Гост 14637-89
Обозначение НТД, на который дана ссылка | |
Номер пункта, подпункта, приложения | |
ГОСТ 380-88 | 1.1, 2.1.1 |
ГОСТ 1497-84 | 4.3 |
ГОСТ 7268-82 | 4.5 |
ГОСТ 7564-73 | 4.2 |
ГОСТ 7565-81 | 3.3, 4.1 |
ГОСТ 7566-81 | 2.2, 2.3, 3.2, 3.9, 5.1 |
ГОСТ 9454-78 | 3.6, 4.4 |
ГОСТ 14019-80 | 4.6 |
ГОСТ 14192-77 | 2.2.1 |
ГОСТ 15846-79 | 2.3.1 |
ГОСТ 17745-72 | 4.1 |
ГОСТ 19903-74 | 1.3, 2.1.21, 4.11, приложение |
ГОСТ 21929-76 | 5.1 |
ГОСТ 22536-87 | 4.1 |
ГОСТ 22536.1-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.2-87 | 4.1 |
ГОСТ 22536.3-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.4-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.5-87 | 4.1 |
ГОСТ 22536.6-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.7-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.8-87 | 4.1 |
ГОСТ 22536.9-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.10-88 | 4.1 |
ГОСТ 22536.11-87 | 4.1 |
ГОСТ 22536.13-88 | 4.1 |
ГОСТ 22727-88 | 2.1.24, 4.9 |
ГОСТ 26877-86 | 4.11 |
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1990 г., (ИУС 5-91).
Настоящий стандарт распространяется на толстолистовой горячекатаный прокат из углеродистой стали обыкновенного качества, изготовляемый шириной 500 мм и более, толщиной от 4 до 160 мм включительно.
1. Основные параметры
1.1. Прокат изготовляют в виде листов и рулонов из стали марок Ст0, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс по ГОСТ 380.
1.2. В зависимости от нормируемых характеристик прокат подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Для обозначения категории к обозначению марки добавляется номер категории, например, Ст3пс1, Ст4сп3.
Категорию проката потребитель указывает в заказе. При отсутствии указания категорию выбирает предприятие-изготовитель.
1.3. Прокат изготовляют толщиной:
В части остальных требований к сортаменту прокат должен соответствовать ГОСТ 19903.
1.4. Примеры условных обозначений приведены в приложении.
2. Технические требования
2.1. Характеристики
2.1.1. Прокат изготовляют из стали с химическим составом, соответствующим ГОСТ 380.
Предельные отклонения по химическому составу в готовом прокате от плавочного анализа ковшовой пробы не должны превышать допускаемые ГОСТ 380.
2.1.2. Для проката толщиной до 10 мм включительно из стали марок Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп допускается снижение нижнего предела массовой доли одного из элементов – углерода на 0,04% абс., марганца на 0,1% абс. – при обеспечении механических свойств, установленных для указанных марок стали.
По требованию потребителя массовая доля кислоторастворимого алюминия в прокате категории 2 толщиной до 5 мм из стали марки Ст3сп, раскисленной алюминием, должна быть не менее 0,02%.
Массовая доля кремния в прокате категорий 2-6 толщиной до 8 мм включительно, изготовленном из стали марок Ст2пс и Ст3пс, раскисленной не содержащими кремния раскислителями, допускается менее 0,05% при соблюдении остальных норм и требований к прокату.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.3. По требованию потребителя массовая доля серы в прокате категорий 1-5 из стали всех марок, кроме Ст0, не должна превышать 0,040%, фосфора – 0,030%; в прокате категории 6 массовая доля каждого из этих элементов не должна превышать 0,025%.
2.1.4. В прокате, предназначенном для сварных конструкций, массовая доля углерода не должна превышать 0,22%.
2.1.5. Категории проката в зависимости от нормируемых характеристик приведены в табл. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.6. Прокат категорий 1-5 изготовляют в горячекатаном состоянии, категории 6 – в упрочненном состоянии.
Для обеспечения требуемых свойств проката всех категорий может применяться термическая обработка.
Допускается изготовление проката категорий 1-5 в упрочненном с прокатного нагрева состоянии или после контролируемой прокатки.
2.1.7. Механические свойства горячекатаного проката при испытании на растяжение и изгиб должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 2.
2.1.6; 2.1.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.7.1. Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления не более чем на 50 Н/мм2 (5 кгс/мм2) по сравнению с приведенными в табл. 2 при соблюдении остальных норм, а по согласованию изготовителя с потребителем – без ограничения верхнего предела.
2.1.7.2. По согласованию изготовителя с потребителем значение предела текучести проката толщиной более 20 мм допускается на 10 Н/мм2 (1 кгс/мм2) ниже по сравнению с приведенными в табл. 2.
Таблица 1
Категория | Нормируемая характеристика | Марка стали | |||||||
Химический состав | Механическиесвойствапри растяжении и изгибе до параллельности сторон | Ударная вязкость | |||||||
KCU | KCV | ||||||||
при температуре, °С | после механическогостарения | при температуре, °С | |||||||
20 | -20 | -40 | 0 | 20 | |||||
1 | – | – | – | – | – | – | – | Ст0, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс | |
2 | – | – | – | – | – | – | Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс | ||
3 | – | – | – | – | – | Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4пс, Ст4сп | |||
4 | – | – | – | – | – | Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп | |||
5 | – | – | – | Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп | |||||
6 | – | – | – | Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп | |||||
Примечания: | |||||||||
1. Знак ” ” означает, что характеристика нормируется, “-” – не нормируется. | |||||||||
2. Для проката из стали марки Ст0 предел текучести и ударная вязкость не нормируются. | |||||||||
3. Прокат категорий 2 и 3 из стали марок Ст3пс и Ст3сп толщиной 5 мм и более, кроме проката, предназначенного для передела на трубы, изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем. | |||||||||
4. Для проката категории 5, предназначенного для передела на трубы, нормируется KCU при температуре минус 20°С и один из двух других показателей ударной вязкости: KCU после механического старения или KCV при температуре плюс 20°С. (Измененная редакция, Изм. № 1). | |||||||||
Таблица 2
Марка стали | Временное сопротивление, Н/мм2 (кгс/ мм2) | Предел текучести, Н/мм2 (кгс/ мм2), для толщин, мм | Относительное удлинение, %, для толщин, мм | Изгиб до параллельности сторон ( – толщина образца, -диаметр оправки) для толщин, | ||||||
до 20 | св. 20 | св. 40 | св. 100 | до 20 | св. 20 | св. 40 | мм | |||
до 40 | до 100 | до 40 | до 20 | св. 20 | ||||||
не менее | ||||||||||
Ст0 | Не менее 300(31) | – | – | – | – | 23 | 22 | 20 | =2,5 | =3,5 |
Ст2кп | 320-410(33-42) | 215(22) | 205(21) | 195(20) | 185(19) | 33 | 32 | 30 | ||
Ст2пс, Ст2сп | 330-430(34-44) | 225(23) | 215(22) | 205(21) | 195(20) | 32 | 31 | 29 | ||
Ст3кп | 360-460(37-47) | 235(24) | 225(23) | 215(22) | 195(20) | 27 | 26 | 24 | =1,5 | =2,5 |
Ст3пс, Ст3сп | 370-480(38-49) | 245(25) | 235(24) | 225(23) | 205(21) | 26 | 25 | 23 | ||
Ст3Гпс | 370-490(38-50) | |||||||||
Ст3Гсп | 390-570(40-58) | 255(26) | 245(25) | – | – | 23 | 24 | – | ||
Ст4пс, Ст4сп | 410-530(42-54) | 265(27) | 255(26) | 245(25) | 235(24) | 24 | 23 | 21 | =2,5 | =3,5 |
Ст5пс, Ст5сп | 490-630(50-64) | 285(29) | 275(28) | 265(27) | 255(26) | 20 | 19 | 17 | =3,5 | =4,5 |
Ст5Гпс | 450-590(46-60) | |||||||||
2.1.7.3. Допускается снижение относительного удлинения на 1% абс. для проката толщиной более 8 мм и на каждый миллиметр уменьшения толщины для проката толщиной 8 мм и менее.
2.1.8. Нормы ударной вязкости KCU горячекатаного проката категорий 3-5 должны соответствовать приведенным в табл. 3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 3
Примечание. По согласованию потребителя с изготовителем нормы ударной вязкости устанавливаются для толщины 4-9 мм соответствующие значениям для толщины 5-9 мм.
2.1.9. Механические свойства упрочненного проката при испытаниях на растяжение, изгиб до параллельности сторон и нормы ударной вязкости KCU должны соответствовать приведенным в табл. 4.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 4
Примечание. Для проката категорий 1 и 2 ударная вязкость не нормируется.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.10. Нормы ударной вязкости KCV проката категорий 5 и 6 должны соответствовать приведенным в табл. 5.
Таблица 5
Примечание. Нормы ударной вязкости проката толщиной более 20 мм устанавливаются с 01.01.94. Определение значений изготовитель проводит на каждой двадцатой партии для набора статистических данных.
2.1.11. Прокат из стали марки Ст3кп категории 3 изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем, при этом нормы ударной вязкости при плюс 20°С принимают согласно табл. 3 для стали марок Ст3пс и Ст3сп.
2.1.12. На поверхности проката не должно быть рванин, сквозных разрывов, раскатанных пригара и корочек, а также пузырей-вздутий, гармошки, трещин, плен, загрязнений и вкатанной окалины. Допускаются дефекты (рябизна, риски и другие местные дефекты), не выводящие прокат за предельные размеры.
2.1.13. Устранение поверхностных дефектов проката всех толщин, изготовляемого на толстолистовых станах, проводится зачисткой. Допускается зачищенные участки проката толщиной более 10 мм заваривать.
Зачистка проводится абразивным инструментом или способами, не вызывающими изменений свойств проката.
По требованию потребителя заварка дефектов не допускается.
2.1.14. При удалении дефектов поверхности проката зачисткой допускается уменьшение толщины не более 5% номинальной сверх минусового предельного отклонения, но не более 3 мм, при этом площадь отдельного зачищенного участка поверхности проката не должна быть более 100 см2, суммарная площадь всех зачищенных участков на одном листе – не более 2% его площади.
2.1.15. При совпадении мест зачистки на обеих сторонах проката допускаемая глубина зачистки определяется как сумма глубины зачисток на каждой стороне проката, которая не превышает предельного отклонения по толщине.
2.1.16. Поверхность зачищенного участка, не предназначенного под заварку, не должна иметь острых кромок.
2.1.17. По требованию потребителя зачистка дефектов на глубину, выводящую толщину проката за предельные размеры, не допускается.
2.1.18. Глубина зачистки под заварку проката толщиной до 120 мм не должна превышать 25% фактической толщины, проката больших толщин – не более 30 мм.
2.1.19. Наплавленная зона должна перекрывать зачищенный участок не менее чем на 5 мм по контуру и после зачистки не выводить толщину проката за предельные размеры.
Площадь отдельного заваренного участка поверхности проката не должна быть более 25 см2, суммарная площадь на одном листе – не более 1% его площади.
2.1.20. На обрезанных кромках проката не должно быть расслоений, трещин и рванин, а также выводящих за предельные размеры по ширине и длине:
На кромках проката не должно быть заусенцев высотой более 2 мм.
2.1.21. Смятие и подгиб кромок после обрезки не должны выводить прокат за предельные отклонения от плоскостности по ГОСТ 19903.
2.1.22. На обжатых кромках не должно быть расслоений, рванин, трещин, пузырей-вздутий, плен, загрязнений, вкатанной окалины, волосовин и рисок, выводящих прокат за предельные размеры по ширине.
2.1.23. Глубина дефектов на необрезанной кромке листа или рулона не должна превышать половины предельного отклонения по ширине и не выводить ширину проката за номинальный размер.
2.1.24. Нормы сплошности листов – в соответствии с классами 01, 2 и 3 по ГОСТ 22727.
Контроль прикромочной зоны проводят по требованию потребителя.
2.1.25. По требованию потребителя поверхность проката должна быть очищена от окалины и смазана нейтральным маслом или другим нейтральным консервирующим материалом.
2.1.26. Прокат в рулонах не должен иметь:
По требованию потребителя концы неполной ширины должны быть обрезаны.
2.1.27. Изготовление составных рулонов, предназначенных для изготовления труб, в том числе со сваркой частей, не допускается.
2.2. Маркировка проката – по ГОСТ 7566 с дополнением.
При маркировке наносят условный номер марки стали (без букв Ст).
Цвет маркировки проката, за исключением категории 6, – в соответствии с ГОСТ 380, категории 6 – красный с желтым.
2.2.1. Транспортная маркировка – по ГОСТ 14192.
2.3. Упаковка проката – по ГОСТ 7566.
2.3.1. Упаковка проката для районов Крайнего Севера и приравненных к ним районов – по ГОСТ 15846.
3. Приемка
3.1. Приемка проката – по ГОСТ 7566 с дополнениями.
Для проката с гарантией свариваемости дополнительно указывается обозначение – св.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Прокат принимают партиями. Партия проката, изготовленного из слябов, полученных на машинах непрерывного литья заготовок, должна состоять из проката одной марки стали, одной толщины, одного режима термической или упрочняющей обработки; партия проката из слитков – кроме того, из одной плавки-ковша.
Размер партии проката из слябов, полученных на машинах непрерывного литья заготовок методом “плавка на плавку”, не должен превышать 350 т, а из слябов, полученных отдельными плавками, – массы плавки.
Партия проката, кроме проката из стали марки Ст0, должна состоять из листов и рулонов одной плавки.
Для проката из стали марки Ст0 число плавок в партии не ограничивается.
3.2. Каждую партию сопровождают документом о качестве по ГОСТ 7566 с дополнительным указанием:
3.3. Для проверки химического состава готового проката объем выборки по ГОСТ 7565.
3.4. Контроль химического состава готового проката у изготовителя допускается не проводить при обеспечении установленных норм по результатам анализа ковшовой пробы.
3.5. Объем выборки для проверки качества по пп. 2.1.7-2.1.11 должен соответствовать табл. 6.
Таблица 6
Примечание. Для листов, получаемых резкой рулона, отбирают один лист.
3.6. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем у изготовителя определение ударной вязкости на образцах с концентратором вида V проводить периодически на каждой двадцатой партии.
3.7. Контроль качества поверхности проводят на всех листах и рулонах партии.
Для контроля размеров отбирают от партии 10%, но не менее 5 шт. листов, рулонов – не менее 2 шт.
3.8. По согласованию изготовителя с потребителем проводят контроль сплошности проката. Контроль проводят на всех листах партии или выборочно. При выборочном контроле объем выборки – 10% листов, но не менее 5 шт.
Сплошность проката в рулонах, а также листов, полученных резкой рулона, не контролируют.
3.9. При получении неудовлетворительных результатов проверки хотя бы по одному показателю повторную проверку проводят по выборке, отобранной в соответствии с ГОСТ 7566.
При получении неудовлетворительных результатов при периодических испытаниях они переводятся в приемо-сдаточные до получения положительных результатов на трех партиях подряд.
Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.
При получении неудовлетворительных результатов испытаний при выборочном ультразвуковом контроле изготовитель проводит испытания на каждом листе партии.
4. Методы испытаний
4.1. Для проверки химического состава пробы отбирают по ГОСТ 7565.
Химический анализ проводят по ГОСТ 22536.0 – ГОСТ 22536.11, ГОСТ 27809, ГОСТ 17745 или другими методами, обеспечивающими необходимую точность анализа.
При возникновении разногласий применяют методы, установленные настоящим стандартом.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.2. Для проведения механических и технологических испытаний от единицы проката (пп. 3.5 и 3.6) отбирают образцы по ГОСТ 7564:
Образцы для испытаний листов и рулонов, кроме образцов для испытаний на ударный изгиб типов 11 и 13, вырезают поперек направления прокатки. Образцы для испытаний на ударный изгиб типов 11 и 13 – вдоль направления прокатки.
При изготовлении образцов для испытаний на ударный изгиб одну из граней образца, соответствующую поверхности прокатки, оставляют необработанной.
4.3. Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1497.
4.4. Испытания на ударный изгиб проводят по ГОСТ 9454.
Для проката толщиной 4-9 мм – на образцах типа 3 или 13;
толщиной 10 мм и более – типа 1 или 11. Для проката толщиной 4-10 мм, изготовленного с отклонением на минусовый допуск, ударную вязкость определяют на образцах толщиной, равной толщине проката.
4.5. Испытания на ударный изгиб после механического старения проводят по ГОСТ 7268.
4.6. Испытание на изгиб проводят по ГОСТ 14019.
4.7. При испытании проката на ударный изгиб не допускается снижение значений ударной вязкости на одном образце более чем на 30%, при этом среднее значение должно быть не ниже установленных норм.
4.8. Допускается применение неразрушающих, в том числе статистических методов контроля проката при обеспечении точности и достоверности не ниже достигаемых методами, предусмотренными настоящим стандартом.
При разногласиях в оценке качества проката и при периодических испытаниях применяются методы контроля, предусмотренные настоящим стандартом.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.9. Контроль сплошности листов – по ГОСТ 22727.
Вид сканирования (сплошное или дискретное линейное) устанавливает изготовитель.
Глубина прикромочной зоны при контроле максимально допустимой протяженности несплошностей должна быть не менее 50 мм.
4.10. Качество поверхности проката контролируют визуально без применения увеличительных приборов. Расслоение контролируют осмотром кромок.
4.11. Для контроля линейных размеров проката применяют универсальные или специальные измерительные приборы и инструмент.
Специальные средства измерения – калибры и шаблоны – должны быть аттестованы в установленном порядке.
Точность применяемых средств измерений должна обеспечивать воспроизведение размеров и предельных отклонений проката, установленных ГОСТ 19903, а в части измерения дефектов – настоящим стандартом.
Отклонения формы проката контролируют по ГОСТ 26877.
5. Транспортирование и хранение
5.1. Транспортирование и хранение должны соответствовать требованиям ГОСТ 7566 с дополнениями.
При отгрузке более двух грузовых мест в адрес одного потребителя следует укрупнять грузовые места в соответствии с требованиями ГОСТ 26663.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Приложение
Обязательное
Примеры условных обозначений прокатаустанавливаются по схеме
Примечание. Параметры и характеристики проката приведенные в схеме, если они не указаны в заказе, устанавливаются изготовителем и в обозначении не приводятся.
Примеры условных обозначений:
Лист повышенной точности (А), особо высокой плоскостности (ПО) с обрезанной кромкой (О), размерами мм по ГОСТ 19903 из стали марки Ст3сп, категории 3 по ГОСТ 14637:
| Лист | А – ПО – О – 8 х 1500 х 12000 ГОСТ 19903-74 |
| Ст3сп3 ГОСТ 14637-89 |
То же, с гарантией свариваемости:
| Лист | А – ПО – О – 8 х 1500 х 12000 ГОСТ 19903-74 |
| Ст3сп3 св ГОСТ 14637-89 |
Лист нормальной точности (Б), улучшенной плоскостности (ПУ), с обжатой кромкой (К), размерами 26 10008000 мм по ГОСТ 19903 из стали марки Ст3сп, категории 4 по ГОСТ 14637:
| Лист | Б – ПУ – К – 26 х 1000 х 8000 ГОСТ 19903-74 |
| Ст3сп4 ГОСТ 14637-89 |
Рулон повышенной точности (А), с необрезанной кромкой (НО), размерами 101500 мм по ГОСТ 19903 из стали марки Ст3пс, категории 3, по ГОСТ 14637:
| Рулон | А – НО – 10 х 1500 ГОСТ 19903-74 |
| Ст3сп3 ГОСТ 14637-89 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Гост р 51371-99 методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. испытания на воздействие ударов от 29 ноября 1999 –
ГОСТ Р 51371-99
Группа Т51
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА СТОЙКОСТЬ К МЕХАНИЧЕСКИМ ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИМ ФАКТОРАМ МАШИН, ПРИБОРОВ И ДРУГИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Испытания на воздействие ударов
Mechanical environment stability test methods for machines, instruments and technical products.
Test for influence of shocks
ОКС 19.060*
ОКСТУ 0001
______________
* По данным официального сайта Росстандарт
ОКС 19.040, здесь и далее по тексту. –
Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения*
для вновь разрабатываемых и модернизируемых изделий 2000-07-01
для разработанных до 2000-07-01 изделий 2002-07-01
________________
* Порядок введения в действие стандарта –
в соответствии с приложением А.
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 “Внешние воздействия” Госстандарта России
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 29 ноября 1999 г. N 441-ст
3 Настоящий стандарт соответствует (с дополнениями и уточнениями в соответствии с потребностями экономики страны) международным стандартам:
МЭК 60068-2-27:1987* “Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 27. Испытание Еа и руководство: Одиночный удар”
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.
МЭК 60068-2-29:1986 “Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 29. Испытание Еb и руководство: Многократные удары”
Данные о соответствии настоящего стандарта международным стандартам приведены в приложении В
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов “Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий” (группа стандартов ГОСТ 30630.0), состав которого приведен в ГОСТ 30630.0.0, приложение Е.
Настоящий стандарт соответствует международным стандартам, указанным в предисловии. При этом настоящий стандарт дополняет и уточняет методы проведения испытаний, их классификацию и состав, увязывая методы (режимы) испытаний с условиями и сроками эксплуатации изделий и охватывая всю совокупность технических изделий, что в настоящее время не имеется в международных стандартах, относящихся к внешним воздействующим факторам.
В связи с указанным в настоящее время невозможно полное использование публикаций международных стандартов по внешним воздействиям в качестве государственных стандартов.
В разработке стандарта принимали участие М.Л.Оржаховский (руководитель), В.Н.Покровский, д-р техн. наук В.Н.Писарев, академики Академии проблем качества Российской Федерации.
Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия всех видов (далее – изделия) и устанавливает методы их испытаний на воздействие ударов, в частности для проверки соответствия изделий техническим требованиям, указанным в стандартах и технических условиях на изделия, в том числе в соответствии с ГОСТ 30631.
Стандарт применяют совместно с ГОСТ 30630.0.0.
Требования разделов 4, 5, 6, 7 и приложения Б настоящего стандарта являются обязательными как относящиеся к требованиям безопасности.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.002-86 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений. Основные положения
ГОСТ 8.513-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Общие требования к хранению, транспортированию, временной противокоррозионной защите и упаковке
ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения
ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования
ГОСТ 30630.1.1-99 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Определение динамических характеристик конструкции
ГОСТ 30630.1.2-99 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие вибрации
ГОСТ 30631-99 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам при эксплуатации
В настоящем стандарте применяют термины с соответствующими определениями и сокращениями, относящиеся к областям:
– общих понятий внешних воздействующих факторов (далее – ВВФ) – по ГОСТ 15150 и ГОСТ 26883;
– требований к изделиям по механическим ВВФ – по ГОСТ 30631;
– испытаний на стойкость к ВВФ – по ГОСТ 30630.0.0.
4.1 Испытание проводят с целью проверить способность изделия противостоять разрушающему воздействию механических ударов многократного действия и сохранять после этого воздействия значения параметров в пределах, указанных в стандартах и технических условиях (далее – стандарты и ТУ) на изделия и программе испытания (далее – ПИ). Испытание проводят одним из следующих методов:
104-1 – испытание на ударную прочность при верхнем рабочем значении пикового ударного ускорения. Испытание проводят в соответствии с требованиями 4.2-4.16;
104-2 – ускоренное испытание на ударную прочность при значении пикового ударного ускорения, превышающем верхнее рабочее значение. Испытание проводят в соответствии с требованиями 4.17.
Метод 104-1 является основным, метод 104-2 допускается применять при квалификационных и (или) периодических испытаниях вместо метода 104-1.
4.2 Испытанию на ударную прочность подвергают те же образцы изделий, которые были испытаны на ударную устойчивость, если последний вид испытания предусмотрен в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.
4.3 Испытательная установка [(ударный стенд (далее – стенд)] должна обеспечивать получение механических ударов многократного действия с амплитудой ускорения, соответствующей заданной степени жесткости по таблице 1.
Испытательный режим устанавливают в контрольной точке по показаниям рабочих средств измерений со следующими отклонениями:
– амплитуда ускорения ±15%;
– длительность действия ударного ускорения – в соответствии с указанной в таблице 2.
Остальные параметры удара – в соответствии с приложением Б.
4.4 Испытание проводят с учетом требований разделов 4-6 ГОСТ 30630.0.0.
4.5 Крепление изделий осуществляют в соответствии с требованиями раздела 5 ГОСТ 30630.0.0.
4.6 Проводят визуальный осмотр изделий и измерения их параметров в соответствии с требованиями раздела 4 ГОСТ 30630.0.0. Конечную стабилизацию не проводят.
4.7 Испытание проводят путем воздействия механических ударов многократного действия. Значение пикового ударного ускорения и общее число ударов должны соответствовать указанным в таблице 1.
Таблица 1
4.8 Длительность действия ударного ускорения при испытаниях должна соответствовать указанной в таблице 2, но не превышать максимальную длительность действия ударного ускорения в соответствии с техническими требованиями на изделие. Значения относительного коэффициента нелинейности механической системы или узла изделия (далее – системы или узла) 0,25-0,75 относятся к изделиям с узлами, имеющими предварительное натяжение и обладающими кусочно-линейной упругой характеристикой.
Если изделия имеют входящие в их конструкцию встроенные элементы защиты (например амортизаторы), то при выборе длительности действия ударного ускорения учитывают низшую резонансную частоту самого изделия, а не элементов защиты.
Таблица 2
Низшая резонансная частота изделия, | Длительность действия ударного ускорения, мс, для относительного коэффициента нелинейности системы | |||
0 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | |
20 и ниже | 60±20 | 70±25 | 90±30 | 140±45 |
Св. 20 до 40 | 30±10 | 34±11 | 45±15 | 70±20 |
” 40 ” 60 | 18±5 | 20±4 | 25±5 | 40±8 |
” 60 ” 100 | 11±4 | 13±4 | 16±4 | 24±6 |
” 100 ” 200 | 6±2 | 8±3 | 10±4 | 14±4 |
” 200 ” 500 | 3±1 | 3±1 | 4±1 | 6±2 |
” 500 ” 1000 | 2±0,5 | 2±0,5 | 2±0,5 | 2±0,5 |
” 1000 | 1±0,3 | – | – | – |
Если технические характеристики испытательного оборудования не обеспечивают требуемой длительности действия ударного ускорения, то допускается проведение испытаний в пределах длительности действия ударного ускорения , мс, рассчитанной по формуле
где – низшая резонансная частота изделия, определенная по ГОСТ 30630.1.1, Гц. Испытания на ударную прочность не проводят. | ||||
, (1)К вопросу о методике определения ударной вязкости металлов и сплавов
В данной статье пойдет речь о методике определения ударной вязкости материалов, рассмотрены условия испытания, используемое оборудование, представлены расчеты, обозначения и единицы измерения ударной вязкости.
В процессе эксплуатации делали пожарной и аварийно-спасательной техники подвергаются действию не только статических, плавно возрастающих нагрузок, но и испытывают динамические (ударные), действующие резко и возрастающие от нуля до своего максимального значения с большой скоростью. Под влиянием ударных нагрузок может произойти разрушение детали. Поэтому необходимо знать, насколько хорошо конструкционный материал сопротивляется таким нагрузкам. Для оценки способности сопротивляться динамическим (ударным) нагрузкам производят механические испытания материалов на ударную вязкость в рабочем диапазоне температур детали. Ударная вязкость — это способность материала сопротивляться ударным нагрузкам. Она характеризует способность материала поглощать механическую энергию внешних сил за счёт пластической деформации без нарушения сплошности строения, т. е. является энергетической характеристикой материала и выражается в единицах работы (энергии), приходящейся на разрушение единицы объёма материала образца.
Вязкость металлов и сплавов определяется их химическим составом, термической обработкой и другими внутренними факторами. Вязкость также зависит от условий, в которых работает металл (окружающей температуры, скорости нагружения, наличия концентраторов напряжения).
Ударная вязкость характеризует надёжность материала при динамических нагрузках, его способность сопротивляться хрупкому разрушению. Основным динамическим испытанием является метод испытания на ударный изгиб с определением ударной вязкости материала. Эти испытания позволяют определять способность металла противодействовать динамическим нагрузкам и выявлять склонность металла к хрупкому разрушению при различных температурах. В настоящее время наиболее распространенными методами испытаний материалов на ударную вязкость являются метод испытания по Шарпи (см. рис.1) и метод испытания по Изоду (см. рис. 2)
Испытания на ударный изгиб проводят на приборе, называемом маятниковым копром. Простейший маятниковый копёр представлен на рис. 3.
Каждый копер имеет тяжёлый маятник 2, который свободно качается вокруг оси. При помощи специальной защёлки маятник может быть установлен на разной высоте. Если защёлку освободить, то маятник упадёт и взлетит по инерции на такую же высоту, на которую он был поднят. Если на пути падения маятника встретится препятствие в виде образца, то часть энергии падения затратится на преодоление этого препятствия, и маятник взлетит уже на меньшую высоту.
Метод испытания материалов на ударную вязкость основан на разрушении одним ударом маятникового копра стандартных образцов с надрезом определённой формы и размеров (см. рис. 4).
Схема испытаний на ударную вязкость представлена на рис. 5.
При испытаниях образец 4 устанавливают на пути падения маятника на две опоры станины 1 копра надрезом в сторону, противоположную удару ножа маятника (см. рис. 6).
Далее маятник 2 поднимают на определённую высоту, отклоняя под определённым углом α. Падая с высоты H, маятник изгибает образец и разрушает его. Затем по инерции поднимается на высоту h под углом β. Останавливают маятник ручкой тормоза.
Следовательно, общий запас энергии маятника будет расходоваться на изгиб и разрушение образца, а также на последующий взлёт (рис.5).
Если из общего запаса энергии маятника вычесть часть, затраченную на взлёт после разрушения образца, то получим энергию (работу) удара, затраченную на разрушение образца. Работа удара W, Дж (кгс·м), затраченная на разрушение образца, определится из разности энергий маятника в положении его до и после удара:
W = PgL (H — h), (1)
где Р — масса маятника, кг; g = 9,81 — ускорения свободного падения, м2/с; Н — высота подъёма маятника до удара, м; h — высота подъёма маятника после удара, м; L — длина маятника, м.
Высоту H и h можно определить, зная длину маятника L и его углы первоначального подъёма α и последующего взлёта β:
H = L (1 — cos α), (2)
h = L (1 — cos β), (3)
где α — угол подъёма маятника до удара; β — угол подъёма маятника после разрушения образца.
Отсюда:
W = PgL (cos β — cos α). (4)
Для маятникового копра P и L — величины постоянные. Углы α и β определяют по шкале 3 прибора (см. рис. 7).
Для того чтобы не вычислять значение работы удара W по приведённой выше формуле, на практике пользуются специальными переводными таблицами, в которых для каждого угла подъёма маятника после разрушения образца β приведена величина работы удара W.
Основной характеристикой, получаемой в результате испытаний на ударный изгиб, служит ударная вязкость, которую принято обозначать KC.
Ударная вязкость КС определяется как работа W, затраченная на деформацию и разрушение ударным изгибом надрезанного образца, к его начальной площади поперечного сечения в месте надреза F0:
, (5)
где F0 — первоначальная площадь поперечного сечения образца в месте надреза, см2.
При записи ударной вязкости в её обозначение вводится третья буква, указывающая вид надреза на испытанном образце: U, V, T. Так запись KCU означает ударную вязкость образца с U-образным надрезом; KCV — ударную вязкость образца с V-образным надрезом; KCT — ударную вязкость образца с T-образным надрезом. Размерность ударной вязкости Дж/см2.
Проведение испытаний на ударный изгиб образцов с T-образным надрезом является необходимым для того, чтобы определить сопротивление материала зарождению и распространению трещины (усталостной трещины) в условиях работы. Чем острее надрез, тем более жёстким испытаниям подвергается материал.
Преимуществом метода испытания на ударную вязкость является простота эксперимента, учёт влияния скорости нагружения и концентрации напряжений.
Детали машин, элементы конструкций инженерных сооружений могут работать не только при обычных температурах, но и при низких и повышенных. В связи с этим, для того, чтобы оценить поведение материала при таких температурах (в особых условиях эксплуатации), испытания на ударный изгиб проводят не только при комнатной температуре.
Для таких испытаний образцы нагревают или охлаждают до требуемой температуры, а затем быстро устанавливают на копёр и подвергают испытанию на ударный изгиб.
Испытания на ударную вязкость при различных температурах позволяют установить ряд следующих важных свойств материала:
- способность материала выдерживать динамические (ударные) нагрузки;
- склонность материалов к хрупкому разрушению при определённых температурах;
- чувствительность материала к концентраторам напряжений (надрезам, выточкам и т. д.).
В связи с особенностью материалов изменять механические свойства при изменении температуры главными задачами испытаний на ударную вязкость являются:
- выявление склонности материалов к хрупкому разрушению (хладноломкости);
- определение критических порогов хладноломкости.
Порог хладноломкости — температурный интервал ТН — ТВ изменения характера разрушения материала с изменением температуры (см. рис. 8). Этот интервал является важным параметром конструкционной прочности материала, характеризующий его хладноломкость. Верхняя TВ и нижняя TН границы этого интервала соответствуют верхнему и нижнему порогам хладноломкости.
По данному температурному интервалу устанавливается склонность материалов к переходу из вязкого состояния в хрупкое.
Чем ниже порог хладноломкости, тем менее чувствителен материал к концентраторам напряжений (резкие переходы размеров и формы, отверстия, проточки, риски), а также к скорости деформации. Эксплуатировать материал при температурах ниже порога хладноломкости не следует.
Согласно ГОСТ 9454 для металлов и сплавов, работающих в условиях атмосферных колебаний температур, ударную вязкость определяют в интервале температур от 50°C до –60°C.
Для надёжной работы деталей при отрицательных температурах необходимо, чтобы температурный порог хладноломкости был ниже температуры эксплуатации материала; чем он ниже, тем меньше опасность хрупкого разрушения.
Область применения образцов
(Измененная редакция, Изм. №
1).