pb_03-164-97 (524170), страница 14
Текст из файла (страница 14)
5.4.3.3. Значения вязкой составляющей в изломе определяют
согласно ГОСТ 4543.
5.4.3.4. В случаях, когда определение вязкой составляющей по
п. 5.4.3.3. затруднено (отсутствуют видимые границы зон хрупкого и
вязкого взломов), допускается при аттестации материалов
использовать другие методы определения вязкой составляющей
(например, измерение площади планиметром, фрактографию и др.) и
соответствующие критериальные значения вязкой составляющей в
изломе. Применяемые методы и критериальные значения вязкой
составляющей в изломе должны быть согласованы организацией,
проводящей испытания, с головной материаловедческой организацией.
5.4.3.5. Поперечное расширение ДЕЛЬТА(b) ударного образца
представляет собой остаточную (пластическую) деформацию на грани,
противоположной надрезу и измеренную в направлении надреза, как
показано на рис. П2.1 , и определяют по формуле:
ДЕЛЬТА(b) = b1 - b0 = ДЕЛЬТА(1) + ДЕЛЬТА(2).
Поперечное расширение определяют на половинках разрушившихся
после испытаний на ударный изгиб образцов. Измерения поперечного
расширения следует производить с погрешностью +/- 0,01 мм.
--------------------------------
Рис. не приводится.
5.4.3.6. Определяют среднеарифметические значения ударной
вязкости и минимальные значения вязкой составляющей в изломе и
поперечного расширения по данным, полученным при испытаниях трех
образцов при каждой температуре испытаний. На графиках в
координатах ударная вязкость - температура, вязкая составляющая в
изломе - температура и поперечное расширение - температура наносят
указанные значения и последовательно соединяют их прямыми линиями.
Здесь же наносят точками значения ударной вязкости, волокнистости
излома и поперечного расширения для каждого из испытанных
образцов. Полученные графики являются исходной информацией для
определения критической температуры хрупкости.
5.5. Определение критической температуры хрупкости
5.5.1. В качестве критической температуры хрупкости Tк
принимают температуру, для которой выполняются следующие условия.
5.5.1.1. При температуре Tк среднеарифметическое значение
ударной вязкости должно быть не ниже значений, указанных в
табл. П2.1, а минимальное значение ударной вязкости - не ниже 70%
значений, указанных в табл. П2.1.
5.5.1.2. При температуре (Tк + 30)° C среднеарифметическое
значение ударной вязкости должно быть не ниже значений, указанных
в табл. П2.1, минимальное значение ударной вязкости - не ниже 70%
значений, указанных в табл. П2.1, минимальное значение вязкой
составляющей в изломе - не ниже 50%.
Таблица П2.1
КРИТЕРИАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ Tк, °C
-----------------------------------T-----------------------------¬
¦ Предел текучести при температуре ¦ Ударная вязкость (KCV) ¦
¦ 20° C R , МПа (кгс/кв. мм) ¦ i ¦
¦ p0.2 ¦ Дж/кв. см (кгс x м/кв. мм) ¦
+----------------------------------+-----------------------------+
¦До 304(31) включительно ¦ 29(3,0) ¦
¦ 304(31) до 402(41) включительно¦ 39(4,0) ¦
¦ 402(41) до 549(56) включительно¦ 49(5,0) ¦
¦ 549(56) до 687(70) включительно¦ 59(6,0) ¦
L----------------------------------+------------------------------
Таблица П2.2
КРИТЕРИАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ Tк + 30, °C
-----------------------------------T-----------------------------¬
¦ Предел текучести при температуре ¦ Ударная вязкость (KCV) ¦
¦ 20° C R , МПа (кгс/кв. мм) ¦ i ¦
¦ p0.2 ¦ Дж/кв. см (кгс x м/кв. мм) ¦
+----------------------------------+-----------------------------+
¦До 304(31) включительно ¦ 44(4,5) ¦
¦ 304(31) до 402(41) включительно¦ 59(6,0) ¦
¦ 402(41) до 549(56) включительно¦ 74(7,5) ¦
¦ 549(56) до 687(70) включительно¦ 89(9,0) ¦
L----------------------------------+------------------------------
5.5.2. Если на одном из трех испытанных образцов не будет
удовлетворяться какое-либо из условий, указанных в п. п. 5.5.1.1 и
5.5.1.2 допускается проведение испытаний еще трех образцов. При
этом при определении соответствия полученных результатов
требованиям п. п. 5.5.1.1 и 5.5.1.2 используют показания пяти
образцов, за исключением образца, для которого при первом
испытании были получены неудовлетворительные результаты.
5.5.3. Если при дополнительных испытаниях, указанных в
п. 5.5.2, хотя бы на одном образце будут получены
неудовлетворительные показатели, то за критическую температуру Tк
принимается ближайшая высокая температура, при которой результаты
испытаний удовлетворяют требованиям п. п. 5.5.1.1. и 5.5.1.2.
5.5.4. При обнаружении дефектов (в виде раковин, расслоений и
т.п.) в изломе образца допускается результаты его испытания
исключить из рассмотрения и испытать новый образец.
5.5.5. Порядок обработки результатов испытаний принимают
следующим.
5.5.5.1. По известному значению предела текучести материала
при температуре 20° C выбирают по табл. П2.1 и П2.2
соответствующие критериальные значения ударной вязкости (KCV)I и
(KCV)II. При определении (KCV)I и (KCV)II для зоны сплавления и
околошовной зоны сварного соединения используют предел текучести
основного металла.
Предел текучести определяют как среднее значение результатов
испытаний трех и более образцов или как максимальное значение,
если при испытаниях использовали два образца.
5.5.5.2. На графике ударная вязкость - температура на оси
ординат (ось KCV) откладывают значение (KCV)I. Через полученную
точку проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с
кривой ударной вязкости.
Ближайшую от точки пересечения более высокую температуру, при
которой проводились испытания, принимают за температуру T1.
5.5.5.3. На графике ударная вязкость - температура на оси
ординат откладывают значение (KCV)II. Через полученную точку
проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой
ударной вязкости.
Ближайшую от точки пересечения более высокую температуру, при
которой проводились испытания, принимают за температуру T'2.
5.5.5.4. На графике вязкая составляющая в изломе - температура
на оси ординат откладывают значение B = 50%. Через полученную
точку проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с
кривой, построенной по минимальным значениям вязкой составляющей.
Ближайшую от точки пересечения более высокую температуру, при
которой проводились испытания, принимают за температуру T''2.
5.5.5.5. Если при выполнении требований п. п. 5.5.5.2 -
5.5.5.4 линии, проводимые параллельно оси абсцисс, пересекают
соответствующие кривые в двух и более точках, то температуры T1,
T'2 и T''2 следует определять по правым крайним точкам
пересечения.
5.5.5.6. Большую из температур T'2 и T''2 обозначают T2.
5.5.5.7. Если разница между температурами T2 и T1 оказывается
меньше, чем 30° C, то температуру T1 принимают в качестве
ориентировочного значения критической температуры хрупкости Tк1.
5.5.5.8. Если условие п. 5.5.5.7 не выполняется, то определяют
Tк1 по формуле: Tк1 = T2 - 30° C.
5.5.5.9. Проводят дополнительные испытания при температурах
(Tк1 + 10)° C, (Tк1 + 20)° C, (Tк1 + 30)° C, (Tк1 + 40)° C,
уточняют кривые ударной вязкости, вязкой составляющей в изломе и в
соответствии с указаниями п. п. 5.5.5.2 - 5.5.5.8 окончательно
устанавливают значение критической температуры хрупкости (если при
проведении испытаний уже были определены значения KCV и В при
температурах, указанных в данном пункте, проведение дополнительных
испытаний при этих температурах не требуется).
5.5.6. Подтверждение критической температуры хрупкости может
проводиться в тех случаях, когда ее гарантированное значение Tк
указано в нормативно - технической документации. При подтверждении
критической температуры хрупкости испытания проводятся с
соблюдением требований настоящей методики в следующей
последовательности:
1) проводятся испытания при гарантированной температуре Tк и
температуре (Tк + 30)° C;
2) проверяется соблюдение условий п. 5.5.1.1 при температуре
Tк и п. 5.5.1.2 при температуре (Tк + 30)° C, при этом действуют
условия п. п. 5.5.2 - 5.5.4.
Если условия 1) и 2) выполняются, то критическая температура
хрупкости считается подтвержденной.
Если требования п. 5.5.1.2. выполняются при температуре Tк, то
испытания при температуре (Tк + 30)° C допускается не проводить.
Если требования п. п. 5.5.1.1 и 5.5.1.2 при температуре Tк и
(Tк + 30)° C не удовлетворяются, то критическая температура
хрупкости считается неподтвержденной.
6. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
ХРУПКОСТИ ВСЛЕДСТВИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ
6.1. Общие положения
6.1.1. Сдвиг критической температуры хрупкости вследствие
термического старения определяется по формуле:
ДЕЛЬТА Tт = Tкт - Tк0,
где Tкт - критическая температура хрупкости материала,
подвергшегося термическому старению; Tк0 - критическая температура
хрупкости материала в исходном состоянии (до старения).
6.1.2. Определение значений Tк0 и Tкт проводится в
соответствии с указаниями разд. 5 настоящего Приложения.
6.1.3. Отбор проб, требования к образцам и их изготовлению и
ориентация в исследуемом полуфабрикате должны удовлетворять
указаниям разд. 5 настоящего Приложения.
6.2. Проведение испытаний и обработка результатов
6.2.1. Термическому старению подвергаются заготовки размером
не менее 60 x 13 x 13 мм.
6.2.2. Температуру термического старения задают в соответствии
с нормативно - технической документацией на изделие или материал;
она не должна быть меньше расчетной температуры или превышать ее
более чем на 100° C.
6.2.3. В процессе выдержки образцов при термическом старении
допускается колебание температуры в пределах +/- 5° C от
номинального значения температуры старения.
6.2.4. Заготовки образцов для испытаний на ударный изгиб
выдерживаются при заданной температуре в течение 500, 1000, 3000,
5000, 7500 и 10000 часов.
Для сталей, не имеющих экстремума изменения Tкт в процессе
старения при выдержке от 500 до 10000 часов испытания с
продолжительностью выдержки 7500 часов допускается не проводить.
6.2.5. По результатам испытаний на ударный изгиб образцов,
вырезанных из заготовок, подвергавшихся старению в течение
различных промежутков времени, определяют значение Tкт и в
соответствии с п. 6.1.1 значении Tт на базах, указанных в
п. 6.2.4.
6.2.6. Если значения Tт для всех интервалов времени
отрицательны, расчетное значение Tт принимается равным нулю.
6.2.7. В случае монотонного, стремящегося к насыщению
изменения зависимости Tкт от времени старения, экспериментальные
данные Tт = Tкт - Tк0 для различной продолжительности старения
аппроксимируют уравнением
lim
ДЕЛЬТА Tт = ДЕЛЬТА Tт [1 - exp(-pt)],
lim
где ДЕЛЬТА Tт , p - эмпирические постоянные, определяемые с
помощью методов математической статистики; t - время старения.
В качестве расчетного значения дельта Tт принимают значения
lim lim
Tт если разница между ДЕЛЬТА Tт и сдвигом полученным по
формуле настоящего пункта на базе 10000 ч, не превышает 10° C. В
противном случае расчетное значение ДЕЛЬТА Tт для, длительности
эксплуатации не более 100000 часов следует определять по формуле
настоящего пункта. При необходимости экстраполяции на более
длительный срок следует увеличить продолжительность старения. При
этом экстраполяцию допускается проводить на время, не превышающее
десятикратную максимальную продолжительность старения.
6.2.8. При экстремальном характере зависимости Tк от времени
старения в интервалах времени по п. 6.2.4. используется
аппроксимация ниспадающего участка зависимости по уравнению: