Испытание на изгиб металла

Обновлено: 05.07.2024

3 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к м е ждународному стандарту ИСО 7438:1 985 «Материалы металличе ские. Испытание на изгиб». При этом разделы полностью идентичны, а приложение А дополняет их с учетом потребностей национальной экономики указанных выше государств

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 20 января 2004 г. № 23-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 14019-2003 введен в действие непосредственно в качестве национального стандарта Российской Фед е рации с 1 сентября 2004 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 14019-80

1 Область применения . 2

2 Нормативные ссылки . 2

3 Обозначения и определения . 2

4 Сущность метода . 3

5 Аппаратура . 3

6 Подготовка к испытанию .. 4

7 Проведение испытания . 5

8 Обработка результатов испытания . 6

9 Протокол испытания . 6

Приложение А Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны .. 7

ГОСТ 14019-2003

(ИСО 7438:1985)

МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ

МАТЕРИАЛЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Метод испытания на изгиб

Metallic materials. Bend test method

Дата введения 2004 -0 9-0 1

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает м е тод определения способности металлических материалов выдерживать пластиче скую де формацию при изгибе.

Дополнительные требования, отражающи е потребности экономики страны, приведены в приложении А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на сл е дующие стандарты:

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и т е хнологиче ских испытаний

ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжени е , сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ 30893.1-2002 Основные нормы взаимозам е няемости. Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными допусками

3 Обозначения и определения

Обознач е ния (рисунки 1 и 2) и наименования параме тров приведе ны в таблице 1.

Толщина или диаметр образца (или диаметр вписанной окружности для образцов многоугольного сечения), мм

Ширина образца, мм

Длина образца, мм

Расстояние между опорами из гибающего устройства, мм

Диаметр оправки, мм

Угол изгиба, градус

Внутренний радиус изогнутой части образца после испытания, мм

4 Сущность метода

Испытание на изгиб заключается в пластической деформации образца круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения путем изгиба без изменения направл е ния действия силы до достижения заданного угла изгиба.

Оси двух опор при изгибе образца должны оставаться в плоскости, п е рпе ндикулярной к направлению действия силы. При изгибе на 180° две боковые поверхности могут, в зависимости от требований стандарта на ме таллопродукцию, соприкасаться друг с другом или быть параллельными, находясь одна от другой на заданном расстоянии; для контроля этого расстояния применяют прокладку.

5 Аппаратура

5 .1 Испытание на изгиб должно проводиться на универсальных испытательных машинах или прессах ( ГОСТ 28840), снабженных сле дующими устройствами:

- изгибающим устройством с двумя опорами и оправкой (рисунок 1);

- изгибающим устройством с V - образн ой выемкой и оправкой (рисунок 2);

- изгибающим устройством с тисками (рисунок 3).

5.2 Изгибающее устройство с опорами и оправкой

5.2 .1 Длина опор и ш ирина оправки должны превышать ширину или диаметр образца. Диаметр оправки определяется нормативным документом на металлопродукцию. Опоры для образца и оправка должны быть достаточно твердыми.

Дополнительные требования к оправке и опорам приве д ены в приложении А.

1 - тиск и; 2 - оправка

5.2.2 Если нет иных указаний, то расстояние между опорами l определяют по формуле

l = (D + 3a) ± a/2 , (1)

где D - диам е тр оправки, мм;

a - толщина (диам е тр) образца, мм.

Данное расстояни е не должно изме няться в тече ние всего испытания на изгиб.

5.3 Изгибающее устройство с V -образно й выемкой и оправкой

Наклонные плоскости V -образной выемкой образуют угол 180 ° - α (рисунок 2). Ве личина угла α устанавливается нормативными документами на металлопродукцию.

Кромки V -образной выемки должны иметь радиус закругления, в 1 - 10 раз превышающий толщину образца, и должны быть достаточно твердыми.

Дополнительные требования к изгибающему устройству приведены в приложении А.

5.4 Изгибающее устройство с тисками

Устройство состоит из тисков и оправки достаточной твердости; оно мож е т быть снабжено рычагом для приложе ния усилия к образцу (рисунок 3).

Дополнительны е требования к изгибающе му устройству приведены в приложе нии А.

6 Подготовка к испытанию

6 .1 Отбор проб, заготовок и образцов - по нормативным документам на металлопродукцию. Дополнительные тре бования к отбору заготовок и образцов приведены в приложении А.

6.2 Для испытания прим е няют образцы круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сече ния. Любые участки материала, подвергавшиеся резке ножницами, пламенной резке или аналогичным операциям во время отбора проб, должны быть удале ны. Если такие участки не удале ны, допускается проводить испытания образцов на изгиб при условии, что результаты испытаний будут соотве тствовать нормативным докуме нтам на ме таллопродукцию.

6.3 Кромки образцов прямоугольного с е че ния должны быть закругле ны радиусом не боле е 0,1 толщины образца. Закругле ние должно выполняться таким образом, чтобы оно не вле кло за собой образование попе речных заусенцев, царапин или вмятин, которые могут отрицательно влиять на результаты испытания.

Допускается проводить испытания на образце с незакругленными кромками при условии, что результаты испытания будут соответствовать нормативным документам на металлопродукцию.

6.4 Если в нормативных докум е нтах на металлопродукцию не оговорено иное, ширина образца должна быть сле дующей:

- при ширине изделия н е более 20 мм ширина образца равна ширине изделия;

- при ширине изд е лия более 20 мм ширина образца составляе т (20 ± 5) мм для изделий толщиной менее 3 мм и от 20 до 50 мм - для изделий толщиной 3 мм и более.

6.5 Толщина образцов, отбираемых от листов, полос и фасонных профил е й, должна быть равна толщине испытуемого изделия. Если толщина изделия боле е 25 мм, она может быть уменьше на путем механической обработки одной стороны для получения толщины не менее 25 мм. При изгибе необработанная поверхность должна быть на растягиваемой стороне образца.

6.6 Образцы круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения испытывают на изгиб с поперечным сечени е м, равным поперечному сечению изделия, при условии, если диаметр образца при круглом поперечном сечении или диаметр вписанной окружности (для многоугольного сечения) не превышает 50 мм. Если диаметр образца или диаметр вписанной окружности более 30 мм, но не более 50 мм включительно, то образец может быть уменьшен до диаметра не менее 25 мм. Если диаме тр образца или диаметр вписанной окружности превышает 50 мм, то образец должен быть уменьшен до диаметра не менее 25 мм (рисунок 4 ).

При изгибе необработанная поверхность должна быть на растягиваемой стороне образца. Дополнительные требования к размерам образцов приведены в приложении А.

6.7 При испытании поковок, отливок и полуфабрикатов разм е ры образцов и место их отбора устанавливают согласованием между потребителем и изготовителем.

6.8 По согласованию между потребителем и изготовителем испытания на изгиб допускается проводить на образцах больш е й толщины и ширины, чем указано в 6.4 - 6.6.

6.9 Длина образца зависит от толщины образца и используемого испытательного оборудования.

7 Проведение испытания

7 .1 Испытания на изгиб должны проводиться при температуре окружающе й среды от 10 ° С до 35 ° С. При разногласиях в оценке каче ства металлопродукции испытания должны проводиться при температуре (23 ± 5) ° С.

7.2 Испытания на изгиб проводят в соответствии с требованиями одного из следующих м е тодов, указанных в нормативных документах на ме таллопродукцию:

- до достижения заданного угла изгиба при действии усилия (рисунки 1, 2 и 3);

- до достижения параллельности сторон образца, отстоящих друг от друга на заданном расстоянии при действии усилия (рисунок 5);

- до соприкосновения сторон образца при действии усилия (рисунок 6).

7.3 При испытании на изгиб до заданного угла изгиба образец устанавливают на опорах (рисунок 1 ) или на изгибающем устройстве с V -образной выемкой (рисунок 2 ) и изгибают посередине между опорами под действием непрерывно возрастающего усилия.

При испытании всеми способами (рисунки 1, 2 и 3) изгибающее усилие должно прилагаться постеп е нно, чтобы обеспечить свободное пластическое течение металла.

Если указанным выше способом невозможно изогнуть образец непосредственно до заданного угла, то догиб производят путем сжатия концов образца (рисунок 7).

7.4 При испытании на изгиб до параллельности сторон образец сначала изгибают, как указано в 7.3, а затем его помещают м е жду двумя паралле льными плоскостями пресса (рисунок 5) и при постоянно возрастающе м усилии сгибают до получения параллельности сторон образца. Это испытание может проводиться с прокладкой или без прокладки. Толщина прокладки должна быть равна диаме тру оправки.

7.5 При испытании на изгиб до соприкосновения сторон образца (рисунок 6) образец посл е предварительного изгиба подвергают дальнейшему изгибу между двумя параллельными плоскостями пресса при постоянно возрастающем усилии.

8 Обработка результатов испытания

8 .1 Результаты испытания на изгиб оценивают в соответствии с нормативными документами на металлопродукцию. Если такие указания отсутствуют, то отсутствие трещин, видимых невооруженным глазом, служит доказательством того, что образе ц выдержал испытание на изгиб.

8.2 Угол изгиба, указанный в нормативных докум е нтах на металлопродукцию, всегда считается минимальным. Если указывают внутренний радиус изгиба, то он все гда считается максимальным.

9 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать следующую информацию:

- ссылку на настоящий стандарт;

- идентификацию образца (тип материала, номер плавки, направлени е оси образца относительно изделия);

- форму и разм е ры образца;

- м е тод испытания;

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны

А.1 При отсутствии указаний в нормативных документах на металлопродукцию места вырезки заготовок для образцов, их количество, направление продольной оси образцов по отношению к заготовке, размеры припусков при вырезке и механической обработке устанавливают по ГОСТ 7564 или другому нормативному документу на правила отбора проб, заготовок и образцов по согласованию между потребителем и изготовителем.

А .2 При отсутствии указаний в нормативных документах на металлопродукцию диаметр оправки должен быть равен двум толщинам (диаметрам) образца, а радиус закругления опор должен быть не менее толщины (диаметра) образца.

А.3 Рабочие поверхности оправки и опор изгибающих устройств, зажимного приспособления, а также изгибающ е го устройства с V -образной выемкой н е должны иметь смятия. Твердость указанных поверхностей должна быть не менее 50 HR C .

А .4 Испытание металлопродукции толщиной более 30 мм допускается проводить на цилиндрических образцах диаметром (25 ± 0,5) мм.

А .5 Ориентировочную длину образца I , мм, определяют по формуле

L = 2 (a + D) + K, (A. 1 )

где а - толщина (диаметр) образца, мм;

D - диаметр оправки, мм;

K - коэффициент, равный 100 - 1 50 мм.

А.6 Шероховатость поверхности образцов после механической обработки r z должна быть не более 40 мкм по ГОСТ 2789.

А .7 При наличии указаний в нормативных документах на металлопродукцию испытания проводят до появления первой трещины в растянутой зоне образца с определением угла изгиба.

А .8 Перед испытанием допускается правка образца при температуре от 10 °С до 35 °С.

А .9 При испытании до соприкосновения сторон допускается просвет, равный внутреннему радиусу изгиба.

А.10 Испытание на изгиб до появления первой трещины проводят по той же методике, что и изгиб до заданного угла. При любом методе испытания на изгиб скорость перемещения оправки или опор не должна превышать 15 мм/мин.

Момент появления трещины устанавливают невооруженным глазом. Угол изгиба измеряют без снятия усилия.

А.11 Допускается измерять угол изгиба после снятия усилия.

А.12 Предельные отклонения по диаметру и ширине образцов - в соответствии с ГОСТ 30893.1 для класса точности грубый.

А.13 В протоколе испытания должна быть указана толщина или диаметр (или диаметр вписанной окружности для многоугольного сечения) металлопродукци и.

ГОСТ 14019-80 Металлы. Методы испытания на изгиб

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний металлов на изгиб при температуре (20 )° C .

Испытание состоит в изгибе образца вокруг оправки под действием статического усилия и служит для определения способности металла выдерживать заданную пластическую деформацию, характеризуемую углом изгиба, или для оценки предельной пластичности металла, характеризуемой углом изгиба до появления первой трещины.

Стандарт не распространяется на испытания труб полного сечения, сварных соединений и проволоки.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Места вырезки заготовок для образцов, их количество, направление продольной оси образцов по отношению к заготовке, величины припусков при вырезке и механической обработке - по ГОСТ 7564-73 и другой нормативно-технической документации на правила отбора проб, заготовок и образцов или на металлопродукцию.

1.2. Испытания проводят на образцах круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения.

Требования к испытанию образцов с иной формой поперечного сечения должны указываться в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.3. Испытания на изгиб металлопродукции номинальной толщиной до 25 мм проводят на плоских образцах толщиной, равной толщине изделия.

При номинальной толщине металлопродукции более 25 мм плоские образцы толщиной (25±0,5) мм изготовляют механической обработкой одной из сторон заготовки.

При испытании необработанная поверхность образца должна лежать на опорах.

1.3.1. Если не имеется указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию, ширина образца ( b , мм) должна быть равна:

двум толщинам образца - для металлопродукции номинальной шириной более 20 мм и номинальной толщиной 10 мм и более.

Из металлопродукции номинальной толщиной более 25 мм допускается изготовлять образцы толщиной (25±0,5) мм при ширине образцов 30 мм.

Предельные отклонения по ширине образцов - в соответствии с ГОСТ 25670-83 для класса точности грубый.

Примечание. При соответствии результатов испытаний требованиям нормативно-технической документации на металлопродукцию допускается проведение испытаний на образцах с большей шириной.

1.3.2. Острые кромки образцов должны быть закруглены. Радиус закругления не должен превышать 0,1 толщины образца. Механическую обработку кромок проводят вдоль образца.

Допускается проводить испытания образцов с незакругленными кромками при условии соответствия результатов испытаний требованиям нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.3.3. При контрольных испытаниях образцов толщиной 10 мм и более допускается устанавливать одинаковую ширину образцов, равную удвоенной максимальной толщине образца. Разбивку по толщинам рекомендуется проводить с интервалом 5 мм.

1.4. Металлопродукция круглого или многоугольного сечения подвергается испытанию на изгиб в состоянии поставки (в сечении, равном сечению металлопродукции), если номинальный диаметр (при круглом сечении) или диаметр вписанной окружности (при многоугольном сечении) не превышает 50 мм.

Испытание металлопродукции сечением более 30 и до 50 мм допускается проводить на цилиндрических образцах диаметром (25±0,5) мм.

Испытание металлопродукции сечением более 50 мм проводится на цилиндрических образцах диаметром (25±0,5) мм.

1.5. Допускается проводить испытание на изгиб плоских образцов толщиной более 25 мм и шириной, равной двум толщинам образца, а также металлопродукции диаметром (диаметром вписанной окружности при многоугольном сечении) более 50 мм в состоянии поставки.

1.6. При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию проводят испытания на изгиб на образцах других размеров.

1.7. Шероховатость поверхности образцов после механической обработки Rz должна быть не более 40 мкм по ГОСТ 2789-73.

Допускается применять образцы с более высоким значением параметра шероховатости Rz или без механической обработки при соответствии результатов испытаний требованиям нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.8. При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию образцы правят перед испытанием.

1.9. Размеры и форму заготовок и образцов для испытаний на изгиб поковок, отливок и полуфабрикатов устанавливают в соответствующей нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.10. Длину образца устанавливают в зависимости от толщины металла и толщины (диаметра закругления) оправки. Ориентировочную длину образца ( L , мм) вычисляют по формуле

где а - толщина или диаметр (диаметр вписанной окружности для многоугольного сечения образца, мм;

D - диаметр закругления (толщина) оправки, мм;

К = 100 . 150.

1.11. Количество образцов для испытаний указывают в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

2. АППАРАТУРА

2.1. Испытание на изгиб проводят на универсальных испытательных машинах или прессах. Для проведения испытания применяют приспособления:

в виде двух опор с оправкой ( черт. 1);

в виде матрицы с V-образным углублением и оправкой ( черт. 2).

Образцы толщиной менее 4 мм испытывают на изгиб в тисках вокруг жестко закрепленной оправки ( черт. 4). Изгиб образца осуществляют с помощью рычага.

2.2. Угол между наклонными поверхностями матрицы с V-образным углублением должен составлять 180"- a °. Величину угла изгиба a (град) устанавливают в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

Края матрицы должны быть закруглены с радиусом закругления, равным от 1 до 2 толщин (диаметров) образца, и иметь твердость не менее 50 HRC _Э .

Разд. 1, 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. При изготовлении плоского образца на его гранях после механической обработки не должно быть поперечных рисок от режущего инструмента. Шероховатость поверхности образца после механической обработки Rz по ГОСТ 2789-73 должна быть меньше или равна 40 мкм.

3.2. Острые кромки образца должны быть притуплены. Радиус закругления не должен превышать 0,1 толщины образца. Механическую обработку кромок производят вдоль образца. Допускается проводить испытания па образцах с непритупленными кромками, если при этом получаются удовлетворительные результаты.

3.3. Ширина оправки и опор должна быть больше ширины образца. Толщину оправки d устанавливают в соответствии с нормативно-технической документацией на металлопродукцию. При отсутствии таких указаний толщину оправки принимают равной двум толщинам (диаметрам) испытуемого образца. Радиус закругленной части оправки должен быть равен половине ее толщины. Радиус закругления опор R должен быть не менее толщины образца.

3.4. Расстояние между опорами (в свету), если оно не оговорено в нормативно-технической документации на металлопродукцию, принимают равным d +2,5а с округлением до 1 мм в большую сторону.

3.5. Перед испытанием допускается правка образцов при температуре (20 )° C .

3.6. На средней трети длины образца не допускаются пороки металлургического производства и механические повреждения. Маркировка должна быть на концах образца.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Образец с постоянной площадью поперечного сечения подвергают изгибу сосредоточенной нагрузкой в середине пролета между опорами ( черт. 1).

4. la . Расстояние между опорами ( l ) определяется с округлением до 1,0 мм и вычисляется (мм) по формуле

где D - диаметр закругления, мм

а - толщина или диаметр (диаметр вписанной окружности для многоугольного сечения образца), мм.

4.1б. Ширина оправки и опор должна быть больше ширины образца.

Диаметр закругления (толщина) оправки и радиус закругления опор (R, мм) устанавливают в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на металлопродукцию. При отсутствии таких указаний диаметр закругления (толщину) оправки принимают равным двум толщинам (диаметрам) образца, а радиус закругления опор - не менее толщины (диаметра) образца.

При испытании не должно наблюдаться смятия рабочих поверхностей оправки и опор.

4.1а; 4.1б. (Введены дополнительно, Изм. №1).

4.2. Испытание на изгиб проводят:

до заданного угла изгиба;

до появления первой трещины в растянутой зоне образца с определением угла изгиба;

до параллельности сторон;

до соприкосновения сторон.

Вид изгиба должен быть оговорен в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

4.3. Испытания на изгиб проводят при плавном увеличении нагрузки на образец. При испытании до появления первой трещины с определением угла изгиба скорость испытания не должна превышать 15 мм/мин.

4.4. (Исключен, Изм. № 1).

4.5. При испытании на изгиб на жестко закрепленной в тисках оправке образец одним концом зажимают в тисках и изгибают на заданный угол ( черт. 4). Радиус оправки оговаривается в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

4.5а. При испытании до заданного угла изгиба образец устанавливают на опоры ( черт. 1) или на матрицу ( черт. 2) и изгибают при помощи оправки до заданного угла.

Угол изгиба измеряют без снятия нагрузки. Допускается измерять угол изгиба после снятия усилия ( черт. 5).

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4.6. Испытания на изгиб до появления первой трещины проводят по той же методике, что и изгиб до заданного угла. Угол изгиба измеряют без снятия нагрузки.

* Черт. 3 исключен (Изм №1).

Допускается измерять угол изгиба после снятия нагрузки.

4.7. Испытания на изгиб до параллельности сторон проводят после предварительного изгиба образца на угол не менее 150° по схемам на черт. 1, 2, 4. Догиб продолжают между параллельными плоскостями до соприкосновения сторон образца с прокладкой толщиной, равной толщине (диаметру) оправки ( черт. 6).

4.8. Испытания на изгиб до соприкосновения сторон проводят после изгиба образца на угол не менее 150° по схемам черт. 1, 2, 4. Догиб продолжают между двумя параллельными плоскостями плавно нарастающим усилием до соприкосновения сторон образца с образованием естественной петли. Опорные поверхности должны быть больше половины длины образца ( черт. 7).

4.6-4.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Осматривают кромки и наружную поверхность изогнутой части образца. Определение результатов испытаний производят в соответствии с нормативно-технической документацией на металлопродукцию. Если таких указаний нет, то признаком того, что образец выдерживал испытание на изгиб, служит отсутствие излома, расслоений и трещин, видимых невооруженным глазом. При испытании на изгиб с целью определения предельной пластичности момент появления первой трещины устанавливают невооруженным глазом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2. Исходные данные и результаты испытаний записывают в протоколе испытания, в котором должны быть указаны:

марка металла или условное обозначение образца;

диаметр (толщину) изделия;

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Б. М. Овсянников, Н. Д. Бирун, И. А. Балакина, А. В. Минашин

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.03.80 г. № 1202

3. Периодичность проверки - 5 лет

5. ВЗАМЕН ГОСТ 4019-63

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на которую дана ссылка

Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения

7. Срок действия продлен до 01.07.2000 Постановлением Госстандарта СССР № 3083 от 16.10.89

8. Переиздание [июнь 1990 г.] с Изменением № 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 1-90]

Настоящий стандарт устанавливает м е тод определения способности металлических материалов выдерживать пластич е скую д е формацию при изгибе.

ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжени е , сжати е и изгиб. Общие технически е требования

Обознач е ния (рисунки 1 и 2) и наименования парам е тров привед е н ы в таблице 1.

Толщина или диаметр образца (или диаметр вписанной окружности для образцо в многоугольного сечения), мм

Расстояние между опорами и з гибающего устройства, мм

4 Сущность метода

Оси двух опор при изгибе образца должны оставаться в плоскости, п е рп е ндикулярной к направлению действия силы. При изгибе на 180° две боковые поверхности могут, в зависимости от требований стандарта на м е таллопродукцию, соприкасаться друг с другом или быть параллельными, находясь одна от другой на заданном расстоянии; для контроля этого расстояния применяют прокладку.

5 Аппаратура

5 .1 Испытание на изгиб должно проводиться на универсальных испытательных машинах или прессах (ГОСТ 28840), снабженных сл е дующими устройствами:

- изгибающим устройством с V - образ н ой выемкой и оправкой (рисунок 2);

5.2 Изгибающее устройство с опорами и оправкой

Данное расстояни е н е должно изм е няться в теч е ние всего испытания на изгиб.

Наклонные плоскости V -образной выемкой образуют угол 180 ° - α (рисунок 2). В е личина угла α устанавливается нормативными документами на металлопродукцию.

Устройство состоит из тисков и оправки достаточной твердости; оно мож е т быть снабжено рычагом для прилож е ния усилия к образцу (рисунок 3).

Дополнительны е требования к изгибающ е му устройству приведены в прилож е нии А.

6 Подготовка к испытанию

6 .1 Отбор проб, заготовок и образцов - по нормативным документам на металлопродукцию. Дополнительные тр е бования к отбору заготовок и образцов приведены в приложении А.

6.2 Для испытания прим е няют образцы круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сеч е ния. Любые участки материала, подвергавшиеся резке ножницами, пламенной резке или аналогичным операциям во время отбора проб, должны быть удал е ны. Если таки е участки не удал е ны, допускается проводить испытания образцов на изгиб при условии, что результаты испытаний будут соотв е тствовать нормативным докум е нтам на м е таллопродукцию.

6.3 Кромки образцов прямоугольного с е ч е ния должны быть закругл е ны радиусом не бол е е 0 ,1 толщины образца. Закругл е ни е должно выполняться таким образом, чтобы оно не вл е кло за собой образование поп е речных заусенцев, царапин или вмятин, которые могут отрицательно влиять на результаты испытания.

- при ширине изд е лия более 20 мм ширина образца составля е т (20 ± 5) мм для изделий толщиной менее 3 мм и от 20 до 50 мм - для изделий толщиной 3 мм и более.

6.5 Толщина образцов, отбираемых от листов, полос и фасонных профил е й, должна быть равна толщин е испытуемого изделия. Если толщина изделия бол е е 25 мм, она может быть уменьш е на путем механической обработки одной стороны для получения толщины не менее 25 мм. При изгибе необработанная поверхность должна быть на растягиваемой стороне образца.

6.6 Образцы круглого, квадратного, прямоугольного или многоугольного сечения испытывают на изгиб с поперечным сечени е м, равным поперечному сечению изделия, при условии, если диаметр образца при круглом поперечном сечении или диаметр вписанной окружности (для многоугольного сечения) не превышает 50 мм. Если диаметр образца или диаметр вписанной окружности более 30 мм, но не более 50 мм включительно, то образец может быть уменьшен до диаметра не менее 25 мм. Если диам е тр образца или диаметр вписанной окружности превышает 50 мм, то образец должен быть уменьшен до диаметра не менее 25 мм (рисунок 4 ).

7 .1 Испытания на изгиб должны проводиться при температуре окружающ е й среды от 10 ° С до 35 ° С. При разногласиях в оценке кач е ства металлопродукции испытания должны проводиться при температуре (23 ± 5) ° С.

7.4 При испытании на изгиб до параллельности сторон образец сначала изгибают, как указано в 7.3, а затем его помещают м е жду двумя паралл е льными плоскостями пресса (рисунок 5) и при постоянно возрастающ е м усилии сгибают до получения параллельности сторон образца. Это испытание может проводиться с прокладкой или без прокладки. Толщина прокладки должна быть равна диам е тру оправки.

8 .1 Результаты испытания на изгиб оценивают в соответствии с нормативными документами на металлопродукцию. Если таки е указания отсутствуют, то отсутствие трещин, видимых невооруженным глазом, служит доказательством того, что образ е ц выдержал испытани е на изгиб.

8.2 Угол изгиба, указанный в нормативных докум е нтах на металлопродукцию, всегда считается минимальным. Если указывают внутренний радиус изгиба, то он вс е гда считается максимальным.

Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

Настоящий стандарт распространяется на черные и цветные металлы и сплавы и устанавливает метод испытания на ударный изгиб при температуре от минус 100 до плюс 1200 °С.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Метод основан на разрушении образца с концентратором посередине одним ударом маятникового копра. Концы образца располагают на опорах. В результате испытания определяют полную работу, затраченную при ударе (работа удара), К или ударную вязкость.

Под ударной вязкостью следует понимать работу удара, отнесенную к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Форма и размеры образцов для испытания должны соответствовать указанным в таблице и на черт. 1- 3.

Радиус концентратора R

Длина L (пред. откл. ± 0,6)

Высота Н (пред. откл. ±0,1)

Глубина надреза h ₁ (пред. откл. ±0,1)

Глубина концентратора h (пред. откл. ±0,6)

Высота рабочего сечения H ₁

* При контрольных массовых испытаниях допускается изготовление образцов с предельным отклонением ±0,10 мм.

Допускается использовать образцы без надреза и с одной и двумя необработанными, поверхностями, размеры которых по ширине отличаются от указанных в таблице.

Область применения образцов указана в справочном приложении 1.

Испытание образцов типа 4, 14, 18 проводят по требованию потребителя для изделий специального назначения.

1.2. Места вырезки заготовки для изготовления образцов, ориентация оси концентратора, технология вырезки заготовок и изготовления образцов - по ГОСТ 7564-97 для черных металлов, если иное не предусмотрено в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

Для цветных металлов и сплавов все это должно быть указано в нормативно-технической документации на продукцию.

При вырезке заготовок металл образцов должен предохраняться от наклепа и нагрева, изменяющих свойства металла, если не предусмотрено иное в нормативно-технической документации на продукцию.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

( Поправка, ИУС 4-2008).

Образец с концентратором вида U

Образец с концентратором вида V

Образец с концентратором вида Т (усталостная трещина)

а - общий вид; б - форма концентратора для образцов с 15 по 19 тип; в - форма концентратора для образцов 20 типа

1.3. Риски на поверхности концентраторов видов U и V, видимые без применения увеличительных средств, не допускаются.

1.4. Концентратор вида Т получают в вершине начального надреза при плоском циклическом изгибе образца. Способ получения начального концентратора может быть любым.

1.5. Максимальный остаточный прогиб, образовавшийся при нанесении на образцах концентратора вида Т, не должен превышать: 0,25 мм - для образцов длиной 55 мм.

Контроль прогиба образца осуществляется с помощью индикаторов часового типа по ГОСТ 577-68 или других средств, обеспечивающих погрешность измерения прогиба не более 0,05 мм на базе длины образца.

1.6. Тип и число образцов, порядок проведения повторных испытаний должны быть указаны в нормативно-технической документации на конкретную продукцию, утвержденной в установленном порядке.

Если в нормативно-технической документации на металлопродукцию не указан тип образца, следует испытывать образцы типа 1 - до 01.01.91.

2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Маятниковые копры - по ГОСТ 10707-82. Скорость движения маятника в момент удара должна быть:

5 ± 0,5 м/с - для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 50,0 (5,0); 150 (15); 300 (30) Дж (кгс × м);

4 ± 0,25 м/с - для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 25 (2,5); 15 (1,5); 4,5 (0,75) Дж (кгс × м);

3 ± 0,25 м/с - для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 5,0 (0,5) Дж (кгс × м).

Допускается применять копры с другой номинальной потенциальной энергией маятника. При этом номинальное значение потенциальной энергии маятника должно быть таким, чтобы значение работы удара составляло не менее 10 % от номинального значения потенциальной энергии маятника. До 01.01.91 допускается использовать копры с такой номинальной потенциальной энергией маятника, чтобы работа удара составляла не менее 5 % от номинальной потенциальной энергии маятника. Номинальное значение потенциальной энергии маятника должно быть указано в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

Основные размеры опор и ножа маятника должны соответствовать указанным на черт. 4. Для копров другой конструкции допускаются иные радиусы закругления ребра опоры и скорость движения маятника от 4,5 до 7,0 м/с.

2.2. Термостат, обеспечивающий равномерное охлаждение или нагрев, отсутствие агрессивного воздействия окружающей среды на образец и возможность контроля температуры.

2.3. Смесь жидкого азота (ГОСТ 9293-74) или твердой углекислоты («сухого льда») с этиловым спиртом. Применение в качестве охладителя жидкого кислорода и жидкого воздуха не допускается.

Массовая доля кислорода в жидком азоте в процессе охлаждения образцов в термостате не должна быть более 10 %.

2.4. Термометры с погрешностью не более ±1 °С для измерения температуры охлаждающей среды.

2.5. Термометры, включая и преобразователи термоэлектрические (термопары), для измерения температуры нагрева образцов, обеспечивающие измерение с погрешностью, не превышающей:

±5 °С - при температуре нагрева до 600 °С;

±8 °С - » » » свыше 600 °С.

2.6. Трещину на образцах получают на вибраторах, изготовленных по нормативно-технической документации.

2.7. Штангенциркули должны соответствовать требованиям ГОСТ 166-80. Допускается применять и другие измерительные средства, обеспечивающие измерение с погрешностью, не превышающей указанной в п. 1.1.

Опоры и нож маятника

3.1. Перед началом испытаний необходимо проверить положение указателя работы при свободном падении маятника.

Для маятниковых копров с цифровыми отсчетными устройствами указатель работы в исходном положении должен показывать «нуль» при допускаемом отклонении в пределах ширины штриха шкалы по ГОСТ 8.264-77.

3.2. Температурой испытания следует считать температуру образца в момент удара.

Температуру испытания указывают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию, утвержденной в установленном порядке.

3.3. Комнатной температурой следует считать температуру 20 ± 10 °С.

3.4. Для обеспечения требуемой температуры испытания образцы перед установкой на копер должны быть переохлаждены (при температуре испытания ниже комнатной) или перегреты (при температуре испытания выше комнатной). Степень переохлаждения или перегрева должна обеспечивать требуемую температуру испытания и должна определяться экспериментальным путем.

Температура переохлаждения или перегрева образцов при условии, что они могут быть испытаны не позднее чем через 3-5 с после извлечения из термостата, указана в справочном приложении 2.

Выдержка образцов в термостате при заданной температуре (с учетом необходимого переохлаждения или перегрева) должна быть не менее 15 мин.

3.5. Соприкасающаяся с образцом часть приспособления для извлечения его из термостата не должна изменять температуру образца при установке его на опоры копра.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Образец должен свободно, лежать на опорах копра (см. черт. 4). Установка образца должна производиться с помощью шаблона, обеспечивающего симметричное расположение концентратора относительно опор с погрешностью не более ±0,5 мм. При использовании торцовых ограничителей последние не должны мешать образцам свободно деформироваться.

4.2. Испытание должно проводиться при ударе маятника со стороны, противоположной концентратору, в плоскости его симметрии.

4.3. Работу удара определяют по шкале маятникового копра или аналоговых отсчетных устройств.

5.1. За результат испытания принимают работу удара или ударную вязкость для образцов с концентраторами видов U и V и ударную вязкость для образцов с концентратором вида Т.

5.2. Работу удара обозначают двумя буквами ( KU , KV или КТ) и цифрами. Первая буква (К) - символ работы удара, вторая буква (U, V или Т) - вида концентратора. Последующие цифры обозначают максимальную энергию удара маятника, глубину концентратора и ширину образца. Цифры не указывают при определении работы удара на копре с максимальной энергией удара маятника 300 (30,0) Дж (кгс × м), при глубине концентратора 2 мм для концентраторов видов U и V и 3 мм для концентратора вида Т и ширине образца 10 мм ( образцы 1, 11 и 15 типов).

Допускается обозначать работу удара двумя индексами (А i ): первый (А) – символ работы удара, второй ( i ) – символ типа образца в соответствии с таблицей.

5.3. Ударную вязкость обозначают сочетанием буки и цифр.

Первые две буквы КС обозначают символ ударной вязкости, третья буква - вид концентратора; первая цифра - максимальную энергию удара маятника, вторая - глубину концентратора и третья - ширину образца. Цифры не указывают в случае, оговоренном в п. 5.2.

Допускается обозначать ударную вязкость двумя индексами ( a_i ); первый (а) - символ ударной вязкости; второй ( i ) - символ типа образца в соответствии с таблицей.

Для обозначения работы удара и ударной вязкости при пониженной и повышенной температурах вводится цифровой индекс, указывающий температуру испытания. Цифровой индекс ставят вверху после буквенных составляющих.

К V -40 50/2/2 - работа удара, определенная на образце с концентратором вида V при температуре минус 40 °С. Максимальная энергия удара маятника 50 Дж, глубина концентратора 2 мм, ширина образца 2 мм.

КСТ +100 150/3/7,5 - ударная вязкость, определенная на образце с концентратором вида Т при температуре плюс 100 °С. Максимальная энергия удара маятника 150 Дж, глубина концентратора 3 мм, ширина образца 7,5 мм.

КС U ( KCV ) - ударная вязкость, определенная на образце с концентратором вида U (V) при комнатной температуре. Максимальная энергия удара маятника 300 Дж, глубина концентратора 2 мм, ширина образца 10 мм.

- ударная вязкость, определенная на образце типа 11 при температуре минус 60 ° С. Максимальная энергия удара маятника 300 Дж.

5.4. Ударную вязкость (КС) Дж/см 2 (кгс × м/см 2 ) вычисляют по формуле

где К - работа удара, Дж (кгс × м);

S_o - начальная площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, см 2 , вычисляемая по формуле

S _о = H ₁ B ,

где Н₁ - начальная высота рабочей части образца, см;

В - начальная ширина образца, м (см).

Н₁ и В измеряют с погрешностью не более ± 0,05 мм ( ± 0,005 см). S_o округляют: при ширине образца 5 мм и менее - до третьей значащей цифры, при ширине образца более 5 мм - до второй значащей цифры.

Для образцов с концентратором вида Т значение H ¢ ₁ определяют как разность между полной высотой Н, измеренной до испытания с погрешностью не более ± 0,05 мм ( ± 0,005 см) и расчетной глубиной концентратора h_p , измеренной с помощью любых оптических средств с увеличением не менее 7 на поверхности, излома образца после его испытания по схеме, приведенной на черт. 5, с погрешностью не более ± 0,05 мм ( ± 0,005 см).

5.5. Значение КС записывают в протоколе с округлением: до 1 (0,1) Дж/см 2 (кгс × м/см 2 ) - при значении КС более 10 (1) Дж/см 2 (кгс × м/см 2 ); до 0,1 (0,01) Дж/см 2 (кгс × м/см 2 ) - при значении КС менее 10 (1) Дж/см 2 (кгс × м/см 2 ).

5.6. Если в результате испытания образец не разрушился полностью, то показатель качества материала считается не установленным. В этом случае в протоколе испытания указывают, что образец при максимальной энергии удара маятника не был разрушен.

Результаты испытаний не учитывают при изломе образцов по дефектам металлургического производства.

5.7. При замене образца причину указывают в протоколе испытания.

5.8. Исходные данные и результаты испытания образца записывают в протоколе испытания. Форма протокола приведена в рекомендуемом приложении 3.

abc - фронт усталостной трещины; I - I - положение визирной линии окуляра микроскопа в начальный момент измерения (совпадает с гранью образца); II - II - положение визирной линии микроскопа при окончании измерения (положение II - II выбирается так, чтобы заштрихованная площадь выше линии была бы равновелика незаштрихованной площади ниже визирной линии)

Читайте также: