Изделия стальные. Определения и методы механических испытаний[1]

Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products1

Настоящему стандарту присвоено фиксированное обозначение A 370; номер, следующий непосредственно за данным обозначением, указывает на год утверждения первоначальной редакции или, в случае переработанных и исправленных изданий, на год последней редакции. Номер в скобках соответствует году последнего повторного утверждения. Надстрочный индекс (ε) указывает на наличие редакционных правок, внесенных после выхода последнего пересмотренного и исправленного издания или повторного утверждения.

Настоящий   стандарт   утвержден   для   применения   учреждениями   Министерства обороны.

1.    Область применения

1.1                       Настоящий стандарт[2] устанавливает методы и определения, касающиеся механических испытаний кованых и литых стальных изделий. Различные механические испытания, рассматриваемые в рамках настоящего документа, используются для определения свойств, предусмотренных нормативно-технической документацией на металлопродукцию. Для получения достоверных результатов необходимо придерживаться стандартных методов проведения испытаний. В случае предъявления к проведению испытаний специальных требовании или расхождения с изложенными в рамках настоящего документа общими методами, приоритет имеют требования, сформулированные в нормативно-технической документации на металлопродукцию.

1.2          Рассматриваются следующие виды механических испытаний:

                                                                                                                                                                                                                                                   Разделы

Испытание на растяжение                                                                                                                                           с 6 по 14

Испытание на изгиб                                                                                                                                                             15

Испытание на твердость                                                                                                                                                     16

по Бринеллю                                                                                                                                                                       17

по Роквеллу                                                                                                                                                                         18

с использованием переносного твердомера                                                                                                              19

Испытание на удар                                                                                                                                                       с 20 по 29

Ключевые слова                                                                                                                                                                   30

1.3         Приложения, содержащие подробные сведения, касающиеся конкретных изделий,
систематизированы следующим образом:

1.4                       Значения величин, приведенные в единицах измерения дюйм-фунт, следует считать стандартными. Значения, данные в скобках, являются математическим переводом в единицы СИ, указаны лишь для ознакомления и не являются стандартом.

1.5                       Если ссылки на настоящий документ приводятся в нормативно-технической документации на металлопродукцию, где используется метрическая система единиц, значения предела текучести и предела прочности на разрыв могут быть определены в единицах дюйм-фунт (кфунт/кв. дюйм) с последующим переводом в единицы системы СИ (МПа). Относительное удлинение, определенное в системе единиц дюйм-фунт на расчетной длине 2 или 8 дюймов, может быть указано в единицах системы СИ для расчетной длины 50 или 200 мм, соответственно, при соответствующих условиях. И наоборот, если ссылка на настоящий документ приведена в нормативно-технической документации на металлопродукцию, где используются единицы системы дюйм-фунт, значения предела текучести и предела прочности на разрыв могут быть определены в единицах системы СИ с последующим переводом в единицы системы дюйм-фунт. Относительное удлинение, определенное в единицах системы СИ на расчетной длине 50 или 200 мм, может быть указано в единицах системы дюйм-фунт для расчетной длины 2 или 8 дюймов, соответственно, при соответствующих условиях.

1.6                       При необходимости получения информации о критериях оценки испытательных лабораторий следует обращаться к Стандарту ISO/IEC 17025.

1.7                       Настоящий стандарт не является инструкцией по мерам безопасности. Перед проведением испытаний необходимо определить правила безопасности и охраны здоровья.

2.     Нормативные ссылки

2.1          Стандарты ASTM[3]:

А 623Технические условия для жестепрокатных изделий, Общие Требования

А 623МТехнические условия для жестепрокатных изделий, Общие Требования [Метрические]

А 703/А 703М Отливки стальные для деталей, работающих под давлением. Общие требования.

Технические условия.

А 781/А 781М Отливки из стали и сплавов общего назначения. Общие требования. Технические

условия.

А  833  Материалы  металлические.   Определение твердости  при  вдавливании  при  помощи

приборов для измерения твердости методом сравнения.

Е 4Машины испытательные. Проверка под нагрузкой.

Е 6Методы механических испытаний. Термины и определения.

Е 8/ E 8ММатериалы металлические. Методы испытаний на растяжение.

Е 10Материалы металлические. Определение твердости по Бринеллю.

Е 18   Материалы   металлические.   Определение  твердости   по  Роквеллу   и   поверхностной

твердости по Роквеллу.

Е 23Материалы металлические. Методы испытаний на удар образца с надрезом.

Е 29Определение соответствия техническим условиям. Использование значащих цифр при округлении результатов испытаний.

Е 83Тензометры. Проверка и классификация.

Е 110  Материалы  металлические.   Определение  твердости  при  вдавливании  при  помощи переносного прибора для испытаний на твердость.

Е 190Определение пластичности сварных швов. Метод испытания на изгиб.

Е 290    Материалы    металлические.    Определение    пластичности    при    испытаниях    на полусвободный изгиб.

2.2         Стандарты ASME[4]:

Стандарт ASME на котлы и сосуды, работающие под давлением, Секция VIII, Раздел I, Часть UG-8.

2.3     Стандарты ISO[5]:

ISO/IEC 17025 Общие требования к проведению испытаний и калибровочным лабораториям.

3.         Значимостьиобласть применения

3.1                  Первоочередной целью данных методов испытаний является определение механических свойств стали, нержавеющей стали и родственных сплавов для оценки соответствия этой продукции спецификациям на материалы, находящимся под ведомством Комитета А01 ASTM и его подкомитетов, как указано заказчиком в контракте или заказе на покупку.

3.1.1            Данные методы испытаний могут быть использованы и используются комитетами ASTM и другими организациями, выпускающими стандарты, в целях проверки на совместимость.

3.1.2 Состояние материала на момент испытания, частота отбора проб, местоположение и ориентация испытательного образца, требования к отчетности и другие параметры испытаний содержатся в соответствующей спецификации на материал или в Общих технических условиях для определенной формы продукции.

3.1.3 Некоторые спецификации на материал требуют проведения дополнительных испытаний, не описанных в данном стандарте; в таких случаях, требуемый метод испытаний описан в той спецификации на материал, либо в ней дана ссылка на другой соответствующий стандарт по методике испытаний.

3.2 Данные методы испытаний также могут быть использованы для испытаний стали, нержавеющей стали и родственных сплавов для других целей, таких как входной контроль покупателя или оценка компонентов после определенного периода работы.

3.2.1 Что касается механических испытаний, отклонения от пределов, либо установленных в спецификации, либо заявленных производителем могут произойти по некоторым причинам, при условии, что продукция производителя не имеет дефектов. Эти причины включают в себя, но не ограничиваются, следующими: снижение качества материала вследствие подверженности воздействию окружающей среды (например, температуры, коррозии); постоянные или цикличные рабочие напряжения, механические повреждения, неоднородность материала, анизотропная структура, естественное старение сплавов, дальнейшая обработка, не входящая в состав спецификации, ограничения по отбору проб и погрешность калибровки измерительного оборудования. Существует также статистическое отклонение во всех аспектах механических испытаний и отклонения результатов испытаний от ожидаемых результатов предыдущих испытаний. При расшифровке результатов испытаний необходимо понимать и учитывать возможные причины отклонений от указанных или ожидаемых значений.

4.     Меры предосторожности. Общие положения

4.1                                       Некоторые технологии производства, такие как гибка, формовка и сварка, а также операции, связанные с нагревом, могут влиять на свойства испытываемого материала. По этой причине в нормативно-технической документации на металлопродукцию указывается этап производства, на котором проводятся механические испытания. Свойства, которые были определены в ходе испытаний в процессе обработки, могут не соответствовать свойствам изделия после всех этапов обработки.

4.2                                       Неправильно обработанные образцы подлежат отбраковке и замене.

4.3                                       Наличие в образцах дефектов металлургического производства также может повлиять на результаты. Если в каком-либо испытательном образце обнаружены дефекты, следует руководствоваться положениями применимой нормативно-технической документации на металлопродукцию, касающимися повторных испытаний.

4.4                                       В случае если какой-либо из образцов приводится в непригодное состояние вследствие поломки оборудования или неправильной подготовки образца, такой образец бракуется и заменяется другим.

5.    Ориентация образцов для испытаний

5.1 Термины "испытание продольного образца" и "испытание поперечного образца" используются в нормативно-технической документации на материал только применительно к кованым изделиям и не применимы к отливкам. Если упомянутые термины употребляются в отношении заготовок для образцов или самих испытательных образцов, то применимы следующие определения:

5.1.1 Испытание продольного образца, при отсутствии иного специального определения, означает, что продольная ось образца параллельна направлению наибольшей деформации стали в ходе прокатки или ковки. Напряжение, прикладываемое к продольному образцу при испытании на растяжение, действует в направлении наибольшей деформации, а ось перегиба продольного образца при испытании на изгиб расположена перпендикулярно направлению наибольшей деформации (Рис. 1, 2(a), и 2(b)).

5.1.2 Испытание поперечного образца, при отсутствии иного специального определения, означает, что продольная ось образца перпендикулярна направлению наибольшей деформации стали в ходе прокатки или ковки. Напряжение, прикладываемое к поперечному образцу при испытании на растяжение, действует перпендикулярно направлению наибольшей деформации, а ось перегиба поперечного образца при испытании на изгиб параллельна направлению наибольшей деформации (Рис.1).

5.2 Термины "испытание радиального образца" и "испытание тангенциального образца" употребляются  в  нормативно-технической  документации  на   материал  применительно   к некоторым кованым изделиям круглого сечения и не применимы к отливкам. Если упомянутые термины употребляются в отношении заготовок для образцов или самих испытательных образцов, то применимы следующие определения:

5.2.1 Испытание радиального образца, при отсутствии иного специального определения, означает, что продольная ось образца перпендикулярна оси изделия и совпадает с одним из радиусов окружности, центр которой лежит на оси изделия (Рис. 2(a)).

5.2.2 Испытание тангенциального образца, при отсутствии иного специального определения, означает, что продольная ось образца перпендикулярна плоскости, в которой лежит ось изделия, и направлена по касательной к окружности, центр которой лежит на оси изделия (Рис. 2(a), 2(b), 2(c) и 2(d)).

РИС. 1 Виды заготовок для испытательных образцов и испытательных образцов в зависимости от направления прокатки или деформации (применимы к кованым изделиям)

РИС. 2 Расположение испытательных образцов в поковках различных типов

ИСПЫТАНИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ

6.     Описание

6.1                  Испытание на растяжение, представляющее собой испытание механических свойств стальных изделий, заключается в том, что образец исследуемого материала подвергается действию измеряемой нагрузки, достаточной для разрушения образца. Определяемые в ходе данного испытания характеристики приведены в терминологическом стандарте Е6.

6.2                  Общие сведения об испытательном оборудовании и методах испытаний приведены в стандарте E8/Е8М. Существуют, однако, некоторые исключения по сравнению с методами испытания стальных изделий, приведенными в стандарте Е8/Е8М, которые рассматриваются в рамках настоящего стандарта.

7.     Термины и определения

7.1 Определения терминов, относящихся к испытаниям на разрыв, включая термины "предел прочности на разрыв", "физический предел текучести", "условный предел текучести", "относительное удлинение" и "относительное сужение", см. в терминологическом стандарте Е 6.

8.     Аппаратура и проведение испытаний

8.1                  Нагружающие системы — существует два основных типа нагружающих систем: механические (винтового типа) и гидравлические. Их главным отличием является возможность регулировки скорости приложения нагрузки. Возможности более старых моделей испытательных машин винтового типа ограничены небольшим количеством фиксированных скоростей перемещения подвижной траверсы. Некоторые современные испытательные машины винтового типа, а также все гидравлические испытательные машины допускают непрерывную плавную регулировку скоростей.

8.2                  Машины для испытаний на растяжение необходимо поддерживать в хорошем рабочем состоянии, использовать только в соответствующем диапазоне нагрузок и периодически тарировать в соответствии с последним изданием стандарта E 4.

ПРИМЕЧАНИЕ 1 — многие машины оснащены регистраторами зависимости "напряжение-деформация" для автоматического построения графиков. Следует отметить, что у некоторых самописцев измеритель нагрузки полностью независим от индикатора нагрузки испытательной машины. Подобные самописцы тарируются отдельно.

8.3         Нагрузка - под нагрузкой понимают передачу усилия от захватов испытательной
машины испытываемому образцу посредством зажимных или удерживающих приспособлений.
Необходимым условием является симметричное приложение нагрузки. Это означает, что
центры действия захватов должны, по возможности, лежать на одной линии с осью образца в
начале испытания и на всем его протяжении, а изгиб и кручение должны быть сведены к
минимуму. Для образцов уменьшенного сечения область захвата образца должна
ограничиваться головкой образца. При испытаниях некоторых образцов допустимы
несимметричные нагрузки.

8.4         Скорость изменения нагрузки — Скорость изменения нагрузки не должна влиять на
точность результатов испытаний. При производственных испытаниях скорость изменения
нагрузки обычно определяется как: (1) скорость перемещения подвижной траверсы (скорость
движения траверсы испытательной машины без нагрузки), или (2) скорость расхождения двух
захватов испытательной машины под нагрузкой, или (3) скорость изменения нагрузки образца,
или (4) скорость деформации образца. Следующие ограничения по скорости изменения
нагрузки признаны приемлемыми для большинства стальных изделий:

ПРИМЕЧАНИЕ 2 — Испытания на растяжение на машинах с замкнутым контуром (при регулировании скорости с обратной связью) запрещается проводить с применением регулирования по нагрузке, поскольку такой режим приведет к ускорению движения траверсы с началом пластической деформации и завышению измеренного значения предела текучести.

8.4.1            Скорость изменения нагрузки меняется вплоть до значения, равного половине заданного значения физического или условного предела текучести. По достижении указанного значения скорость расхождения подвижных траверс должна быть отрегулирована таким образом, чтобы она не превышала 1/16 дюйма в минуту на дюйм участка уменьшенного сечения или расстояния между захватами для испытываемых образцов, не имеющих участка с уменьшенным сечением. Эта скорость должна выдерживаться вплоть до достижения физического или условного предела текучести и далее. При определении предела прочности на разрыв скорость расхождения подвижных траверс не должна превышать 1/2 дюйма в минуту на дюйм участка уменьшенного сечения или расстояния между захватами для испытываемых образцов, не имеющих участка с уменьшенным сечением. В любом случае, минимальная скорость изменения нагрузки должна составлять не менее 1/10 заданных максимальных скоростей при определении физического или условного предела текучести и предела прочности на разрыв.

8.4.2            Скорость испытательной машины устанавливать путем регулирования скорости перемещения подвижной траверсы до указанных выше значений, так как скорость расхождения захватов под нагрузкой у испытательной машины меньше, чем заданные значения скорости перемещения подвижной траверсы.

8.4.3            В качестве альтернативы, если машина оснащена указателем скорости изменения нагрузки, скорость испытательной машины в интервале от половины до целого значения заданного физического или условного предела текучести и далее можно регулировать так, чтобы скорость изменения нагрузки образца не превышала 100000 фунтов/кв. дюйм (690 МПа)/мин. Минимальная скорость изменения нагрузки, однако, должна составлять не менее 10000 фунтов/кв. дюйм (70 МПа)/мин.

9.    Параметры образцов для испытаний

9.1 Отбор — Отбор образцов для испытаний должен производиться в соответствии с применяемой нормативно-технической документацией на металлопродукцию.

9.1.1            Деформируемые стали — Изделия из деформируемых сталей, испытывают в продольном направлении. Но, при допустимых размерах и условиях эксплуатации, испытания проводятся также в поперечном, радиальном и тангенциальном направлениях (см. Рис. 1 и Рис. 2).

9.1.2            Кованые стали — В случае поковок, штампуемых в открытых штампах, металл для испытаний на растяжение обычно получают за счет удлинений или выступов с одного или обоих концов поковки, выполненных либо на всех поковках, либо на их представительной выборке согласно требованиям применимой нормативно-технической документации на металлопродукцию. Образцы для испытаний отбирают из той области поковки, которая находится посередине радиуса сечения поковки. Некоторыми техническими условиями на металлопродукцию допускается проведение испытаний на представительном образце сортового проката или посредством разрушения серийно изготовленной детали. В случае поковок, имеющих форму кольца или диска, металл для испытания обеспечивается за счет увеличения диаметра, толщины или длины поковок.Для имеющих форму кольца или диска поковок, полученных штамповкой осадкой, обработанных или деформированных штамповкой в направлении, перпендикулярном оси поковки, обычно характерна главная деформация вдоль концентрических окружностей. В случае таких поковок образцы для испытаний на растяжение в направлении, перпендикулярном оси поковки, получают из излишков металла на периферии или торцах поковки. Для некоторых поковок, таких как роторы, требуются испытания на растяжение в радиальном направлении. В этих случаях образцы вырезают или получают кольцевым сверлением в установленных местах.

9.2         Размеры и допуски — Образцы для испытаний должны (1) иметь полное сечение материала или (2) быть механически обработаны до формы и размеров, показанных на Рис. 3 - 6 включительно.

Выбор размера и типа образца регламентируется применяемой нормативно-технической документацией на металлопродукцию. Испытания образцов полного сечения должны проводиться на 8-дюймовой (200 мм) расчетной длине, если в нормативно-технической документации на металлопродукцию нет иных указаний.

9.3         Методы отбора образцов — Вырезку образцов проводят любым удобным способом, при условии, что после вырезки удалены все покоробленные, холоднодеформированные и подвергшиеся нагреву области на концах участка, используемого для оценки материала. Обычно образцы имеют уменьшенное поперечное сечение на середине длины для обеспечения равномерного распределения напряжений по поперечному сечению, и локализации зоны разрушения.

9.4                  Старение образцов для испытаний — Если иное не оговорено особо, старение образцов для испытания на растяжение допускается. Используемый температурно-временной цикл не должен вызывать существенных изменений результатов предыдущей обработки. Это достигается старением при комнатной температуре в течение 24 - 48 часов. В течение более короткого промежутка времени при умеренно повышенных температурах, это достигается кипячением в воде, нагреванием в масле или в печи.

9.5                  Измерение размеров образцов для испытаний:

9.5.1            Стандартные прямоугольные образцы для испытаний на растяжение — Образцы такой формы показаны на Рис. 3. Для определения площади поперечного сечения значение ширины в центре следует измерять с точностью до 0,005 дюйма (0,13 мм) для образца с 8-дюймовой (200-мм) расчетной длиной и 0,001 дюйма (0,025 мм) для образцов с 2-дюймовой (50-мм) расчетной длиной (Рис. 3). Толщина по центру образца должна быть измерена с точностью до 0,001 дюйма для образцов обоих видов.

9.5.2            Стандартные цилиндрические образцы для испытаний на растяжение — Образцы такой формы показаны на Рис. 4 и 5. Для определения площади поперечного сечения диаметр следует измерять в центре расчетной длины с точностью до 0,001 дюйма (0,025 мм). (См. Таблицу 1).

РАЗМЕРЫ

ПРИМЕЧАНИЕ 1 - В случае образцов шириной 1 1/2 дюйма (40 мм) риски для измерения относительного удлинения после разрыва следует наносить на плоской стороне или на кромке образца в пределах рабочей длины. Для образцов с 8 дюймовой расчетной длиной допускается нанесение либо серии из девяти или более рисок с интервалами в 1 дюйм (25 мм), либо одной или нескольких пар рисок с интервалом 8 дюймов (200 мм). Для образцов с 2 дюймовой расчетной длиной допускается нанесение либо серии из трех или более рисок с интервалами в 1 дюйм (25 мм), либо одной или нескольких пар рисок с интервалом 2 дюйма (50 мм).

ПРИМЕЧАНИЕ 2 - В случае образцов шириной 1/2 дюйма (12,5 мм) контрольные метки для измерения относительного удлинения после разрыва следует наносить на стороне шириной 1/2 дюйма (12,5 мм) или на кромке образца в пределах рабочей длины. Допускается нанесение либо серии из трех или более меток с интервалами в 1 дюйм (25 мм), либо одной или нескольких пар меток с интервалом 2 дюйма (50 мм).

ПРИМЕЧАНИЕ 3 - В случае образцов четырех указанных размеров ширина концов рабочей части не должна различаться более чем на 0,004, 0,004, 0,002 и 0,001 дюйма (0,10, 0,10, 0,05 и 0,025 мм), соответственно. Кроме того, допускается постепенное уменьшение ширины от концов к центру рабочей части, однако ширина по концам не должна превышать ширину в центре более чем на 0,015 дюйма, 0,015 дюйма, 0,005 дюйма и 0,003 дюйма (0,40, 0,40, 0,10 и 0,08 мм), соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ 4 - В случае образцов каждого из типов радиусы галтелей должны быть равны друг другу с отклонением в пределах 0,05 дюйма (1,25 мм), а центры кривизны двух галтелей с одного конца образца должны располагаться друг против друга (на линии, перпендикулярной осевой) с отклонением в пределах 0,10 дюйма (2,5 мм).

ПРИМЕЧАНИЕ 5 - В случае образцов каждого из четырех размеров при необходимости допускается использование меньших значений ширины (W и C). В таких случаях ширина рабочей части должна быть настолько велика, насколько позволяет ширина испытываемого материала; однако, если нет специальных указаний, установленные нормативно-технической документацией на металлопродукцию требования к относительному удлинению не распространяются на описанные образцы уменьшенной ширины. Если ширина материала меньше, чем значение W, стороны могут быть параллельны по всей длине образца.

ПРИМЕЧАНИЕ 6 - Допускается изменение формы образца за счет параллельного расположения сторон по всей длине образца при тех же значениях ширины и допустимых отклонений, что указаны выше. При необходимости допускается использование образцов меньшей ширины; в этом случае их ширина должна быть настолько велика, насколько позволяет ширина испытываемого материала. Если ширина составляет 1 1/2 дюйма (38 мм) или менее, стороны образца могут быть параллельны по всей его длине.

ПРИМЕЧАНИЕ 7 - Размер Т соответствует толщине испытательного образца согласно положениям соответствующей нормативно-технической документации на материал. Минимальная номинальная толщина образца шириной от 1 до 1 1/2 дюйма (40 мм) должна составлять 3/16 дюйма (5 мм), за исключением случаев, специально регламентированных нормативно-технической документацией на металлопродукцию. Максимальная номинальная толщина образца шириной 1/2 дюйма (12,5 мм) и 1/4 дюйма (6 мм) должна составлять 1 дюйм (25 мм) и 1/4 дюйма (6 мм), соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ 8 - Для обеспечения продольной нагрузки в ходе испытаний образцов шириной 1/4 дюйма (6 мм) полная длина образца должна быть настолько велика, насколько позволяет материал.

ПРИМЕЧАНИЕ 9 - По возможности, рекомендуется обеспечить достаточную длину головок образца, позволяющую вставлять их в захваты испытательной машины на две трети или более от длины последних. Если толщина образца шириной 1/3 дюйма (13 мм) превышает 3/8 дюйма (10 мм), то для предотвращения разрушения образца в зоне захвата могут потребоваться более длинные захваты и, соответственно, увеличение длины головок образцов.

ПРИМЕЧАНИЕ 10 - В случае стандартных тонколистовых образцов и пропорциональных образцов головки образца должны быть симметричны относительно осевой линии рабочей части с отклонением в пределах 0,01 и 0,005 дюйма (0,25 и 0,13 мм), соответственно. Однако, если головки стального образца шириной 1/2 дюйма (12,5 мм) симметричны с отклонением в пределах 0,05 дюйма (1,0 мм), образец считается удовлетворительным для всех испытаний, за исключением арбитражных.

ПРИМЕЧАНИЕ 11 - В случае стандартных толстолистовых образцов головки образца должны быть симметричны относительно осевой линии рабочей части с отклонением в пределах 0,25 дюйма (6,35 мм), за исключением арбитражных испытаний, когда головки образца должны быть симметричны относительно осевой линии рабочей части с отклонением в пределах 0,10 дюйма (2,5 мм).

РИС. 3 Прямоугольныеобразцыдляиспытанийнарастяжение

ПРИМЕЧАНИЕ 1 - Рабочая часть может иметь плавную конусность от концов к центру, однако при этом, диаметр рабочей части по концам может превышать диаметр в центре не более чем на 1% (контрольный размер).

ПРИМЕЧАНИЕ 2 - По желанию, допускается увеличение длины рабочей части образца для установки тензометра любой удобной расчетной длины. Контрольные метки для измерения относительного удлинения должны, тем не менее, располагаться в пределах указанной расчетной длины.

ПРИМЕЧАНИЕ 3 - Расчетная длина и участки сопряжения рабочей части с головками образца должны соответствовать указанным, однако, головки могут иметь любую форму, соответствующую форме захватов испытательной машины и обеспечивающую аксиальное приложение нагрузки (см. Рис. 9). Если для крепления образца используются клиновые захваты, желательно выполнить головки такой длины, которая позволяла бы вставлять их в захваты испытательной машины на две трети или более от длины захвата.

ПРИМЕЧАНИЕ 4 - В случае показанных на Рис. 5 и Рис. 6 цилиндрических образцов расчетные длины равны четырех номинальным диаметрам. Нормативно-технической документацией на отдельные виды металлопродукции допускается использование других типов образцов, однако, если не выдерживается соотношение 4:1 в пределах допустимых отклонений, полученные значения относительного удлинения могут быть непригодны для сравнения с аналогичными значениями, полученными для стандартных испытательных образцов.

ПРИМЕЧАНИЕ 5 - Использование образцов диаметром менее 0,250 дюймов (6,25 мм) ограничено случаями, когда подлежащий испытанию материал имеет размеры, недостаточные для получения образцов большего размера, или все заинтересованные стороны пришли к соглашению по вопросу использования подобных образцов при приемочных испытаниях. Для проведения испытаний на уменьшенных образцах необходимо специальное оборудование; кроме того, требуется более высокий уровень квалификации при выполнении как механической обработки, так и при проведении испытаний.

ПРИМЕЧАНИЕ 6 - Образцы пяти наиболее распространенных типоразмеров имеют диаметры приблизительно 0,505, 0,357, 0,252, 0,160 и 0,113 дюйма, что обусловлено удобством расчета напряжений при известных значениях нагрузок, поскольку соответствующие значения площади поперечного сечения составляют 0,200, 0,100, 0,0500, 0,0200 и 0,0100 кв. дюйма, соответственно. Поэтому, если фактические диаметры совпадают с этими значениями, напряжение (или прочность) можно рассчитать, используя простые коэффициенты 5, 10, 20, 50 и 100, соответственно. (Метрические эквиваленты этих фиксированных диаметров не дают удобных значений площади поперечного сечения и множителей).

РИС. 4 Стандартный цилиндрический образец для испытаний на растяжение диаметром 0,500 дюйма (12,5 мм) с расчетной длиной 2 дюйма (50 мм) и примеры пропорциональных образцов уменьшенных размеров

9.6 Общие требования — Образцы для испытаний должны либо иметь полное сечение, либо пройти полную механическую обработку, как определено технологической документацией на испытуемое изделие.

9.6.1            Неправильная подготовка испытательных образцов часто является причиной неудовлетворительных результатов испытания. Поэтому, для получения достоверных результатов испытаний, большое значение имеет тщательность подготовки образцов, особенно их механической обработки.

9.6.2            Желательно, чтобы площадь поперечного сечения образца была наименьшей в центре расчетной длины, для того чтобы область разрушения находилась в пределах расчетной длины. Это достигается за счет постепенного уменьшения сечения в пределах расчетной длины, допустимого для каждого из образцов.

9.6.3            Для образцов из хрупких материалов желательно наличие галтелей большого радиуса в конце расчетной длины.

10. Толстолистовые образцы

10.1    Стандартный толстолистовой образец показан на Рис. 3. Такие образцы применяются для испытания металлических материалов в виде пластин, конструкционных и сортовых профилей, а также плоских материалов номинальной толщиной 3/16 дюйма (5 мм) и более. Можно использовать образцы других типов, если это допускается нормативно-технической документацией на металлопродукцию.

ПРИМЕЧАНИЕ 3 — Если это установлено нормативно-технической документацией на металлопродукцию, образцы с расчетной длиной 8 дюймов (200 мм), показанные на Рис. 3, можно использовать при испытаниях тонколистового и полосового материала.

11.   Тонколистовые образцы

11.1 Стандартный тонколистовой образец показан на Рис. 3. Такие образцы применяются для испытания металлических материалов в виде тонких листов, пластин, плоской проволоки, полос, лент и обручей номинальной толщиной от 0,005 до 1 дюйма (от 0,13 до 25 мм). Как предусмотрено Секцией 10, можно использовать образцы других типов, если это допускается нормативно-технической документацией на металлопродукцию (см. Примечание 3).

12.   Цилиндрические образцы

12.1              Показанный на Рис. 4 цилиндрический образец стандартного диаметра 0,500 дюйма (12,5 мм) широко используется при испытаниях металлических материалов.

12.2              На рис. 4 также показаны уменьшенные пропорциональные образцы. Их можно применять в тех случаях, когда необходимо испытать материал, из которого невозможно изготовить стандартный образец, представленный на Рис. 3. Допускается использование уменьшенных цилиндрических образцов других размеров. В случае уменьшенных образцов важно, чтобы расчетная длина для определения относительного удлинения была равна четырем диаметрам образца (см. Примечание 4, Рис. 4).

12.3              Форма головок образца за пределами рабочей части должна соответствовать виду материала и форме держателей или захватов испытательной машины, чтобы обеспечивалось осевое приложение нагрузки. На Рис. 5 показаны образцы с различной формой головок, при испытаниях которых были получены удовлетворительные результаты.

РАЗМЕРЫ

ПРИМЕЧАНИЕ 1 - Рабочая часть может иметь плавную конусность от концов к центру, однако при этом, диаметр рабочей части по концам должен превышать диаметр в центре не более чем на 0,005 дюйма (0,10 мм).

ПРИМЕЧАНИЕ 2 - В случае образца 5, по возможности, рекомендуется обеспечить достаточную длину головок образца, позволяющую вставлять их в захваты испытательной машины на две трети или более от длины последних.

ПРИМЕЧАНИЕ 3 - Показанные типы головок относятся к стандартным цилиндрическим образцам для испытаний на растяжение диаметром 0,500 дюйма; аналогичные типы можно использовать в случае пропорциональных образцов. В случае высокопрочных хрупких материалов рекомендуется использовать резьбы UNF (3/4 х 16, 1/2 х 20, 3/8 х 24 и 1/4 х 28) во избежание разрушения в резьбовой части.

РИС. 5 Рекомендуемые типы головок стандартных цилиндрических образцов для испытания на растяжение

РАЗМЕРЫ

ПРИМЕЧАНИЕ 1 - Рабочая длина и заплечики (размеры A, D, E, F, G и R) должны соответствовать указанным,   однако   головки   могут   иметь   любую   форму,   соответствующую   форме   захватов испытательной  машины  и  обеспечивающую  аксиальное  приложение  нагрузки. Обычно головки снабжены резьбой и имеют размеры В и С, указанные выше.

РИС. 6 Стандартные образцы для испытаний на растяжение чугуна

ТАБЛИЦА 1 Коэффициенты пересчета для круглых испытательных образцов различного диаметра

^AЗначения, указанные в скобках, можно использовать для упрощения расчета напряжений в фунт/ кв.дюйм, согласно Примечанию 5 на Рис. 4.

13.   Контрольные метки

13.1 На образцы, показанные на Рис. 3 - 6 , должны быть нанесены контрольные метки с помощью керна, разметочного инструмента, делительной машины или красителя. Контрольные метки предназначены для определения относительного удлинения (в процентах). Нанесенные керном метки должны быть неглубокими, четкими и точно расположенными. Концентрация напряжений на метках делает твердый образец восприимчивым к начальному разрушению в этих местах. Контрольные метки для измерения относительного удлинения после разрыва следует наносить на плоскую часть или головки плоского образца для испытаний на растяжение и в пределах участка с параллельными поверхностями; в случае образца с расчетной длиной 8 дюймов, Рис. 3, можно использовать один или несколько наборов 8-дюймовых контрольных меток, причем наличие промежуточных меток в пределах расчетной длины необязательно. Прямоугольные образцы с расчетной длиной 2 дюйма, Рис. 3, а также цилиндрические образцы, Рис. 4, маркируют керном с двумя остриями или нанесением разметочных рисок. Допускается использование нескольких наборов контрольных меток, один из которых, однако, должен располагаться приблизительно по центру участка уменьшенного сечения. То же относится к испытательным образцам полного сечения.

14.   Определение механических свойств при растяжении

14.1 Физический предел текучести — наименьшее напряжение в материале, меньшее чем максимальное достижимое напряжение, при котором увеличение деформации происходит без увеличения напряжения. Термин "физический предел текучести" применим только к материалам, характеризующимся отличительной способностью проявлять увеличение деформации     без     увеличения     напряжения.            Диаграмма     "напряжение-деформация" характеризуется   резким   перегибом   или   нарушением   непрерывности.   Для   определения физического предела текучести используются следующие методы:

14.1.1 Метод смещения рычага или остановки стрелки указателя испытательной машины. Данный метод предполагает приложение к образцу увеличивающейся нагрузки с постоянной скоростью. Если используется машина с рычагом и противовесом, рычаг удерживают в равновесии, перемещая противовес с приблизительно постоянной скоростью. Достижение физического предела текучести материала характеризуется тем, что в отсутствии роста нагрузки даже незначительное смещение противовеса за положение равновесия приводит к кратковременному, но заметному смещению рычага машины. Если машина оснащена измерителем нагрузки, то остановка или колебание стрелки указателя соответствует падению рычага. Значение нагрузки, соответствующее падению рычага или остановке стрелки прибора принимается как значение физического предела текучести.

14.1.2 Автоматический графический метод — Если на построенной самописцем диаграмме "деформация-напряжение" имеется резкий перегиб, за предел текучести следует принять значение напряжения, соответствующее точке перегиба (Рис. 7), или значение напряжения, при котором происходит резкий спад кривой.

14.1.3 Метод полного удлинения под нагрузкой — Если при испытаниях материала с целью определения физического предела текучести не наблюдается ярко выраженная непропорциональная деформация испытательных образцов, соответствующая физическому пределу текучести при определении последнего методом падения рычага, остановки стрелки указателя или графическим методом, описанными в п. 14.1.1 и п.14.1.2, возможно определение параметра, с практической точки зрения эквивалентного физическому пределу текучести, следующим методом: Закрепить тензометр класса C или выше (Примечания 4 и 5) на образце. После того, как вызывающая заданное удлинение нагрузка (Примечание 6) достигнута, зарегистрировать напряжение, соответствующее приложенной нагрузке, в качестве физического предела текучести (Рис. 8).

ПРИМЕЧАНИЕ 4 — Существуют автоматические устройства, определяющие нагрузку, соответствующую заданному полному удлинению, без построения кривой зависимости деформации от напряжения. Можно использовать подобные устройства, если подтверждена их точность. Допускается использование штангенциркулей и других подобных устройств при условии подтверждения соответствия их точности тензометру класса С.

ПРИМЕЧАНИЕ 5 — См. стандарт Е 83.

ПРИМЕЧАНИЕ 6 — Для сталей с заданным физическим пределом текучести не выше 80 000 фунтов/кв. дюйм (550 МПа) соответствующее значение равно 0,005 дюйма/дюйм расчетной длины. Для значений свыше 80 000 фунтов/кв. дюйм данный метод неприменим, если не увеличено предельное значение полного удлинения.

ПРИМЕЧАНИЕ 7— Форма начального участка автоматически регистрируемого графика "напряжение - деформация" (или "нагрузка - удлинение") определяется множеством факторов, в числе которых посадка образца в захватах испытательной машины, распрямление образца, изогнутого под действием остаточных напряжений, а также быстрое изменение нагрузки, допустимое согласно 8.4.1. В общем случае искажениями в этой части кривой можно пренебречь при подгонке к построенной кривой линии модуля упругости, которая применяется, в частности, для определения предела текучести методом удлинения под нагрузкой.

14.2       Условный предел текучести — Условный предел текучести представляет собой напряжение, при котором для данного материала наблюдается заданное предельное отклонение зависимости "напряжение-деформация" от линейной. Отклонение выражается деформацией, остаточной деформацией (%), полным удлинением под нагрузкой и т.д. Условный предел текучести определяют одним из следующих способов:

РИС. 7 Диаграмма "напряжение-деформация", показывающая предел текучести, соответствующий площадке текучести

РИС. 8 Диаграмма "напряжение-деформация", показывающая определение физического и условного предела текучести методом удлинения под нагрузкой

14.2.1 Метод остаточной деформации — Для определения условного предела текучести методом остаточной деформации необходимы данные (зарегистрированные самописцем или числовые), на основании которых можно построить диаграмму "напряжение-деформация". Затем на этой диаграмме (Рис. 9) следует отложить отрезок Оm, равный заданному значению остаточной деформации, построить отрезок mn, параллельный OA, и получить таким образом точку rна пересечении отрезка mnс кривой "деформация-напряжение", соответствующую нагрузке R, т.е. нагрузке при условном пределе текучести. При записи значений условного предела текучести, полученных данным методом, необходимо в скобках после слов "предел текучести" указать заданное или использованное значение остаточной деформации, например:

Предел текучести (остаточная деформация 0,2%)

= 52 000 фунтов/кв. дюйм (360 МПа)                                                      (1)

При значении остаточной деформации 0,2 % или более тензометр должен соответствовать классу В2 в диапазоне деформаций от 0,05 до 1,0%. Если задано меньшее значение остаточной деформации, может потребоваться использовать более точный измерительный прибор (т.е. прибор класса В1) или уменьшить нижнюю границу диапазона деформаций (например, до 0,01%), или воспользоваться обоими упомянутыми приемами одновременно. См. также Примечание 9 по автоматическим устройствам.

ПРИМЕЧАНИЕ 8 — Для диаграмм зависимости деформации от напряжения, которые не содержат определенных коэффициентов (модулей), например для холоднодеформируемых материалов, рекомендуется применять метод растяжения при нагрузке. При применении компенсационного метода без определенных коэффициентов для испытываемых материалов следует использовать: 30 000 000 фунтов/кв.дюйм (207 000 MPa) для углеродистой стали; 29 000 000 фунтов/кв.дюйм (200 000 MPa) для ферритных нержавеющих сталей; 28 000 000 фунтов/кв.дюйм (193 000 MPa) для аустенитных нержавеющих сталей. Выбор соответствующих значений коэффициентов для специальных сплавов следует согласовать с производителем.

om= заданная остаточная деформация

РИС. 9 Диаграмма "напряжение-деформация" для определения предела текучестиметодом остаточной деформации

14.2.2 Метод определения удлинения под нагрузкой — При испытаниях, проводимых с целью приемки или отбраковки материала, для которого характеристики зависимости "деформация - напряжение" хорошо известны на основании диаграмм "деформация - напряжение", построенных ранее при испытаниях аналогичного материала, полная деформация, соответствующая напряжению, при котором достигается заданная остаточная деформация (см. Примечания 9 и 10), будет известна с удовлетворительной точностью. Напряжение на образце при достижении этой полной деформации представляет собой значение условного предела текучести. При записи значений условного предела текучести, полученных данным методом, необходимо в скобках после слов "предел текучести" указать заданное или использованное значение удлинения, например:

Предел текучести (удлинение под нагрузкой 0,5%)

= 52 000 фунтов/кв. дюйм (360 МПа)                                                      (2)

Полная деформация может быть удовлетворительно определена при использовании тензометра класса Bl (Примечания 4, 5 и 7).

ПРИМЕЧАНИЕ 9 — Существуют автоматические устройства, которые определяют условный предел текучести без построения кривой "напряжение-деформация". Можно использовать подобные устройства, если подтверждена их точность.

ПРИМЕЧАНИЕ 10 — Соответствующее значение удлинения под нагрузкой будет различным в зависимости от диапазона прочности конкретной стали, подвергаемой испытанию. В общем случае, значение удлинения под нагрузкой, применимое при любой прочности стали, можно определить по сумме пропорциональной и пластической деформации, ожидаемой при заданном условном пределе текучести. Используется следующая формула:

Удлинение под нагрузкой, дюйм/дюйм

длины расчетной длины = (YS/E) + r                                                                             (3)

где:

YS = заданный условный предел текуч., фунты/кв.дюйм или МПа.

E= модуль упругости, фунты/кв.дюйм или МПа, и

r  = предельная пластическая деформация, дюйм/дюйм.

14.3              Предел прочности на разрыв — Расчет предела прочности на разрыв производится делением выдерживаемой образцом в ходе испытаний на растяжение нагрузки на начальную площадь сечения образца.

14.4              Относительное удлинение:

14.4.1        Аккуратно совместить концы разрушенного при испытании образца и измерить расстояние между контрольными метками с точностью 0,01 дюйма (0,25 мм) для расчетной длины 2 дюйма и менее и с точностью 0,5% от расчетной длины для расчетной длины более 2 дюймов. Следует использовать процентную шкалу с ценой деления 0,5% расчетной длины. Относительное удлинение представляет собой приращение расчетной длины, выраженное в процентах от начальной расчетной длины. При записи значений относительного удлинения следует указывать как увеличение длины в процентах, так и начальную расчетную длину.

14.4.2        Если излом произошел вне центрального участка, равного половине расчетной длины, или совпадает с областью нанесения контрольной метки в пределах участка уменьшенного сечения, результаты испытаний могут не быть характерными для данного материала. Если измеренное в этом случае относительное удлинение соответствует минимальным заданным требованиям, дальнейшие испытания не проводятся. Если относительное удлинение меньше требуемых минимальных значений, результаты испытаний признаются недействительными и проводится повторное испытание.

14.4.3        Методы автоматических испытаний на растяжение с использованием тензометров позволяют для измерения растяжения применять метод, описанный ниже. Растяжение можно измерить и записать или этим методом, или методом, описанным выше. Любой результат действителен.

14.4.4        Растяжение при разломе определяется как удлинение, измеряемое как раз перед неожиданным снижением усилия, ассоциируемым с разломом. Для многих пластичных материалов, которые не подвержены неожиданному снижению усилия, растяжением разлома можно считать деформацию, измеренную до того, как усилие снизилось ниже 10 % от максимального значения при испытаниях.

14.4.4.1  Растяжение при разломе должно включать упругое и пластическое удлинение и может быть определено автографическим или автоматическим методами с применением тензометров, контролирующих пределы деформации. Следует применять тензометры класса B2 или выше для материалов, которые обладают растягиванием менее 5 %; класса C или выше -для материалов, которые обладают растягиванием более или равным 5 % , но менее 50 %; и класса D и выше - для материалов, которые обладают растягиванием 50 % и более. Во всех случаях базовая длина тензометра должна быть равна номинальной длине, которая требуется для испытания образца. Из-за отсутствия точности при подгонке разломанных концов, растягивание после разлома с применением ручных методов в предшествующих параграфах может отличаться от растягивания при разломе, определяемого с помощью тензометра.

14.4.4.2  Процент растягивания при разломе можно вычислить из полученных при этом данных. Их можно зарегистрировать вместо процента растягивания, который рассчитывается как в п. 14.4.1. Однако, эти два параметра не являются взаимозаменяемыми. Использование метода растягивания при разломе обычно дает чаще повторяемые результаты.

14.5 Относительное сужение поперечного сечения - Совместить концы разрушенного образца и измерить средний диаметр или ширину и толщину в наименьшем поперечном сечении с такой же точностью, с которой измерялись начальные размеры. Разность между начальной площадью поперечного сечения образца и площадью, определенной вышеописанным способом, выраженная в процентах от начальной площади, представляет собой относительное сужение поперечного сечения.

ИСПЫТАНИЕ НА ИЗГИБ

15.   Описание

15.1              Испытание на изгиб является одним из методов оценки пластичности, но не может рассматриваться как метод количественного прогнозирования эксплуатационных характеристик при работе на изгиб. Жесткость режима испытания на изгиб, зависит в первую очередь, от угла загиба и внутреннего диаметра, до которого изгибается образец, а также от поперечного сечения образца. Эти условия изменяются в зависимости от расположения и ориентации испытательного образца, а так же от химического состава, свойств при растяжении, твердости, типа и качества используемой стали. Сведения о методах проведения испытаний содержатся в E 190 и E 290.

15.2              Если иное не оговорено особо, старение образцов для испытаний на изгиб допускается. Используемый температурно-временной цикл не должен вызывать существенных изменений результатов предыдущей обработки. Это может достигаться старением при комнатной температуре в течение 24 - 48 часов или в течение более короткого промежутка времени при умеренно повышенных температурах, получаемых кипячением в воде, нагреванием в масле или в печи.

15.3              Изгиб образца производится при комнатной температуре по оправке внутреннего диаметра, который, как и угол изгиба, устанавливается применяемой нормативно-технической документацией на металлопродукцию. Скорость изгиба обычно не имеет большого значения.

ИСПЫТАНИЕ НА ТВЕРДОСТЬ

16.   Общие положения

16.1 Испытание на твердость является способом определения сопротивления вдавливанию и иногда применяется для быстрой оценки предела прочности на разрыв. Таблицы 2, 3, 4 и 5 служат для перевода результатов измерения твердости из одной шкалы в другую, а также для приблизительной оценки предела прочности на разрыв. Данные значения, используемые при преобразовании, получены на основании построенных на компьютере графиков и приводятся с точностью до 0,1 с целью обеспечения точного соответствия упомянутым графикам. Поскольку все приведенные значения твердости следует рассматривать как приближенные, все полученные в результате преобразования значения твердости по Роквеллу подлежат округлению до ближайшего целого числа.

16.2  Испытание на твердость:

16.2.1    Если в нормативно-технической документации на металлопродукцию приводятся альтернативные методики испытания на твердость, с целью определения соответствия установленным требованиям к твердости при преобразовании следует использовать значения, приведенные в Таблицах 2, 3, 4 и 5.

16.2.2        При записи полученных в результате преобразования значений твердости следует в скобках указывать измеренную твердость и испытательную шкалу, например: 353 HBW (38 HRC). Это означает, что значение твердости 38 было получено по шкале Роквелла С и преобразовано в твердость по Бринеллю с результатом 353.

17.  Определение твердости по Бринеллю

17.1       Описание:

17.1.1 К плоской поверхности испытываемого образца при помощи твердого шарика
определенного диаметра прикладывается заданная нагрузка. Средний диаметр отпечатка
поверхности обычно используется для расчета твердости по Бринеллю. Частное от деления
приложенной нагрузки на площадь поверхности отпечатка, который считается сферическим,
называется показателем твердости по Бринеллю (НВW) в соответствии со следующей формулой:

                                                               (4)

где:

НВW= число твердости по Бринеллю,

Р     = приложенная нагрузка, кгс,

D    = диаметр шарика из карбида вольфрама, мм, и

d     = средний диаметр отпечатка, мм.

      ПРИМЕЧАНИЕ 11 — Число твердости по Бринеллю удобнее определять по стандартным таблицам, например,  по  Таблице  6,  в  которой указываются  числа,  соответствующие  различным диаметрам отпечатка, обычно с шагом 0,05 мм.

      ПРИМЕЧАНИЕ 12 — В Стандарте Е10 значения указаны в системе единиц СИ, тогда как в настоящем разделе использованы единицы кг/м.

17.1.2         При проведении стандартного испытания на твердость по Бринеллю используется шарик из карбида вольфрама диаметром 10 мм, нагрузка составляет 3000 кгс для твердых материалов и 1500 или 500 кгс для малых сечений или мягких материалов (см. Приложение А2 по стальным трубным изделиям). При наличии соответствующих указаний, могут применяться другие нагрузки и инденторы других размеров. При регистрации значений твердости необходимо указать диаметр шарика и нагрузку, за исключением случая, когда используются 10-мм шарик и нагрузка 3000 кгс.

17.1.3         Диапазон значений твердости может быть точно установлен только для закаленных и отпущенных или нормализованных и отпущенных материалов. Для отожженных материалов указывается только максимальное значение твердости. Для нормализованных материалов значение минимальной или максимальной твердости может быть определено по согласованию. В общем случае, требования в отношении твердости не распространяются на необработанные материалы.

17.1.4         Данные твердости по Бринеллю могут потребоваться, когда не указаны свойства при растяжении.

17.2       Аппаратура — Оборудование должно соответствовать следующим требованиям:

17.2.1 Испытательная машина — Машина для определения твердости по Бринеллю может применяться в таком диапазоне нагрузок, в котором точность показаний устройства для измерения нагрузки составляет ±1%.

17.2.2 Измерительный микроскоп — Деления микрометрической шкалы микроскопа или других устройств, используемых для измерения диаметра отпечатков, должны обеспечивать непосредственное измерение диаметра с точностью до 0,1 мм и погрешностью до 0,05 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ 13 — Данное требование относится исключительно к конструкции микроскопа, но не к измерению отпечатка, см.17.4.3.

17.2.3 Стандартный шарик — Стандартный шарик из карбида вольфрама для определения твердости по Бринеллю имеет диаметр 10 мм (0,3937 дюйма) с отклонением от указанного значения не более 0,005 мм (0,0004 дюйма) на любом диаметре. Шарик пригоден для использования, если его остаточная деформация не превышает 0,01 мм (0,0004 дюйма), когда шарик прижимается к испытательному образцу с усилием 3000 кгс. В соответствии с данным стандартом, использование стальных шариков для испытаний на твердость по Бринеллю не допускается.

17.3 Испытательный образец — Испытания на твердость по Бринеллю проводятся на
подготовленных поверхностях, с которых должен быть удален обезуглероженный металл и
другие   неровности   поверхности.    Толщина   испытываемого   образца   должна   исключить продавливание.

17.4              Порядок проведения испытания:

17.4.1                       Нормативно-техническая документация на металлопродукцию должна четко устанавливать расположение отпечатков при определении твердости по Бринеллю и их необходимое количество. Центр отпечатка должен быть удален от края образца или края другого отпечатка на расстояние не менее двух с половиной диаметров отпечатка.

17.4.2                       Нагрузку следует прикладывать в течение 10 - 15 с.

17.4.3                       Измерять диаметры отпечатка следует в соответствии с требованиями Стандарта Е10.

17.4.4                       Не рекомендуется определять твердость по Бринеллю на материалах, твердость которых превышает 650 НВ.

17.4.4.1 Если шарик используется для испытания образца, число твердости по Бринеллю для которого превышает предельное значение, указанное для шарика в п. 17.4.4, шарик либо подлежит отбраковке и замене, либо повторному измерению с целью подтверждения соответствия требованиям Стандарта Е 10.

17.5       Значения твердости по Бринеллю

17.5.1  Значения твердости по Бринеллю не должны стоять без дополнительных пояснений, потому что при указании значений следует указать также индентор и усилие, примененные в момент проведения испытания. Значение твердости по Бринеллю сопровождается буквенным обозначением HBW, и дополняется описанием, указывающим на условия проведения испытаний и содержащим следующую информацию:

17.5.1.1  Диаметр шарика, мм,

17.5.1.2  Значение прилагаемого усилия, кгс,

17.5.1.3  Время приложения усилия, если оно выходит за установленные рамки 10-15 с.,

17.5.1.4  Единственным исключением из вышеуказанных требований может быть испытание на твердость по шкале 10/3000 HBW, когда время приложение усилия в пределах 10-15 с. Только в этом случае значение твердости по Бринеллю может сопровождаться только буквенным обозначением HBW.

17.5.1.5  Примеры обозначения:

200 HBW = твердость по Бринеллю равна 220, определена шариком диаметром 10 мм, с приложенным усилием в 3000 кгс в течение 10 - 15 с.

350 HBW5/1500 = твердость по Бринеллю равна 350, определена шариком диаметром 5 мм, с приложенным усилием в 1500 кгс в течение 10 – 15 с.

17.6 Детальное описание процедуры – Для детального описания требований к данному испытанию см. последнее издание Стандарта Е10.

ТАБЛИЦА 2 Приближенные значения твердости, полученные переводом из одной шкалы в другую, для неаустенитных сталей ^А (перевод значений твердости по шкале С Роквелла в значения твердости по другим шкалам)

^АВ таблице приведены приближенные соотношения твердости и приблизительные значения предела прочности для сталей. Соотношения твердость-предел прочности для сталей различного состава с разной технологией обработки могут отличаться от данных, приведенных в этой таблице. Данные настоящей таблицы неприменимы к аустенитным сталям, но применимы к ферритным и мартенситным коррозионностойким сталям. Приведенные в настоящей таблице данные не следует использовать для установления соответствия между значениями твердости и предела прочности на разрыв применительно к холоднотянутой проволоке. Если требуется более высокая точность преобразования, необходимо разработать соответствующую методику для каждого состава стали, вида термической обработки и изделия. Следует внимательно отнестись к данным таблицы, если они используются при приемке или отбраковке продукции. Приближенные соотношения могут повлиять на приемку или отбраковку.

ТАБЛИЦА 3 Приближенные значения твердости, полученные переводом из одной шкалы в другую, для не аустенитных сталей ^А(перевод значений твердости по шкале В Роквелла в значения твердости по другим шкалам)