3 мм измеряют с погрешностью не более ±0,5%.
При измерении круглой проволоки диаметром менее 3 мм и плоской проволоки толщиной менее 3 мм погрешность измерения должна быть не более 1,0%.
Проволоку круглого сечения измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, за диаметр принимают среднее арифметическое этих измерений.
Допускается вычисление площади поперечного сечения по номинальным размерам, если это предусмотрено в нормативно-технической документации на металлопродукцию.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.5. Площадь поперечного сечения , мм, проволоки специального профиля вычисляется по формуле
где — масса образца, г;
— общая длина образца, мм;
— плотность материала образца, г/см.
3.6. Округление вычисленных значений площади поперечного сечения проводят в соответствии с таблицей.
Площадь, мм | Округление, мм |
От 0,0010 до 0,1000 включ. | 0,0001 |
Св. 0,100 » 0,500 « | 0,001 |
» 0,50 » 10,00 « | 0,01 |
» 10,00 » 20,00 « | 0,05 |
» 20,00 » 100,00 « | 0,1 |
» 100,0 | 0,5 |
Примечание. Округление , мм, численных значений поперечного сечения менее 0,001 мм проводят по формуле
где — диаметр проволоки, мм;
— односторонний допуск на диаметр, установленный соответствующим стандартом на проволоку, мм.
4. Проведение испытаний
4.1. Образец следует закреплять в захватах испытательной машины так, чтобы крайние отметки, ограничивающие расчетную длину, отстояли от захватов машины на расстоянии не менее двух диаметров испытуемого образца. Захваты должны обеспечивать отсутствие проскальзывания образца при испытании.
4.2. Испытание проволоки на растяжение с определением предела пропорциональности, упругости, текучести и временного сопротивления проводится по методикам ГОСТ 1497 со следующими дополнениями.
4.2.1. При определении предела пропорциональности, упругости и текучести малая ступень нагружения принимается 20-40 Н/мм (2-4 кгс/мм).
4.2.2. При определении предела текучести разрешается задавать не нагрузку по шкале силоизмерителя, а остаточную деформацию по шкале тензометра, соответствующую определяемой характеристике.
4.3. Относительное удлинение проволоки после разрыва определяют в соответствии с ГОСТ 1497.
Конечную расчетную длину образца измеряют с погрешностью ±0,1 мм.
Для указания начальной расчетной длины, на которой определялось удлинение, к обозначению относительного удлинения добавляют цифровой индекс. Например: или .
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Для проволоки диаметром 1,0 мм и менее, в зависимости от требований нормативно-технической документации, допускаются следующие методы определения удлинения.
4.4.1. По расстоянию между захватами разрывной машины. К образцу необходимо приложить начальную нагрузку =10% от среднего разрывного усилия. Измеряют с погрешностью ±1,0 мм.
4.4.2. Без разрушения образца при нагрузке, составляющей 97 и 98% от разрывного усилия, — для определения остаточного удлинения.
Порядок определения удлинения: предварительно по двум-трем образцам определяют среднее разрывное усилие проволоки. К испытуемому образцу прикладывают начальную нагрузку (=10% от среднего разрывного усилия) и навешивают тензометр или линейку.
Образец нагружают до 97% от среднего разрывного усилия и отмечают общее удлинение. Затем образец разгружают до начальной нагрузки и снимают показания остаточного удлинения. Операции нагружения и разгружения повторяют для нагрузки, составляющей 98% от среднего разрывного усилия, после чего образец доводят до разрушения и отмечают разрывное усилие данного образца.
Если окажется, что удлинение определено при нагрузке ниже 97% полученного разрывного усилия, испытание повторяют.
4.5. Определение относительного сужения после разрыва круглой проволоки производится в соответствии с ГОСТ 1497.
Относительное сужение определяется только на проволоке, имеющей диаметр 2 мм и более, если нет других указаний в соответствующей нормативно-технической документации на проволоку.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.6. Для определения разрыва с узлом образец завязывают простым узлом и слегка затягивают. Окончательная затяжка производится приложением нагрузки.
5. Обработка результатов
5.1. Обработка результатов испытаний при определении характеристик механических свойств проводится в соответствии с ГОСТ 1497.
5.2. Разрыв с узлом (), %, вычисляют по формуле
где — разрывное усилие при испытании проволоки с узлом;
— разрывное усилие при испытании проволоки без узла.
Округление полученных значений разрыва с узлом проводится до 1%.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Проволока металлическая. Ч.3: Сб. ГОСТов. —
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Источник
Преде́л про́чности — механическое напряжение , выше которого происходит разрушение материала. Иначе говоря, это пороговая величина, превышая которую механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Следует различать статический и динамический пределы прочности. Также различают пределы прочности на сжатие и растяжение.
Величины предела прочности[править | править код]
Статический предел прочности[править | править код]
Статический предел прочности, также часто называемый просто пределом прочности есть пороговая величина постоянного механического напряжения, превышая который постоянное механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Согласно ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение», более корректным термином является временное сопротивление разрушению — напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях. Термин происходит от представления, по которому материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создаёт напряжения, меньшие статического предела прочности, то есть не превышающие временное сопротивление. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях), материал разрушится (произойдет дробление испытываемого образца на несколько частей) спустя какой-то конечный промежуток времени (возможно, что и практически сразу, — то есть не дольше чем за 10 с).
Динамический предел прочности[править | править код]
Динамический предел прочности есть пороговая величина переменного механического напряжения (например при ударном воздействии), превышая которую переменное механическое напряжение разрушит тело из конкретного материала. В случае динамического воздействия на это тело время его нагружения часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения. В такой ситуации соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.
Предел прочности на сжатие[править | править код]
Предел прочности на сжатие есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) сожмет тело из конкретного материала — тело разрушится или неприемлемо деформируется.
Предел прочности на растяжение[править | править код]
Предел прочности на растяжение есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) разорвет тело из конкретного материала. (На практике, для детали какой либо конструкции достаточно и неприемлемого истончения детали.)
Другие прочностные параметры[править | править код]
Мерами прочности также могут быть предел текучести, предел пропорциональности, предел упругости, предел выносливости, предел прочности на сдвиг и др. так как для выхода конкретной детали из строя (приведения детали в негодное к использованию состояние) часто достаточно и чрезмерно большого изменения размеров детали. При этом деталь может и не разрушиться, а лишь только деформироваться. Эти показатели практически никогда не подразумеваются под термином «предел прочности».
Прочностные особенности некоторых материалов[править | править код]
Значения предельных напряжений (пределов прочности) на растяжение и на сжатие у многих материалов обычно различаются.
У композитов предел прочности на растяжение обычно больше предела прочности на сжатие. Для керамики (и других хрупких материалов) — наоборот, характерно многократное превышение пределом прочности на сжатие предела прочности на растяжение. Для металлов, металлических сплавов, многих пластиков, как правило, характерно равенство предела прочности на сжатие и предела прочности на растяжение. В большей степени это связано не с физикой материалов, а с особенностями нагружения, схемами напряженного состояния при испытаниях и с возможностью пластической деформации перед разрушением.
Прочность твёрдых тел обусловлена в конечном счёте силами взаимодействия между атомами, составляющими тело. При увеличении расстояния между атомами они начинают притягиваться, причем на критическом расстоянии сила притяжения по абсолютной величине максимальна. Напряжение, отвечающее этой силе, называется теоретической прочностью на растяжение и составляет σтеор ≈ 0,1E, где E — модуль Юнга . Однако на практике наблюдается разрушение материалов значительно раньше, это объясняется неоднородностями структуры тела, из-за которых нагрузка распределяется неравномерно.
Некоторые значения прочности на растяжение в МПа (1 кгс/мм² = 100 кгс/см² ≈ 10 МН/м² = 10 МПа) (1 МПа = 1 Н/мм² ≈ 10 кгс/см²)[1]:
Материалы | , МПа | |
---|---|---|
Бор | 5700 | 0,083 |
Графит (нитевидный кристалл) | 2401 | 0,024 |
Сапфир (нитевидный кристалл) | 1500 | 0,028 |
Железо (нитевидный кристалл) | 1300 | 0,044 |
Тянутая проволока из высокоуглеродистой стали | 420 | 0,02 |
Тянутая проволока из вольфрама | 380 | 0,009 |
Стекловолокно | 360 | 0,035 |
Мягкая сталь | 60 | 0,003 |
Нейлон | 50 | 0,0025 |
Примечания[править | править код]
- ↑ Диапазон пределов прочности для стали составляет 500—3000 МПа (Б. Н. Арзамасов, В. А. Брострем, Н. А. Буше и др. Конструкционные материалы. Справочник. — М.: Машиностроение, 1990. — 688 с.).
Источник