Испытания на ударный изгиб

Для оценки склонности к хрупкому разрушению металла используют динамические испытания. Наиболее распространены испытания на ударный изгиб.

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

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

Испытания на ударный изгиб проводят на маятниковых копрах, отвечающих требованиям ГОСТ 10707-82. Скорость движения маятника в момент удара должна быть 5 ± 0,5 м/с - для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 50,0 (5,0); 150 (15); 300 (30) Дж (кГс×м). Внешний вид маятникового копра МК 30 (номинальная энергия маятника 30 кГс•м) представлен на рис. .

Рис. 6. Внешний вид маятникового копра МК-30

Допускается применять копры с другой номинальной потенциальной энергией маятника. При этом номинальное значение потенциальной энергии маятника должно быть таким, чтобы значение работы удара составляло не менее 10 % от номинального значения потенциальной энергии маятника.

Номинальное значение потенциальной энергии маятника должно быть указано в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

Основные размеры опор и ножа маятника должны соответствовать указанным на рис. 3.

Рис. 7. Опоры и нож маятникового копра

Испытания на ударный изгиб проводят при комнатной температуре и при пониженной температуре, которая указывается в НТД на соответствующие категории труб и СДТ. По результатам испытаний определяется ударная вязкость KCU для образцов с надрезом Менаже или KCV для образцов с надрезом Шарпи:

KCV = A/F_о ,

где F_о – начальная площадь поперечного нетто-сечения образца в месте концентратора, см².

Внешний вид образца для испытаний на ударный изгиб представлен на рис. .

Рис. 8 . Образец для испытаний на ударный изгиб с концентратором вида U.

При вырезке заготовок металл образцов должен предохраняться от наклепа и нагрева, изменяющих свойства металла.

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

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

Помимо перечисленных основных методов исследований и испытаний «МЕТАЛЛТЕСТ», как аккредитованный испытательный центр, проводит :

- сертификационные испытания различных видов металлопродукции и товаров народного потребления на соответствие отечественных и зарубежных стандартов;

- оценку состояния измерений (аттестацию) испытательных и аналитических лабораторий ;

- в рамках МТК 145 и ТК Р 145 разработку межгосударственных и национальных стандартов на методы контроля металлопродукции из сталей, сплавов, чугуна и других материалов черной металлургии;

- стажировки, обучение и консультации по применению зарубежных стандартов в исследованиях, анализе, внутрилабораторном контроле.

Центр осуществляет услуги по испытаниям различных видов металлопродукции из черных и цветных сплавов с целью оценки ее качества и соответствия нормативным документам (сертификация, арбитраж)

Центр укомплектован высококвалифицированными кадрами (9 кандидатов химических и технических наук). Центр располагает современным отечественными и зарубежным поверенным и аттестованным оборудованием, позволяющим осуществлять деятельность в следующих областях в стандартизации:

1. Методы аналитического контроля

За МТК 145 "Методы контроля металлопродукции " закреплена разработка и внесение изменений в следующие стандарты

- Чугун легированный. Методы анализа ГОСТ 2604.1-14

- Сталь. Методы определение газов (ГОСТ 17745), кальция (ГОСТ 50424), методы фотоэлектрического анализа (ГОСТ 18895), рентгенофлуоресцентного анализа (ГОСТ 28033).

- Стали легированные и высоколегированные. Методы анализа (ГОСТ 12344-12365, 17051, 11729, 51056).

- Сплавы жаропрочные на никелевой основе Методы анализа (ГОСТ 24018.0-8).

- Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионно-стойкие, прецизионные на основе никеля, Методы определения титана (ГОСТ Р 51013), меди (ГОСТ 51576)

- Порошок железный. Методы анализа (ГОСТ 16412.2-9)

2. Методы механических испытаний

За МТК 145 "Методы контроля металлопродукции" закреплена разработка и внесение изменений в следующие стандарты

- Сталь. Металлы. Методы испытаний на растяжение (ГОСТ 1497, 11701, 28870) и при повышенных температурах и пониженных температурах (ГОСТ 9454, ГОСТ 11150, ГОСТ 22706), склонности к механическому старению (ГОСТ 7268), на осадку (ГОСТ 8817), расплющивание (ГОСТ 8818), на ударный изгиб (ГОСТ 9454), перегиб (13813), изгиб (14019), ударный изгиб при пониженных температурах ( ГОСТ 22848)

- Сталь. Металлы. Методы измерения твердости по Виккерсу (ГОСТ 2999), по Бринеллю (ГОСТ 9012, 22761), по Роквеллу (ГОСТ 9013), Супер-Роквеллу (ГОСТ 22975), Шору (23273), выдавливание по Эриксену (ГОСТ 10510), методом ударного отпечатка (ГОСТ 18661), пластической твердости (ГОСТ 18835), вдавливанием шара (ГОСТ 22762), ударного отпечатка (ГОСТ 28868)

3. Методы металлографических исследований

За МТК 145 "Методы контроля металлопродукции" закреплена разработка и внесение изменений в следующие стандарты

- Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя (ГОСТ 1763), неметаллических включений (ГОСТ 1778), величины зерна (ГОСТ 5639), оценки микроструктуры листов и лент (ГОСТ 5640), испытания на прокаливаемость (ГОСТ 5657), стойкость против межкристаллитной коррозии (ГОСТ 6032), оценка микроструктуры (ГОСТ 10243), ферритной

- Сплавы жаропрочные. Методы контроля и оценки макроструктуры (ГОСТ 22838)

4. Методы неразрушающего контроля

За МТК 145 "Методы контроля металлопродукции" закреплена разработка и внесение изменений в следующие стандарты

- Сталь. Методы ультразвуковой дефектоскопии и контроля (ГОСТ 12503, ГОСТ 21120), магнитным методом (ГОСТ 30415).

Заключение

В целом, можно утверждать, что Испытательный центр «МЕТАЛЛТЕСТ» ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина», несмотря на трудности в финансировании, до сих пор остается одним из ведущих испытательных и исследовательских центров страны в области черной металлургии. В частности, «МЕТАЛЛТЕСТ», совместно с подразделениями и центрами института, участвует в решении следующих металловедческих проблем:

- исследование хрупкости и разрушения металлических материалов;

- исследование старения и деградации свойств в процессе эксплуатации металлических материалов;

- исследование коррозионной и стресс-коррозионной стойкости металлических материалов.