Гост на механические испытания металлов

Обновлено: 17.05.2024

1 РАЗРАБОТАН Воронежской государственной лесотехнической академией (ВГЛТА), Всероссийским институтом легких сплавов (ВИЛС), Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций (ЦНИИСК им. Кучеренко), Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ) Госстандарта РФ

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 12 от 21 ноября 1997 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование государства	Наименование национального органа по стандартизации
Азербайджанская Республика	Азгосстандарт
Республика Армения	Армгосстандарт
Республика Белоруссия	Госстандарт Белоруссии
Республика Казахстан	Госстандарт Республики Казахстан
Киргизская Республика	Киргизстандарт
Республика Молдова	Молдовастандарт
Российская Федерация	Госстандарт России
Республика Таджикистан	Таджикгосстандарт
Туркменистан	Главная государственная инспекция Туркменистана
Республика Узбекистан	Узгосстандарт
Украина	Госстандарт Украины

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 30 июня 1998 г. N 267 межгосударственный стандарт .503−97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1999 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы статических испытаний на сжатие при температуре 20 ( : Напряжение, определяемое отношением нагрузки к начальной площади поперечного сечения;

3.1.5 напряжение течения в точке : Напряжение, при котором относительная остаточная деформация (укорочение) образца достигает 0,2% первоначальной расчетной высоты образца;

3.1.10 предел прочности при сжатии , характеризующий способность металла к упрочнению при равномерной пластической деформации.

4 Форма и размеры образцов

4.1 Испытания проводят на образцах четырех типов: цилиндрических и призматических (квадратных и прямоугольных), с гладкими торцами I-III типов (рисунок 1) и торцевыми выточками IV типа (рисунок 2).

Рисунок 1 — Экспериментальные образцы I-III типов

Рисунок 2 — Экспериментальные образцы IV типа

4.2 Тип и размер образца выбирают по таблице 1.

Начальный диаметр цилинд-
рического образца *, мм

Физический предел текучести, условный предел текучести. Построение кривой упрочнения до значений логарифмических деформаций **

* Высоту призматического образца устанавливают исходя из его площади , приравнивая ее к ближайшей площади через .

4.3 Места вырезки заготовок для образцов и направление продольной оси образцов по отношению к заготовке должны быть приведены в нормативном документе на правила отбора проб, заготовок и образцов на металлопродукцию.

4.4 Образцы обрабатывают на металлорежущих станках. Глубина резания при последнем проходе не должна превышать 0,3 мм.

4.5 Термическую обработку металлов следует проводить до финишных операций механической обработки образцов.

4.6 Погрешность измерения диаметра и размеров поперечного сечения призматического образца до испытания не должна быть более, мм:

0,01 — для размеров до 10 мм;

0,05 — для размеров свыше 10 мм.

Измерение диаметра образцов до испытания проводят в двух взаимно перпендикулярных сечениях. Результаты измерений усредняют, вычисляют площадь поперечного сечения образца, округляя в соответствии с таблицей 2.

Площадь поперечного сечения образца, мм 0,002 и более 0,05 мм для ;

— преобразователями силы и перемещений с самопишущим прибором — при определении механических характеристик со следующими параметрами:

— высотой ординаты диаграммы, соответствующей наибольшему предельному значению диапазона измерения нагрузок, не менее 250 мм;

— масштабами записи по оси абсолютной деформации от 10:1 до 800:1.

0,002 — при ; для образцов I-III типов; для образцов IV типа, где и 0,002

0,050 — при .

Толщину деформирующих плит устанавливают в зависимости от создаваемых усилий в образце и принимают равной 20−50 мм.

6.5 Необходимо контролировать соблюдение равномерности деформирования при испытании образцов на сжатие (отсутствие бочкообразования и вогнутости).

6.5.1 При определении модуля упругости ; ,

где — начальная расчетная высота цилиндрического и призматического образцов, по которой определяется укорочение (база тензометра), мм;

— начальная площадь поперечного сечения цилиндрического образца, мм ;

;

— конечная площадь поперечного сечения призматического образца после испытания до заданной деформации или при разрушении, мм , где — конечная толщина призматического образца, — конечная ширина призматического образца, мм);

6.6 При испытании образцов I, II типов торцы образцов обезжиривают. Смазывание торцов смазочным материалом недопустимо.

6.7 При испытании образцов III типа допускается применение смазочного материала, а при испытании образцов IV типа применение смазки является обязательным.

6.7.1 При испытании образцов III типа в качестве смазочного материала применяют машинное масло с графитом, смазочно-охлаждающую жидкость марки В-32К и Укринол 5/5.

6.7.2 При испытании образцов IV типа в качестве смазочного материала применяют стеарин, парафин, парафино-стеариновую смесь или воск. На образцы смазочный материал наносят в жидком состоянии. Толщина смазочного материала должна соответствовать высоте буртиков.

6.7.3 Допускается применение других смазочных материалов, обеспечивающих уменьшение контактного трения между образцами и деформирующей плитой.

6.8 При испытании образцов на сжатие до предела текучести скорость относительной деформации выбирают от 10 с » с учетом масштаба записи.

Запись диаграмм выполняется при ступенчатом нагружении с циклами разгрузки и непрерывном приложении возрастающего усилия в диапазонах указанных скоростей нагружения и деформирования. Масштаб записи:

— по оси деформации не менее 100:1;

— по оси нагрузки 1 мм диаграммы должен соответствовать не более 10 МПа (1,0 кгс/мм (напряжение составляет 0,10 , (1)

где

Рисунок 3 — Диаграмма испытаний для определения модуля упругости при сжатии

Для определения модуля упругости при сжатии по диаграмме , записанной на самопишущем приборе (см. 4.2), образец нагружают непрерывно до . Напряжение (напряжение составляет (0,10−0,15) , совпадающую с начальным прямолинейным участком. Через точку на произвольном уровне, параллельную оси абсцисс. На этой прямой откладывают отрезок . Через точку . (2)

Рисунок 4 — Диаграмма испытаний для определения предела пропорциональности при сжатии

Для определения предела пропорциональности при сжатии по диаграмме , записанной на самопишущем приборе (см. 4.2), образец нагружают непрерывно до напряжения, превышающего ожидаемое значение предела пропорциональности составляет (0,10−0,15)

Рисунок 5 — Диаграмма испытаний для определения предела упругости при сжатии

Для определения нагрузки , МПа (кгс/мм . (3)

Для определения предела упругости при сжатии , записанной на самопишущем приборе (см. 4.2), образец нагружают непрерывно до напряжения, превышающего ожидаемое значение предела упругости , и записывают диаграмму на самопишущем приборе (см. 4.2).

Пример определения нагрузки , соответствующей пределу текучести (физическому), приведен на рисунке 6.

Рисунок 6 — Определение нагрузки, соответствующей пределу текучести при сжатии

Рисунок 6 — Определение нагрузки , соответствующей пределу текучести при сжатии

Предел текучести (физический) . (4)

6.9.7 Условный предел текучести при сжатии определяют на образцах III типа.

Образец непрерывно нагружают до напряжения, превышающего ожидаемое значение условного предела текучести по диаграммам, записанным с масштабом по оси удлинений 50:1 и 10:1, если исходная высота образца больше или равна 25 и 50 мм соответственно. Полученную диаграмму перестраивают с учетом жесткости испытательной машины. По диаграмме (рисунок 7) определяют нагрузку, соответствующую условному пределу текучести (физическому) при сжатии , рассчитанному по формуле

Рисунок 7 — Диаграмма испытаний для определения условного предела текучести при сжатии

1 — характеристика жесткости испытательной машины; 2 — диаграмма , записанная на самопишущем приборе; 3 — диаграмма , записанная с учетом жесткости испытательной машины

Рисунок 7 — Диаграмма испытаний для определения условного предела текучести при сжатии

По результатам испытаний строят диаграмму (рисунок 8) и определяют нагрузку, соответствующую условному пределу текучести при сжатии, который рассчитывают по формуле (5).

Рисунок 8 — Диаграмма испытаний для определения условного предела текучести при сжатии

, МПа (кгс/мм . (6)

6.10 Методика испытаний для построения кривой упрочнения

6.10.1 Для построения кривой упрочнения испытывают серию одинаковых цилиндрических образцов III и IV типов (см. раздел 3) на нескольких уровнях заданных нагрузок.

6.10.2 Кривую упрочнения строят в координатах: ордината — напряжение течения (рисунок 10).

Рисунок 9 — Экспериментальная кривая упрочнения в координатах «сигма"(s)-"эпсилон"(l)

Рисунок 9 — Экспериментальная кривая упрочнения в координатах

Рисунок 10 — Экспериментальная кривая упрочнения в логарифмических координатах

Напряжение течения , (7)

где — осевая сжимающая нагрузка, ; (8)

для образцов IV типа

Результаты испытаний каждого образца записывают в протокол испытаний (приложение Г), а результаты испытаний партии образцов — в сводный протокол (приложение Д).

Примечание — Допускается построение кривой упрочнения по относительной деформации (укорочение) .

6.10.3 Порядок испытаний образца приведен ниже.

Нагружают образец до заданной нагрузки. Разгружают образец до нулевой нагрузки и измеряют конечный диаметр образца , мм, рассчитывают по формуле

Результаты измерений

1 — нагрузка; 2 — разгрузка

Рисунок 11 — Проведение испытаний при ступенчатом увеличении нагрузки

6.10.7 Испытание образцов считается недействительным:

— при отрыве буртиков у образцов IV типа во время нагружения;

— при разрушении образца по дефектам металлургического производства (расслой, газовые раковины, плены ).

Количество образцов для испытаний взамен признанных недействительными должно быть одинаковым.

6.11 При проведении испытаний образцов всех типов соблюдают все правила технической безопасности, предусмотренные при работе на данном оборудовании. Испытания образцов IV типа выполняют обязательно с использованием приспособления (см. приложение В).

ПРИЛОЖЕНИЕ, А (справочное). Определение размеров образцов III, IV типов

Образцы III типа для построения кривой упрочнения изготовляют высотой , превышающей диаметр . Первоначальное отношение должно быть максимально возможно при условии обеспечения продольной устойчивости. Высоту образца определяют по формуле

где — коэффициент приведения высоты ( =0,5 — для образцов III типа; =0,76 — для образцов IV типа).

Высоту образца после определения по формуле (А.1) округляют до целого числа. Отношение для переточенных образцов принимают равным 1,0.

Высоту буртика , (A.2)

Рисунок А.1 — Зависимость оптимального значения высоты буртиков от коэффициента Пуассона

Приблизительно . (А.3)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное). Виды кривых упрочнения

Имеется восемь видов кривых упрочнения, построенных по результатам испытания на сжатие (рисунок Б.1). Ход кривых упрочнения обусловлен главным образом природой металлов и сплавов (рисунок Б.1а, б, в, г, д), видом и режимом предварительной термической и пластической обработки (рисунок Б.1е, ж, к).

Рисунок Б.1 — Типы кривых упрочнения

Наиболее распространенным видом является кривая упрочнения, изображенная на рисунке Б.1а. Этим видом кривых упрочнения обладают термически обработанные и горячекатаные углеродистые и легированные конструкционные и инструментальные стали, многие высоколегированные стали, железо, алюминий и его сплавы, медь и титан и большинство их сплавов, легкие металлы и ряд труднодеформируемых металлов и их сплавов. В этих кривых упрочнения напряжение течения сравнительно сильно возрастает на начальных стадиях деформации, в дальнейшем интенсивность упрочнения плавно уменьшается, а затем с ростом деформации почти не изменяется. Для пластичных металлов и сплавов интенсивность увеличения циркония и сплава на его основе цирколай-2. Для таких кривых упрочнения интенсивность упрочнения при небольших степенях деформации весьма незначительна, а затем резко возрастает; несущественное уменьшение интенсивности упрочнения проявляется при степенях деформации, близких к разрушению.

Четвертый вид кривых упрочнения (рисунок Б.1г) отличается тем, что после достижения максимального значения для таких материалов сложный, с проявлением максимумов и минимумов (пятый вид кривых упрочнения).

Представленные на рисунке Б.1е кривые упрочнения (шестой вид) характерны для различных пластичных сплавов, получивших предварительную обработку давлением в холодном состоянии при сравнительно небольших деформациях (примерно 0,1−0,15), причем направления нагрузок при предварительном и последующем деформировании противоположны (например волочение + осадка). При этом интенсивность изменения . (Б.1)

С некоторым приближением зависимость (Б.1) описывает кривые упрочнения второго и третьего вида. Рекомендуется использовать эту зависимость для аппроксимации кривой упрочнения четвертого вида в диапазоне степеней деформации до возникновения максимума на ней.

Кривые упрочнения шестого, седьмого и восьмого типов с достаточной для практики точностью могут быть линеаризированы и тогда с некоторым приближением их можно аппроксимировать уравнением

где — экстраполированный предел текучести предварительно деформированных сталей (отрезок, отсекаемый линеаризированной прямой на оси ординат);

1 — пуансон; 2 — направляющая втулка; 3 — основание; 4 — опорная верхняя плита; 5 — образец; 6 — самоустанавливающая опора со сменным вкладышем

Рисунок В.1 — Приспособление для испытания на сжатие

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (рекомендуемое). ПРОТОКОЛЫ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ I-IV ТИПОВ

ПРОТОКОЛ
испытания образцов I-III типов для оценки механических характеристик

Назначение испытаний
Испытательная машина. Тип
Образец. Тип				. Твердость по шкалам Бринелля или Роквелла

Нагрузка,

Характеристика, МПа (кгс/мм

ПРОТОКОЛ
испытания цилиндрических образцов III и IV типов для построения кривой упрочнения

Номер образца

Назначение испытаний
Испытательная машина. Тип			. Образец. Тип

, мм

, мм , Н (кгс)

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (рекомендуемое). СВОДНЫЙ ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ I-IV ТИПОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ АППРОКСИМИРУЮЩИХ УРАВНЕНИЙ КРИВЫХ УПРОЧНЕНИЯ

Материалы и твердость деформирующих плит (НВ или HRC )

Скорость относительной деформации, с

Результаты испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ Е (рекомендуемое). Обработка экспериментальных данных для построения кривой упрочнения. Оценка параметров аппроксимирующих уравнений

1 При испытании партии образцов

Для каждого конкретного значения (рисунки Б.1а, б, в) или (рисунки Б.1е, ж, к), строятся по результатам обработки методом наименьших квадратов всех экспериментальных точек во всем диапазоне изучаемых степеней деформации. Обработку следует проводить на ЭВМ. При этом для кривых упрочнения определяют параметры аппроксимирующих уравнений ,

Рисунок Е.1 — Типовые зависимости показателя деформационного упрочнения не является линейной функцией (рисунок Е.1): с ростом . (Е.1)

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
Механические испытания.
Расчет и испытания на прочность:
Сб. стандартов. — М.: Стандартинформ, 2005

Гост на механические испытания металлов

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

ГОСТ 1497-84
(ИСО 6892-84)

Методы испытаний на растяжение

Metals. Methods of tension test

Дата введения 1986-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

В.И.Маторин, Б.М.Овсянников, В.Д.Хромов, Н.А.Бирун, А.В.Минашин, Э.Д.Петренко, В.И.Чеботарев, М.Ф.Жембус, В.Г.Гешелин, А.В.Богачева

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.07.84 N 2515

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 471-88 и соответствует ИСО 6892-84* по сущности метода, проведению испытаний и обработке результатов испытаний металлов и изделий из них наименьшим размером в поперечном сечении 3,0 мм и более

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, приложения

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11-12-94)

ВНЕСЕНЫ поправки, опубликованные в ИУС N 7, 2014 год; ИУС N 11, 2014 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

Настоящий стандарт устанавливает методы статических испытаний на растяжение черных и цветных металлов и изделий из них номинальным диаметром или наименьшим размером в поперечном сечении 3,0 мм и более для определения при температуре (20) °C характеристик механических свойств:

предела текучести физического;

предела текучести условного;

* Поправкой (ИУС 7-2014) по всему тексту стандарта заменены слова "временное сопротивление" на "предел прочности";

** Поправкой (ИУС 11-2014) по всему тексту стандарта заменены слова "предел прочности" на "временное сопротивление". - Примечание изготовителя базы данных.

относительного равномерного удлинения;

относительного удлинения после разрыва;

относительного сужения поперечного сечения после разрыва.

Стандарт не распространяется на испытания проволоки и труб.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 471-88 и ИСО 6892-84 по сущности метода, проведению испытаний и обработке результатов испытаний металлов и изделий из них наименьшим размером в поперечном сечении 3,0 мм и более.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 1.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Вырезку заготовок для образцов проводят на металлорежущих станках, ножницах, штампах путем применения кислородной и анодно-механической резки и другими способами, предусматривая припуски на зону металла с измененными свойствами при нагреве и наклепе.

Места вырезки заготовок для образцов, количество их, направление продольной оси образцов по отношению к заготовке, величины припусков при вырезке должны быть указаны в нормативно-технической документации на правила отбора проб, заготовок и образцов или на металлопродукцию.

1.2. Образцы рекомендуется изготовлять на металлорежущих станках.

При изготовлении образцов принимают меры (охлаждение, соответствующие режимы обработки), исключающие возможность изменения свойств металла при нагреве или наклепе, возникающих в результате механической обработки. Глубина резания при последнем проходе не должна превышать 0,3 мм.

1.3. Плоские образцы должны сохранять поверхностные слои проката, если не имеется иных указаний в нормативно-технической документации на правила отбора проб, заготовок и образцов или на металлопродукцию.

Для плоских образцов стрела прогиба на длине 200 мм не должна превышать 10% от толщины образца, но не более 4 мм. При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию допускается рихтовка или иной вид правки заготовок и образцов.

1.4. Заусенцы на гранях плоских образцов должны быть удалены механическим способом без повреждения поверхности образца. Кромки в рабочей части образцов допускается подвергать шлифовке и зачистке на шлифовальном круге или шлифовальной шкуркой.

1.5. При отсутствии других указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию значение параметров шероховатости обработанных поверхностей образцов должно быть не более 1,25 мкм - для поверхности рабочей части цилиндрического образца и не более 20 мкм - для боковых поверхностей в рабочей части плоского образца.

Требования к шероховатости поверхности литых образцов и готовых изделий должны соответствовать требованиям к шероховатости поверхности литых заготовок и металлопродукции, испытываемой без предварительной механической обработки.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.6. При наличии указаний в нормативно-технической документации на правила отбора проб, заготовок и образцов или на металлопродукцию допускается испытывать сортовой прокат, литые образцы и готовые изделия без предварительной механической обработки с учетом допусков на размеры, предусмотренных для испытываемых изделий.

1.7. Испытания проводят на двух образцах, если иное количество не предусмотрено в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.8. Для испытания на растяжение применяют пропорциональные цилиндрические или плоские образцы диаметром или толщиной в рабочей части 3,0 мм и более с начальной расчетной длиной . Применение коротких образцов предпочтительнее.

Литые образцы и образцы из хрупких материалов допускается изготовлять с начальной расчетной длиной

При наличии указаний в НТД на металлопродукцию допускается применять и другие типы образцов, в том числе и непропорциональные, для которых начальная расчетная длина устанавливается независимо от начальной площади поперечного сечения образца .

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.9. Типы и размеры пропорциональных цилиндрических и плоских образцов приведены в приложениях 2 и 3.

Тип и размеры образца должны указываться в нормативно-технической документации на правила отбора проб, заготовок и образцов или на металлопродукцию.

Допускается применение при испытании пропорциональных образцов других размеров.

Для плоских образцов соотношение между шириной и толщиной в рабочей части образца не должно превышать 8:1.

1.10. Форма и размеры головок и переходных частей цилиндрических и плоских образцов определяются способом крепления образцов в захватах испытательной машины. Способ крепления должен предупреждать проскальзывание образцов в захватах, смятие опорных поверхностей, деформацию головок и разрушение образца в местах перехода от рабочей части к головкам и в головках.

1.11. Предельные отклонения по размерам рабочей части цилиндрических и плоских образцов приведены в приложениях 2 и 3.

Для литых механически обработанных цилиндрических образцов предельные отклонения по диаметру удваиваются.

Предельные отклонения по толщине плоских образцов с механически не обработанными поверхностями должны соответствовать предельным отклонениям по толщине, установленным для металлопродукции.

Предельные отклонения по толщине плоских образцов с механически обработанными поверхностями - ±0,1 мм.

1.12. Рабочая длина образцов должна составлять:

от - для цилиндрических образцов,

от - для плоских образцов.

При разногласиях в оценке качества металла рабочая длина образцов должна составлять:

Примечание. При использовании тензометров допускается применение образцов с другими рабочими длинами , величина которых больше указанных.

1.13. Образцы маркируют вне рабочей длины образца.

2. АППАРАТУРА

2.1. Разрывные и универсальные испытательные машины должны соответствовать требованиям ГОСТ 28840.

2.2. Штангенциркули должны соответствовать требованиям ГОСТ 166.

Микрометры должны соответствовать требованиям ГОСТ 6507.

Допускается применение и других измерительных средств, обеспечивающих измерение с погрешностью, не превышающей указанную в п.3.1.

2.3. Тензометры должны соответствовать требованиям НТД.

При определении предела пропорциональности и пределов текучести условных с допусками на величину пластической или полной деформации при нагружении или остаточной деформации при разгружении до 0,1% относительная цена деления шкалы тензометра не должна превышать 0,005% от начальной расчетной длины по тензометру ; при определении предела текучести условного с допуском на величину деформации от 0,1 до 1% - не должна превышать 0,05% от начальной расчетной длины по тензометру .

ГОСТ 6996-66
(ИСО 4136-89,
ИСО 5173-81,
ИСО 5177-81)

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Welded joints. Methods of mechanical properties determination

МКС 25.160.40
ОКСТУ 0909

Дата введения 1967-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук УССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 03.03.66 N 4736

Изменение N 4 принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 3 от 17.02.93)

За принятие изменения проголосовали национальные органы по стандартизации следующих государств: AZ, AM, BY, GE, KZ, MD, RU, TM, UZ, UA [коды альфа-2 по МК (ИСО 3166) 004]

4. Стандарт полностью соответствует ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

3.6, 4.4, 8.2, 8.4, 8.7, 8.8, 8.9

Настоящий стандарт устанавливает методы определения механических свойств сварного соединения в целом и его отдельных участков, а также наплавленного металла при всех видах сварки металлов и их сплавов.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Стандарт устанавливает методы определения механических свойств при следующих видах испытаний:

а) испытании металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на статическое (кратковременное) растяжение;

б) испытании металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла на ударный изгиб (на надрезанных образцах);

в) испытании металла различных участков сварного соединения на стойкость против механического старения;

г) измерении твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла;

д) испытании сварного соединения на статическое растяжение;

е) испытании сварного соединения на статический изгиб (загиб);

ж) испытании сварного соединения на ударный разрыв.

1.2. Стандарт распространяется на испытания, проводимые при определении качества продукции и сварочных материалов, пригодности способов и режимов сварки, при установлении квалификации сварщиков и показателей свариваемости металлов и сплавов.

1.3. Виды испытаний, типы образца и применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях на продукцию, устанавливающих технические требования на нее.

1.4. Допускается применять образцы и методы испытаний по международным стандартам ИСО 4136, ИСО 5173, ИСО 5177, приведенным в приложениях 1, 2, 3.

(Введен дополнительно, Изм. N 4).

2. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

2.1. Образцы для испытаний отбирают из проб, вырезанных непосредственно из контролируемой конструкции или от специально сваренных для проведения испытаний контрольных соединений.

2.2. Если форма сварного соединения исключает возможность изготовления образцов данного типа (детали сложной конфигурации, трубы и др.), то образцы могут быть отобраны от специально сваренных плоских контрольных соединений.

2.3. При выполнении контрольных соединений характер подготовки под сварку, марка и толщина основного металла, марки сварочных материалов, положение шва в пространстве, начальная температура основного металла, режим сварки и термической обработки должны полностью отвечать условиям изготовления контролируемого изделия или особому назначению испытания.

Сварку контрольных соединений, предназначенных для испытания сварочных материалов (электродов, сварочных проволок, присадочных прутков, флюсов и др.), если нет специальных требований, производят с остыванием между наложением отдельных слоев. Температура, до которой должен остывать металл, устанавливается стандартом или другой технической документацией.

2.4. Размеры пластин для изготовления контрольных соединений определяются требованиями, указанными ниже.

2.4.1. Для контрольных соединений, выполняемых дуговой, электрошлаковой и газовой сваркой из плоских элементов, ширина каждой свариваемой пластины, если нет иных указаний в стандартах или другой технической документации, должна быть не менее:

Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов

МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

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

Дата введения 1999-07-01

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Казахстан

Главная государственная инспекция Туркменистана

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 30 июня 1998 г. N 267 межгосударственный стандарт ГОСТ 25.503-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1999 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы статических испытаний на сжатие при температуре 20 °С для определения характеристик механических свойств черных и цветных металлов и сплавов.

Стандарт устанавливает методику испытания образцов на сжатие для построения кривой упрочнения, определения математической зависимости между напряжением течения и степенью деформации и оценки параметров степенного уравнения

Механические характеристики, кривая упрочнения и ее параметры, определяемые в настоящем стандарте, могут быть использованы в случаях:

- выбора металлов, сплавов и обоснования конструктивных решений;

- статистического приемочного контроля нормирования механических характеристик и оценки качества металла;

- разработки технологических процессов и проектирования изделий;

- расчета на прочность деталей машин.

Требования, установленные в разделах 4, 5 и 6, являются обязательными, остальные требования - рекомендуемыми.

2 Нормативные ссыпки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 18957-73* Тензометры для измерения линейных деформаций строительных материалов и конструкций. Общие технические условия

* На территории Российской Федерации отменен.

3 Определения

3.1 В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 диаграмма испытаний (сжатия): График зависимости нагрузки от абсолютной деформации (укорочения) образца;

3.1.2 кривая упрочнения: График зависимости напряжения течения от логарифмической деформации;

3.1.3 осевая сжимающая нагрузка: Нагрузка, действующая на образец в данный момент испытания;

3.1.4 условное номинальное напряжение : Напряжение, определяемое отношением нагрузки к начальной площади поперечного сечения;

3.1.5 напряжение течения : Напряжение, превышающее предел текучести, определяемое отношением нагрузки к действительной для данного момента испытаний площади поперечного сечения образца при равномерном деформировании;

3.1.6 предел пропорциональности при сжатии : Напряжение, при котором отступление от линейной зависимости между нагрузкой и абсолютным укорочением образца достигает такого значения, при котором тангенс угла наклона, образованного касательной к диаграмме

3.1.7 предел упругости при сжатии : Напряжение, при котором относительная остаточная деформация (укорочение) образца () достигает 0,05% первоначальной расчетной высоты образца;

3.1.8 предел текучести (физический) при сжатии : Наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения сжимающей нагрузки;

3.1.9 условный предел текучести при сжатии : Напряжение, при котором относительная остаточная деформация (укорочение) образца достигает 0,2% первоначальной расчетной высоты образца;

3.1.10 предел прочности при сжатии : Напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению;

3.1.11 показатель деформационного упрочнения : Степенной показатель аппроксимирующего кривые упрочнения уравнения

ГОСТ 1497–84 (ИСО 6892−84, СТ СЭВ 471−88) Металлы. Методы испытаний на растяжение (с Изменениями N 1, 2, 3)

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 471−88 и соответствует ИСО 6892−84* по сущности метода, проведению испытаний и обработке результатов испытаний металлов и изделий из них наименьшим размером в поперечном сечении 3,0 мм и более
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам можно получить перейдя по ссылке, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Номер образца

Твердость по шкалам Бринелля или Роквелла

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, приложения
ГОСТ 166–89	2.2
ГОСТ 427–75	2.4
ГОСТ 6507–90	2.2
ГОСТ 14766–69	Приложение 1
ГОСТ 28840–90	2.1

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5−94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11−12−94)

7. ИЗДАНИЕ (январь 2008 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в августе 1987 г., октябре 1989 г., мае 1990 г. (ИУС 12−87, 2−90, 8−90)

Поправки внесены изготовителем базы данных

___________
* Поправкой (ИУС 7−2014) по всему тексту стандарта заменены слова «временное сопротивление» на «предел прочности»;
** Поправкой (ИУС 11−2014) по всему тексту стандарта заменены слова «предел прочности"на „временное сопротивление“. — Примечание изготовителя базы данных.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 471−88 и ИСО 6892−84 по сущности метода, проведению испытаний и обработке результатов испытаний металлов и изделий из них наименьшим размером в поперечном сечении 3,0 мм и более.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.5. При отсутствии других указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию значение параметров шероховатости обработанных поверхностей или . Применение коротких образцов предпочтительнее.

Литые образцы и образцы из хрупких материалов допускается изготовлять с начальной расчетной длиной .

При наличии указаний в НТД на металлопродукцию допускается применять и другие типы образцов, в том числе и непропорциональные, для которых начальная расчетная длина до — для цилиндрических образцов,

от до — для плоских образцов.

— для цилиндрических образцов,

— для плоских образцов.

3.3. Величину начальной расчетной длины — до ближайшего числа, кратного 5, если различие между вычисленным и установленным значениями — до ближайшего числа, кратного 10.

Начальную расчетную длину с отнесением места разрыва к середине и для определения относительного равномерного удлинения применяется тензометр, то начальная расчетная длина по тензометру производится автоматически, то нанесение меток для ограничения начальной расчетной длины образца , соответствующего напряжению, равному 5−10% от предполагаемого предела пропорциональности , соответствующее подсчитанному значению приращения удлинения.

Допускается применение метода линейной интерполяции для уточнения значения .

4.1.2. Определение предела пропорциональности , параллельную оси абсцисс, и на этой прямой откладывают отрезок , равный половине отрезка и начало координат проводят прямую .

4.1.3. Предел пропорциональности ( .

Пример определения предела пропорциональности , соответствующего напряжению, равному 10−15% от предполагаемого предела пропорциональности .

Пример определения модуля упругости и нижний и скорость нагружения должна устанавливаться в пределах, приведенных в табл.1б, если не имеется других указаний в НТД на металлопродукцию.

Модуль упругости

Скорость нагружения, Н/(мм (для цветных металлов)

(для цветных и черных металлов)

Скорость нагружения должна быть установлена в области упругости и поддерживаться по возможности постоянной, пока не будет достигнут верхний предел текучести .

При определении физического

____________________
* Черт.2. (Исключен, Изм. N 2).

Масштаб диаграммы по оси удлинения должен быть не менее 50:1.

При отсутствии испытательных машин с диаграммами указанного масштаба и возможности их получения с помощью специальных устройств допускается, за исключением случаев разногласий в оценке качества металлопродукции, использовать диаграммы с масштабом по оси удлинения не менее 10:1 при применении образцов с рабочей длиной не менее 50 мм.

4.5.2. Если прямолинейный участок диаграммы растяжения выражен нечетко, то рекомендуется следующий способ определения предела текучести условного

После того как ожидаемый условный предел текучести будет превышен, усилие на образец снижают до величины, составляющей примерно 10% от достигнутого. Далее производят новое нагружение образца до тех пор, пока величина приложенного усилия не превысит первоначальную.

Для определения усилия на диаграмме проводят прямую вдоль петли гистерезиса. Далее проводят параллельно ей линию, расстояние от начала которой до точки О диаграммы, отложенное по оси удлинения, соответствует допуску на величину пластической деформации.

Величина усилия, соответствующая точке пересечения этой линии с диаграммой растяжения, соответствует усилию условного предела текучести при установленном допуске на величину пластической деформации.

4.5.3. При определении предела текучести условного .

Предел текучести условный и условного предела текучести определяют по диаграмме растяжения (черт.3б).

Для определения указанного предела текучести на диаграмме растяжения проводят прямую, параллельную оси ординат (оси усилий) и отстоящую от нее на расстоянии, равном допуску на величину полной деформации с учетом масштаба диаграммы. Точка пересечения этой прямой с диаграммой растяжения соответствует усилию при пределе текучести условном .

Значение вычисляют путем деления величины полученного усилия на начальную площадь поперечного сечения образца скорость нагружения должна соответствовать требованиям п.

4.6.2. Для определения предела текучести условного , составляющего не более 10% от ожидаемого предела текучести условного и после выдержки в течение 10−12 с разгружают до начального напряжения . Начиная с усилия, составляемого 70−80% от ожидаемого предела текучести условного .

Испытание прекращают, когда остаточное удлинение превысит заданную величину. За усилие, соответствующее пределу текучести условному .

4.7−4.7.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

4.8. Определение относительного равномерного удлинения проводят на образцах с начальной расчетной длиной . Относительное равномерное удлинение (черт.4), отстоящем на расстоянии не менее чем 2 или 2 от места разрыва. Конечная длина расчетного участка должна быть не менее

Допускается определение относительного равномерного удлинения .

4.8; (Измененная редакция, Изм. N 3).

4.9. Для определения конечной расчетной длины образца с отнесением места разрыва к середине.

Пересчет производят по заранее нанесенным вдоль рабочей части образца кернам или рискам, например через 5 или 10 мм (черт.5).

Пример

На начальной расчетной длине образца . На длинной части образца обозначим риску .

Расстояние от до интервалов.

Если разность — число четное, то от риски интервалов и конечная расчетная длина образца определяется по формуле

Если разность — число нечетное, то от риски интервалов и до точки интервалов (в сумме ). В этом случае конечная расчетная длина образца .

4.9.3. При наличии указаний в НТД при определении относительного удлинения после разрыва для малопластичных металлов ( .

Перед испытанием около одного из концов рабочей длины образца наносят едва заметную метку. С помощью измерителя на образце проводят дугу радиусом, равным начальной расчетной длине образца

б) конечную расчетную длину .

4.10.1. В протоколе испытаний должно быть указано, на какой расчетной длине определено относительное удлинение после разрыва .

Например, при испытании образцов с начальной расчетной длиной и относительное удлинение после разрыва обозначают соответственно.

4.11. Для определения относительного сужения .

4.12. Округление вычисленных результатов испытаний проводят в соответствии с табл.2.

Предел пропорциональности, Н/мм
(1,00−2,50·10
(до 0,01·10 );

при разрыве образца по дефектам металлургического производства и получении при этом неудовлетворительных результатов испытаний.

При отсутствии иных указаний в НТД на металлопродукцию испытания, взамен неучитываемых, повторяют на таком же количестве образцов.

4.14. Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в приложении 10.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (cправочное).

Рабочая длина образца

Диаметр образца после разрыва

Ширина образца после разрыва

Предел пропорциональности с осью усилий увеличивается на 50% от своего значения на упругом (линейном) участке

Временное сопротивление

Относительное равномерное удлинение

Отношение приращения расчетной длины образца после разрушения к начальной расчетной длине деформации

Напряжение, при котором полная деформация образца достигает заданной величины, выраженной в процентах от рабочей длины образца )

Предел текучести условный с допуском на величину остаточной деформации при разгружении )

Начальная расчетная длина по тензометру

Конечная длина расчетного участка

Участок на конечной расчетной длине образца после разрыва ).

При допусках от 0,005 до 0,05% на величины пластической деформации при нагружении, полной деформации при нагружении, остаточной деформации при разгрузке вместо термина «предел текучести» условный допускается применять термин «предел упругости» с индексацией, установленной для соответствующего предела текучести условного.

Читайте также: