Испытания на предел прочности металла

Обновлено: 17.05.2024

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Метод испытания на длительную прочность

Metals. Stressorupture test method

Срок действия с 01.07.1982
до 01.07.1987*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 2, 1993 год). - Примечание изготовителя базы данных.

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 02.09.1981 г. N 4138

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 05.12.86 N 3692 c 01.07.1987

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 2, 1987, с Поправкой, опубликованной в ИУС N 7, 2022 год, введенной в действие с 27.07.2022

Настоящий стандарт устанавливает метод испытания на длительную прочность черных и цветных металлов и сплавов при температуре до 1200 °С.

Сущность метода заключается в доведении образца до разрушения под действием постоянной растягивающей нагрузки при постоянной температуре.

В результате испытаний определяют предел длительной прочности, т.е. напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время испытания при постоянной температуре, или (при приемо-сдаточных и других контрольных испытаниях) устанавливают контрольную характеристику - время до разрушения при заданном напряжении, которое равно или превышает норму времени, указанную в стандартах или технических условиях на металлопродукцию.

Применение метода предусматривается в стандартах или технических условиях на металлопродукцию.

Стандарт соответствует ИСО/Р-206.

1. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ОБРАЗЦОВ

1.1. Устанавливают основные образцы:

цилиндрический образец диаметром 5 мм с начальной расчетной длиной 25 мм;

цилиндрический образец диаметром 10 мм с начальной расчетной длиной 50 мм;

цилиндрический образец диаметром 10 мм с начальной расчетной длиной 100 мм;

цилиндрический образец диаметром 7 мм с начальной расчетной длиной 70 мм;

плоские образцы с начальной расчетной длиной

Допускается при наличии технических обоснований применять пропорциональные ( мм) образцы других размеров и форм. Диаметр цилиндрических образцов должен быть не менее 3 мм. Форму и размеры образца для испытаний устанавливают стандартами или техническими условиями на металлопродукцию.

При применении образцов различных размеров необходимо учитывать возможное влияние масштабного фактора на результаты испытания.

Допускается применение образцов с надрезом, параметры которых (форма, угол, радиус в основании) указываются в стандартах или технических условиях на металлопродукцию. Если эти параметры не указаны, то они выбираются, исходя из конфигурации детали или целей испытания. Диаметр образца в надрезе должен быть равен диаметру гладкого образца.

Надрез на образцах должны наносить после термической обработки в соответствии с требованиями п.1.6.

(Измененная редакция, Изм. N 1 (Поправка. ИУС N 9- 2022)).

1.2. Допускаемые отклонения на размеры и параметр шероховатости обрабатываемой поверхности образцов должны соответствовать требованиям, указанным в табл.1.

Допускаемое отклонение, мм

Параметр шероховатости по ГОСТ 2789-73, мкм, не более

Диаметр рабочей части

с сохранением поверхностного слоя

Ширина рабочей части

Плоский прямоугольного сечения

обрабатываемый с четырех сторон

Толщина рабочей части, мм

1.2.1. Биение цилиндрического образца при проверке в центрах не должно превышать 0,02 мм.

1.2.2. Допускаемое отклонение по величине площади поперечного сечения не должно превышать ±0,5%.

1.3. Образцы по форме и размерам головок образца и переходной части от головки к его рабочей длине определяют принятым способом крепления образца в захватах испытательной машины и способом крепления измерителя удлинения, если испытание сопровождается измерением деформации образца. Сопряжение головки образца с его рабочей частью должно быть плавным.

1.4. Образцы можно применять двух видов: с обработанной поверхностью или с сохранением поверхностного слоя (например, образцы из листового проката или образцы, изготовленные методом точного литья) в соответствии со стандартами и техническими условиями на металлопродукцию.

1.5. Образцы, имеющие коробление, механические повреждения, поверхностные дефекты в виде инородных включений, расслоений, пор, раковин, трещин (возникающих в результате механической или термической обработки), испытаниям не подвергаются. Рихтовка или другой вид правки заготовок или образцов для испытаний не допускается.

1.6. Если металл подлежит испытанию в термически обработанном виде, то термической обработке подвергаются заготовки для образцов. Если после термообработки металл плохо обрабатывается резанием, то эти заготовки предварительно должны быть доведены до размеров, включающих припуск на окончательную обработку и возможное коробление. Требования к металлу и размерам заготовок устанавливаются стандартами или техническими условиями на металлопродукцию.

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

Испытания на предел прочности металла

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 .

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

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 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

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).

Проверка металла на прочность. Как и чем проводят испытания? на сайте Недвио

Вопрос от читателя нашего портала: Проверка металла на прочность. Как и чем проводят испытания?

Ответ: Металл и металлоконструкции проверяют на прочность в специальных лабораториях и специальными машинами — экстензометрами. Это приборы, которые создают очень высокую нагрузку и позволяют измерить насколько деформируется образец металла при проведении его испытаний на растяжение и сжатие.

Эти испытания металла могут проводиться как неразрушающими, так и разрушающими образец методами. Сами же экстензометры могут быть разных видов:

пневматические экстензометры;
видео экстензометры;
лазерные экстензометры и др.

Все эти машины позволяют тщательно исследовать металл на прочность и определить его качественные характеристики. Для проверки огнестойкости металла дополнительно эти машины могут быть оснащены температурной камерой с нагревом до 350 ⁰С или печью с нагревом изделий до 1200 ⁰С. Все это позволяет определить прочность будущих металлоконструкций в строительстве, а также их потенциальную огнестойкость.

Как исследуют металл на прочность?

Как правило, тест металла на прочность заключается в постепенном растяжении образца экстензометром вплоть до его разрыва. Во время испытания регистрируется зависимость растягивающего усилия от приращения длины образца.

Помимо момента разрыва при помощи испытательной машины можно определить следующие свойства материала:

Предел прочности при растяжении Rm — это максимальное напряжение, полученное при испытании. Его рассчитывают относительно начальной площади поперечного сечения образца в Н/мм2;
Удлинение образца в процентах A% — это отношение изменения длины образца после проведенного испытания к его исходной длине;
Предел текучести Rp — это значение напряжения, при котором начинают проявляться необратимые микроскопические деформации в атомной структуре металла. Если материал не имеет четкого предела текучести, условный предел текучести определяется, когда образец уже остаточно деформирован на 0,2%;
Разрушающее напряжение Ru — так обозначают силу, при которой материал начинает разрушаться;
Предел пропорциональности RH — это максимальное напряжение, при котором деформация изделия пропорциональна напряжению, которое ее вызывает;
Предел упругости Rsp — это напряжение, после которого материал уже не возвращается к исходным размерам. За условный предел упругости Rsp принимается сила, при приложении которой, после разгрузки материала, деформация составляет 0,05% для испытаний на растяжение и 0,01% для испытаний на сжатие.

Разрешение на проведение таких испытаний металла выдается только аккредитованным организациям, имеющим обученный штат сотрудников и специальные лаборатории для тестов. Если вас интересует насколько прочный металл вам предлагают для строительства вашего дома рекомендуем обратиться в Центр Строительного Контроля.

В чем отличие разрушающих и неразрушающих методов?

В первом случае образец испытывают вплоть до его разрушения и непригодности к дальнейшим тестам. Неразрушающие методы исследований металла позволяют полностью использовать исходный образец, при этом не повредить его состав.

В большинстве случаев при работе с металлическими сплавами используют оба метода — просто разделяют исходный образец на составляющие, а затем проводят его испытания и анализы, а также выполняют некоторые измерения и вычисления для полного определения состава.

Основными методами неразрушающего исследования прочности металла являются:

визуальный осмотр;
контроль проникновения краски;
тест магнитных частиц;
радиографический контроль;
ультразвуковой контроль;
испытание на герметичность;
испытание на вихревые токи;
испытание на электромагнитное поле в дальней зоне;
и ультразвуковое испытание на большом расстоянии.

Основными разрушающими методами испытания металлов являются:

испытание на изгиб;
испытание на удар (тест Шарпи и испытание изодом);
испытание на твердость;
испытание на растяжение;
испытание на усталость;
испытание на коррозионную стойкость;
и испытание на износ.

После идентификации компоненты можно протестировать и сопоставить с известными сплавами. В этом случае исходный образец при проведении испытаний уничтожается.

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Испытания металлов

Испытания металлов необходимы для оценки пригодности сырья или изделий к условиям будущей эксплуатации. Очевидно, что данный комплекс мер предотвратит возможные неисправности и поможет сохранить время и ресурсы производства.

Для проведения испытаний используют несколько методов. В нашей статье мы расскажем, как это происходит, разберемся с технологией испытаний и поговорим о необходимом оборудовании для такого рода работ.

Задачи испытания металлов

Испытания металлов – важная часть современного производства. Сравнивая результаты химических, механических и еще целого ряда проверок с определенными нормами, можно делать выводы о том, как поведут себя изделия из конкретного металла в ходе эксплуатации. Например, на усталость образцы испытывают для того, чтобы выяснить, в каких пределах окажется выносливость металла, если изделие будет работать, подвергаясь воздействию определенных факторов.

Обычно пользуются циклической схемой нагрузок.

Существует целый ряд неразрушающих методик испытания свойств металла – тестирование может быть химическим, технологическим, металлографическим, механическим и т. д. Все способы разработаны для качественной оценки материалов и выяснения того, как они будут вести себя под воздействием тех или иных факторов.

Механические методы испытания металлов

Механические испытания имеют важнейшее значение в промышленности. Их целью является определение эксплуатационных характеристик материалов, в частности, прочности и пластичности. На основе полученных результатов делают прогнозы относительно поведения металлических деталей в реальных условиях.

Нагрузка, воздействующая на узлы и детали различных агрегатов и конструкций в ходе эксплуатации, может быть растягивающей, сжимающей или сдвиговой. В ходе основных видов исследований можно воспользоваться разными методиками испытаний металлов, перечень которых в каждом случае зависит от марки металла и предназначения изделий, выполненных из него.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

статические испытания металлов, в ходе которых нагрузка постоянна или постепенно нарастает;
динамические, с быстрым возрастанием интенсивности нагрузки;
циклическими, с повторением смены интенсивности и вектора приложения нагрузки;
технологическими, в ходе которых специальные стенды воссоздают набор воздействий, характерный для будущей сферы применения изделий.

Определение твердости

Наиболее востребованы испытания твердости металла. Этот показатель характеризует его сопротивление при вдавливании более твердых тел. Чаще всего эксперты, проводя исследование, применяют три основных метода. В образец исследуемого металла вдавливают:

стальной шарик (твердость по шкале Брюнеля);
алмазный конус (твердость по шкале Роквелла);
четырехгранную алмазную пирамиду (твердость по шкале Виккерса).

К несомненным достоинствам этих методик следует отнести их доступность и простоту. Также немаловажное преимущество подобных испытаний заключается в том, что они не разрушают изделия. Образцы можно впоследствии полноценно эксплуатировать. Косвенно из результатов этих исследований можно делать выводы о предположительном сопротивлении металла растягивающим нагрузкам.

Испытание на растяжение

Для установки предела прочности при воздействии растягивающих нагрузок часто проводят испытания металла на растяжение, дающие возможность оценить величину относительного удлинения, а также пределы упругости и текучести данного материала.

Образцы для испытаний имеют круглое или прямоугольное поперечное сечение. Проводя испытания, их фиксируют в специальной установке и подвергают воздействию растягивающих нагрузок. Скорость изменения силы нагрузки в ходе исследования должна быть постоянной. После того как в ходе испытаний эксперты получают и фиксируют данные о параметрах растяжения, специальные алгоритмы позволяют рассчитать все перечисленные показатели.

Испытание на сжатие

Когда речь идет об относительно хрупких марках стали, тесты на растяжение не позволяют сделать корректные выводы. Здесь на помощь экспертам приходит другая методика – испытание прочности металла при воздействии сжимающих нагрузок. Такая экспертиза обязательна для металла, детали из которого будут в ходе эксплуатации работать на сжатие.

Для проведения исследования опытные образцы помещаются в рабочую зону специального пресса и подвергаются воздействию нагрузки до деформации или хрупкого разрушения.

Все эти исследования проводятся в специализированных лабораториях с применением соответствующего оборудования и позволяют определить основные физические и механические характеристики металла. Данные экспертизы дают возможность делать выводы о целесообразности использования данного металла в качестве материала для тех или иных изделий.

Результатом работы экспертов становится оформление протокола испытаний, который обязательно должны принимать во внимание как государственные, так и коммерческие предприятия.

Химические методы испытания металлов

Для того чтобы точно определить химический состав материала и выяснить, какие примеси и в каком количестве он содержит, проводятся химические испытания. Это может быть травление, при котором на металл воздействуют специальными реагентами.

Подобный метод дает возможность оценить пористость, выявить ликвацию и т. д. Примеси таких элементов, как сера или фосфор, обнаруживают в металле, используя контактные отпечатки. Для проведения исследования используют высокочувствительную фотобумагу, прижимая ее к поверхности образца.

Спектроскопический анализ обладает целым рядом серьезных преимуществ, среди которых его высокая точность, позволяющая обнаруживать примеси в количествах, недоступных для других методов химического анализа, и оперативность. Полихроматоры, квантометры и другие разновидности спектрометров дают экспертам возможность точно произвести оценку химического состава металла на основании анализа его спектра.

Физические методы испытания металла

Микроскопическое исследование

С помощью металлургического и поляризационного микроскопов можно с высокой точностью оценить качество металла и его пригодность для изготовления конкретных изделий. Микроскопия позволяет исследовать особенности структуры, в том числе размер и форму зерна, фазовый состав и другие важные характеристики.

Радиографический контроль

Для проведения исследования образец подвергают воздействию гамма- или рентгеновского излучения: с противоположной источнику стороны располагают пленку, которая фиксирует картинку. Полученная в результате теневая рентгено- или гаммаграмма, позволяет выявить пористость, ликвацию и микротрещины.

Облучив образец с разных сторон, можно точно локализовать местоположение дефектных зон. Радиография отлично зарекомендовала себя как метод проверки швов на сварных конструкциях и изделиях.

Магнитно-порошковый контроль

Этот метод исследования применим исключительно к ферромагнетикам (Fe, Ni, Co и т. д.) и ферромагнитным сплавам. Наиболее широко магнитно-порошковым методом пользуются для исследования сталей на предмет наличия скрытых дефектов. Сама процедура относительно проста: на предварительно намагниченный образец наносят магнитный порошок, который указывает на дефекты, распределяясь по поверхности.

Ультразвуковой контроль

Суть метода в отражении зонами дефектов коротких ультразвуковых импульсов, посылаемых в толщу металла специальными приборами. Отраженные волны попадают в приемник-преобразователь, а затем усиленные сигналы отправляются на монитор осциллографа. Разница во времени между отправкой импульса и регистрацией его отражения позволяет точно рассчитать, на какой глубине залегает дефект.

Для вычислений достаточно взять за основу скорость распространения звуковых импульсов в конкретном сплаве. Огромный плюс такого метода в том, что анализ практически не занимает времени и часто не требует остановки работы исследуемых механизмов.

Специальные методы

Помимо общепринятых, для исследования металлических изделий применяют специализированные методы, такие как прослушивание с помощью стетоскопа или простукивание обходчиками колесных пар железнодорожных составов. Также нередко проводят исследования циклической вязкости, которая позволяет судить о поглощении данным материалом вибрации.

Демпфирующую способность металлов оценивают по превращенной в тепло работе и рассчитывают на единицу объема для одного полного цикла обращения напряжения. Для того чтобы правильно спроектировать конструкцию или механизм, работа которых связана с повышенным уровнем вибрации, необходимо учитывать демпфирующие свойства металлов.

Термический метод

Межфазовые переходы в металлическом сплаве сопровождает тепловой эффект, результатом которого становится образование точек перегиба (температурных остановок) на температурных кривых при его охлаждении. Именно на тепловом эффекте основан термический метод исследования образцов металла, дающий возможность обнаружить критические точки в структуре последних.

Дилатометрический метод

Суть метода состоит в измерении длины образцов при разных температурах в ходе нагревания, остывания или выдержки при стабильной температуре. Длина образца меняется вследствие изменения объема металла.

Посредством этого способа изучают и фиксируют критические точки при нагреве металлов, фазовые преобразования в структуре сплава и течение процессов распада в твердых растворах.

Магнитный анализ

С помощью этого метода исследуют переходы между пара- и ферромагнитным состояниями сплавов с количественной оценкой хода процессов.

Оборудование для испытания металлов

В состав базового набора оборудования для механических испытаний входят:

электромеханические разрывные машины;
горизонтальные машины с экстензометрами;
гидравлические разрывные машины;
маятниковые копры;
пластомеры.

Универсальная разрывная машина позволяет провести практически полный комплекс механических испытаний металлических образцов.

Для измерения продольных деформаций при испытании металла пользуются экстензометром. Прибор снабжен датчиками контактного или бесконтактного типа. Последние позволяют проводить испытания материалов высокими нагрузками. При этом момент разрушения металла можно фиксировать без риска получения травмы, что делает такие приборы предпочтительными с точки зрения безопасности.

Однако датчики этого типа не могут обеспечить такой точности измерений, как контактные. Помимо широкого диапазона приборы с такими устройствами дают возможность тонкой настройки режима измерений.

Также для испытаний на растяжение широко применяются испытательные машины горизонтального типа. Гидравлические захваты и экстензометры, которыми оснащают такое оборудование, позволяют измерять как поперечную, так и продольную деформацию металла в широком диапазоне значений и с высокой точностью.

Испытания образцов металла на разрыв часто проводят с помощью разрывных машин, электрогидравлический привод которых дает возможность точно измерять прочность образцов и их сопротивление разрывающим нагрузкам. Кроме того, оборудование позволяет получать данные о сопротивлении металла сжатию, изгибу или растяжению.

Ударные испытания металла проводят с помощью маятниковых копров, которые разрушают образцы из пластических масс, нейлона, керамики, камня и многих других материалов, попутно снимая показания по их ударной вязкости и минимальной энергии разрушения.

Применение специального оборудования дает возможность определить в ходе исследования реальные механические свойства материала. С помощью машин также проводят испытания:

ползучести, релаксации напряжения и длительной прочности;
давлением;
уплотнений.

Специализированное оборудование для испытаний ползучести, длительной прочности и релаксации напряжения металла широко применяется в лабораториях металлургических предприятий.

Если испытание требует предварительного нагрева образцов до определенной температуры, его проводят в муфельных печах, особенности конструкции которых позволяют исключить контакт исследуемого материала с продуктами горения.

Чтобы смоделировать гидравлический удар в металлических и пластиковых трубах, их испытывают под давлением в специальной системе, позволяющей создать необходимый напор.

Для испытания сильфонных металлических компенсаторов и уплотнений используют устройства, состоящие из вставленных друг в друга цилиндров. При движении внутреннего цилиндра по продольной оси в системе создается давление, которое контролируется с помощью динамометра. Такие устройства позволяют определить максимальное давление, которое выдерживает исследуемый образец.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: