Цена 5 руб. 55 коп.

35.    Предел текучести условный а ₀,₂ определяют в тех случаях, когда при растяжении образца не обнаруживается резко выраженного явления текучести и предел текучести <j_s не может быть определен способами, указанными выше.

36.    Вычисление условного предела текучести производят по формуле:

р

<зо,2кг! мм²,

^Г0

где:

Р₀,2 — нагрузка, соответствующая этому напряжению, в кг;

Fo — начальная площадь поперечного сечения образца в мм².

Вычисление o_0t2 производят с точностью до 0,5 кг/мм². При этом доли до 0,25 кг/мм²    отбрасывают, доли

в 0,25 кг/мм² и более принимают за 0,5 кг/мм².

37.    Для определения условного предела текучести образец закрепляют в машине и после приложения к нему нагрузки, отвечающей начальному напряжению о₀, на образце устанавливают экстенсометр.

Для стали начальное напряжение з₀ принимается равным 5 кг/мм²; для всех других металлов и сплавов начальное напряжение принимается равным не более 10% ожидаемого предела текучести (условного).

Далее образец от руки нагружают до напряжения ^ 2 о₀ и после выдержки в течение до 5 сек. разгружают до з_в. Указатель шкалы экстенсометра устанавливают на нулевое или иное (произвольное) деление начального участка шкалы. Это показание принимают за исходное.

Затем образцу сообщают ряд последовательно возрастающих нагрузок с измерением каждый раз остаточного удлинения после разгрузки до начального напряжения з₀.

Испытание прекращают, когда длина образца, измеренная при начальном напряжении, увеличивается на 0,2% своего первоначального значения.

Пример определения предела текучести (условного) по двум вариантам:

Испытуемый материал — сталь.

Размеры образца: диаметр do =11,29 мм\ начальная площадь поперечного сечения Fo — 100 мм².

Расчетная длина и база экстенсометра /о = 50 мм.

Экстенсометр — Юинга (цена одного деления шкалы 0,005 *.ч)

Испытательная машина — Лозенгаузена, до 50000 кг.

Масштаб нагрузки — 20000 кг.

10

Ожидаемый предел текучести (условный) с₀,₂»90 кг!мм*.

Подсчитывают остаточное удлинение, равное 0,2% измеряемой длины, выраженное в делениях шкалы экстенсометра:    0,2%    от    50    мм    состав

ляет 0,1 мм.

Так как одно деление шкалы равно 0,005 мм, то 0,1 мм соответствует 20 делениям шкалы экстенсометра.

За начальное принимают произвольно выбранное по шкале экстенсометра деление «20» (всего на данной шкале 140 делений).

Отсчеты по шкале экстенсометра и силоизмерителю машины следующие:

Первый вариант			Второй вариант
Нагрузка кг	Отсчет по шкале экстенсометра после разгрузки (при Р0)	Остаточное удлинение	Нагрузка кг	Отсчет по шкале экстенсометра	Остаточное удлинение
	в делениях экстенсометра			в делениях экстенсометра
500	20,0		500	20,0	_
7000	20.3	0,3	4450	42,0	—
7200	20,2	0,2	500	21,0	1.0
7400	20,5	0,5	8560	63,0	—
7600	20,6	0,6	.500	26.0	6.0
7800	20,8	0.8	8790	79,0	—
8000	21,0	1.0	500	39,1	19.1
8200	22,3	2.3	8870	81,2	—
8400	24,7	4.7	500	43,9	23.9
8600	31,2	11,2	—	—	—
8800	41,0	21,0	“

Первый вариант

Первая ступень нагрузки берется равной 70—80% ожидаемого 3 0.2^0 кг/мм²; это соответствует Pi = 7000 кг.

Нагружая ступенями по 200 кг (з=г2 кг/мм²), испытание прекращают, когда остаточное удлинение при Ро — 500 кг достигнет или несколько превысит 20 делений шкалы экстенсометра.

Вычисление:

Ро.2 = 8600 кг;    С 0,2 — 86 кг/мм².

Найденная нагрузка может быть уточнена путем интерполяции:

8800—8600=200 кг,

21,0—11,2=9,8 дел.

Добавочную нагрузку ЛР определяют из пропорции:

200 кг—9,8 дел.,

ЛР — 8,8 дел.,

где:

8,8 дел. — разность между заданным числом делений 20 « полученным 11,2 (после снятия нагрузки Р = 8600 кг).

11

или, с округлением:

-о,2 *=88 кг/мм².

Второй вариант

При пределе текучести (условном) остаточное удлинение должно равняться 20 дел. шкалы экстенсометра.

Учитывая упругую деформацию образца при его растяжении, удлинение в 21 —- 22 дел. по шкале принимают за минимальное (безопасное) общее удлинение при первом нагружении.

Начальный отсчет на шкале равняется 20 дел.; следовательно, нагружение производится до тех пор, пока показание экстенсометра нс достигнет 41—42 дел.

Остаточное удлинение после первою нагружения оказалось равным одному делению шкалы. Для вычисления необходимого показания по шкале экстенсометра при вторичном нагружении поступают следующим образом: к предыдущему отсчету по шкале (42) прибавляют разность между заданным по условию числом делений (20) и полученным остаточным удлинением (1); к полученной сумме прибавляют еще 1—2 дел., исходя из того, что упругое удлинение при возрастании нагрузки увеличивается.

Таким образом, искомый отсчет по шкале будет равен:

42+ (20-l)-f2=63 дел.

После вторичной разгрузки остаточное удлинение оказалось равным 6 дел. шкалы. Искомое показание по шкале при последующем нагружении равно:

63+ (20-6) +2=79 дел.

Испытание прекращают, когда остаточное удлинение при Ро — 500 кг достигнет или несколько превысит заданную величину (20 делений шкалы экстенсометра).

Вычисление:

/>0,2 = 8790 кг;    00,2    = 87,9 кг.

или, с округлением:

о о,2 = 88 кг/мм².

Найденная нагрузка Рол может быть уточнена путем интерполяции:

8870 кг — 8790 кг = 80 кг.

23,9 дел. — 19,1 дел. = 4,8 дел.

Добавочную нагрузку ДР определяют из пропорции:

80 кг— 4,8 дел., ДР— 0,9 дел..

где:

0,9 — разность между заданным числом делений 20 и полученным 19,1 (после снятия -нагрузки Р =-• 8790 кг).

Добавочная нагрузка:

= 15 кг.

Искомая нагрузка:

Ро.2 = 8790 кг -f- 15 кг = 8805 кг. Предел текучести:

кг/мм-.

или, с округлением:

зо.2 = 88 кг [мм².

38.    Предел прочности при растяжении вычисляют по формуле:

а _ь=——-кг/мм²,

где:

Р₀ — наибольшая нагрузка, предшествующая разрыву образца, в кг\

F₀ — начальная площадь поперечного сечения образца

В ММ².

Вычисление z_b производится с точностью до 0,5 кг/мм². При этом доли до 0,25 кг/мм² отбрасывают, доли в 0,25 кг/мм² и более принимают за 0,5 кг/мм².

39.    Для определения предела прочности при растяжении образец закрепляют в испытательной машине и непрерывно возрастающей нагрузкой доводят его до разрушения.

Наибольшая нагрузка, отсчитанная по силоизмерителю машины, принимается за нагрузку Р соответствующую пределу прочности при растяжении.

40.    Относительное удлинение вычисляют по формуле:

«„=—⁰ • 100%,

*0

где:

/i—длина образца после разрыва в мм,

/о — расчетная (начальная) длина его в мм.

13

Сгр. и

Вычисление относительного удлинения производят с точностью до 0,5%. При этом доли до 0,25% отбрасывают, доли в 0,25% и больше принимают за 0,5%.

41. Для измерения Л (длины образца после разрыва) обе части его прикладывают одну к другой возможно плотнее.

Примечание. Если при испытании плоского образца в месте разрыва образуется зазор, то он включается в длину образца после разрыва.

42. Определение длины /, производят одним из следующих способов:

а)    Первый способ. Независимо от места разрыва в пределах расчетной длины измеряют расстояние между кернами (крайними рисками), определяющими границы расчетной длины.

б)    Второй способ состоит в определении длины 1\ образца с отнесением места разрыва к середине. Пересчет производят при помощи заранее нанесенных на образце кернов или рисок через 10 и 5 мм (рис. 2).

Рис. 2

Пример: Пусть /о содержит п делений. От места разрыва откладывают вправо п/2 делений и ставят метку а. Если п/2 оказывается дробью, то ее округляют до целого числа в большую сторону. Часть делений от места разрыва до первой правой риски при счете числа делений принимается за целое число.

От метки а откладывают влево столько делений, сколько их осталось от метки а до правого конца расчетной длины, и ставят метку Ь.

Величину Л определяют как сумму отрезков ас н ab.

В этой сумме всегда должно быть столько же делений, сколько их было в расчетной длине 4>.

Если разрыв произошел на расстоянии двух диаметров или ширин образца от его головки или места захвата и перерасчет не дает необходимого минимального удлинения, то испытание

14

считается не состоявшимся и его повторяют, для чего берут от той же партии или плавки новый образец.

Примечание. В сертификате должно быть указано, на какой расчетной длине определялось относительное удлинение. Для этого при обозначении относительного удлинения служит индекс л.

Индекс п имеет значения 10 и 5, применяемые как для круглых, так и для плоских образцов в качестве эквивалентов коэфициентов /С = 11,3 и К = 5,65.

43. Относительное сужение вычисляют по формуле:

100%,

Fo — начальная площадь поперечного сечения образца в мм²;

F| — площадь поперечного сечения образца в месте разрыва (в шейке) в мм².

Вычисление ? производят с точностью до 0,5%. При этом доли до 0,25% отбрасывают, а доли в 0,25% и более принимают за 0,5%.

44. Диаметр шейки цилиндрических образцов после разрыва измеряют в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

По среднему арифметическому двух наименьших значений для диаметра вычисляют площадь сечения шейки F\.

45. Для плоского образца прямоугольного сечения вычи

сление площади поперечного сечения в месте разрыва производят путем умножения наибольшей ширины образца в месте разрыва на наименьшую толщину.

46. При испытании на растяжение образцов на прессе Гагарина вычисление напряжений производят следующим образом:

а) Нагрузку на пределе пропорциональности определяют по отклонению от прямолинейного участка диаграммы растяжений (рис. 3, точка а).

15

II. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ОБРАЗЦОВ

8. Для испытания на растяжение применяются нормальные или пропорциональные образцы (любой формы сечения) в соответствии с табл. 1.

Образцы		Длина /0	Площадь поперечного сечения F0 мм1	Диаметр круглого образца do мм	Символы для обозначения кратности образцов
Длинный	нормаль ный	200	314	20	®|0
Короткий		100
Длинный	пролор-	11,3 УТо	Произволь ная	Произволь ный
Короткий	циональ-ный	5,65 / F0			*5

Примечания:

1.    Разрешается также применять образцы, имеющие и иное отношение расчетной длины к диаметру или площади сечения (например для стальных отливок 2,5-кратные образцы). В таких случаях в сертификате должна быть указана кратность образца.

2.    Рекомендуемые размеры образцов приведены в приложении к настоящему стандарту.

9. Допускаемые отклонения в размерах круглых образцов должны соответствовать табл. 2 (рис. 1).

Таблица 2 мм

Диаметр Допускаемые отклонения от размеров стандартных образцов для рабочей части Допускаемая разность наибольшего и иаимень- образцов но диаметру do по длине А> шего диаметра на длине рабочей части образца | До 10 ±0,1 ±0,1 ±0.02 10 и более ±0,2 ±0.2 ±0,05

Примечание. Для литых обработанных образцов допускаемые отклонения по диаметру удваиваются.

10.    Для плоского образца отклонения по ширине (выбранной в зависимости от /₀ и F₀) допускаются ±0,5 мм. Колеба-ния в ширине на длине рабочей части плоского образца допускаются ±0,1 мм. Смещение оси головки относительно оси рабочей части плоского образца не допускается.

11.    Переход к головкам, форма которых зависит от конструкции применяемых захватов, должен быть плавным.

III. ВЫРЕЗКА ЗАГОТОВОК, ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ.

ОТДЕЛКА И МАРКИРОВКА

12.    Места вырезки заготовок, количество их и ориентация продольной оси образцов (образцы продольные, поперечные, радиальные, тангенциальные) указываются в соответствующих стандартах, технических условиях и соглашениях.

13.    Вырезка заготовок для образцов, как правило, производится на металлорежущих станках. При вырезке заготовок для образцов должны быть соблюдены условия, предохраняющие металл образца от наклепа и нагрева, которые могут внести изменения в его свойства.

Примечания:

1.    В исключительных случаях допускается вырезка заготовок методом автогенной резки. В этом случае края отреза должны отстоять от краев готовых образцов на расстоянии, обеспечивающем образцы от нагрева до температур, влияющих на изменение свойств металла.

2.    При вырезке заготовок из листового металла на ножницах необходимо учитывать соответствующими припусками наклеп от резки, с тем чтобы образец был изготовлен из ненаклепаиного металла.

3

14.    Мелкие профили, трубы, полосы, а также литые образцы могут испытываться без механической обработки.

15.    Образцы изготовляются на металлообрабатывающих станках резанием и шлифованием. Температурные условия при изготовлении образцов на станках не должны изменять свойства их металла.

16.    Плоские образцы, изготовленные из листового металла, должны сохранять поверхностный слой нетронутым. Острые углы на образцах прямоугольного сечения рекомендуется закруглять. Радиусы закругления не нормируются.

Примечание. Из листового металла толщиной более 20 мм

путем обточки изготовляются образцы круглого сечения.

17.    Не допускаются к испытаниям образцы:

а)    не удовлетворяющие по допускам требованиям настоящего стандарта;

б)    имеющие следы обработки в виде поперечных рисок;

в)    имеющие искривления или закалочные трещины.

18.    Испытание считается браком по вине лаборатории:

а)    при разрыве образца по разметочным рискам;

б)    при выходе хрупкой зоны разрушения продольного образца на поверхность.

При наличии брака за счет испытания или изготовления образцов испытание должно быть проведено вновь, на том же количестве образцов.

19.    Обмер образцов производится как до испытания (установление начальных размеров а_у b и d₀), так и после испытания (установление размеров d и /).

20.    В качестве измерительного инструмента применяются штангенциркуль с нониусом, микрометр с трещоткой и специальные микрометры с индикаторами.

Для измерения длины служит штангенциркуль с острыми губками. Концы-измерители микрометров могут быть сферическими или плоскими, в соответствии со стандартами на измерительный инструмент.

Точность измерения при работе со штангенциркулем устанавливается 0,1 мм; при работе с микрометром 0,01 мм.

21.    Обмер образцов до испытания производится следующим образом: толщина и ширина плоских образцов измеряются не менее чем в трех местах вдоль рабочей длины (в середине и по краям); диаметр d₀ цилиндрического образца измеряется в трех местах по длине рабочей части образца, в каждом месте — в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

22.    По наименьшим из полученных размеров вычисляют площадь поперечного сечения образца F₀ с точностью до 0,5%. При этом доли менее 0,25% отбрасывают, а доли в 0,25% и более принимают за 0,5%.

23.    В случае определения предела пропорциональности о_р или условного предела текучести o_0t2 при помощи экстенсо-метра (Юинга, Ольсена и др.) на расстоянии, равном базе экстенсо.метра, в двух взаимно противоположных точках сечения образца наносят две пары неглубоких кернов или рисок.

24.    На расчетной длине образца наносят деления через каждые 5—10 мм. При толщине образца 2 мм и более деления наносят в виде неглубоких рисок; при толщине образца менее 2 мм деления наносят карандашом.

Допускается на образцах толщиной более 2 мм вместо рисок ставить неглубокие керны в крайних точках расчетной длины.

25.    На головке каждого образца должны быть выбиты клейма: номер плавки, клеймо приемщика, порядковый номер или условное обозначение образца.

IV. ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ МАШИНАМ

26.    В качестве испытательных машин допускается применять машины всех систем, при условии что точность их показаний удовлетворяет требованиям настоящего стандарта.

27.    Машина должна удовлетворять следующим основным требованиям:

а)    надежное центрирование образца;

б)    сохранение показания нагрузки в течение не менее 30 сек., а также постоянства показаний при повторных нагружениях;

в)    действие без ударов и толчков, обеспечивающее плавность статического нагружения;

г)    наличие регулятора скорости перемещения подвижного захвата машины под нагрузкой в пределах не более 20 мм/мин;

д)    возможность приостанавливать нагружение с точностью одного наименьшего деления силоизмерителя машины;

е)    обеспечение плавности разгрузки;

ж)    точность показаний нагрузок до ±1%.

Примечание. В случае ошибочности показаний до ±2% машина может быть допущена к эксплоатацни, при условии внесения поправок к ее показаниям согласно аттестату или поправочной кривой. Машины, дающие ошибки в показаниях свыше ±2%, к экспло атации не допускаются.

5

28.    Предел пропорциональности а_р определяют при помощи экстенсометров Юинга, Ольсена, зеркального прибора Мартенса и других, с ценой одного деления шкалы не более 0,005 мм.

Предел текучести условный о₀,₂ определяют при помощи экстенсометров с ценой одного деления шкалы не более 0,02 мм.

29.    Скорость перемещения захвата машины при испытаниях, независимо от длины образца испытуемого материала, устанавливается равной:

V. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИИ

30.    Предел пропорциональности (условный) вычисляют по формуле:

р

V=    кг/мм²,

'О

где:

Р— нагрузка, соответствующая этому напряжению, в кг;

F₀ — начальная площадь поперечного сечения образца в мм².

Вычисление производят с точностью до 0,5 кг/мм². При этом доли до 0,25 кг/Ым² отбрасывают, а доли в 0,25 кг/мм² и более принимают за 0,5 кг/мм².

31.    Предел пропорциональности (условный) определяют следующим образом.

Образец закрепляют в машине и после приложения к нему нагрузки, отвечающей начальному напряжению (для стали 10 кг/мм², для цветных сплавов 3 кг/мм²), производят установку экстенсометра. При работе с зеркальным прибором Мартенса расстояние от шкалы до зеркала устанавливают приближенно до ±15 мм.

Нагружение образца производят любым способом (от мотора или вручную), обеспечивающим медленное возрастание нагрузки и возможность приостановки нагружения с точностью до 0,1 величины малой ступени нагружения.

Отсчеты удлинений по шкале экстенсометра, независимо от его типа, производят с точностью не менее 0,001 мм.

Например при работе с экстенсометром Ольсена и зеркальным прибором Мартенса отсчет должен производиться с точностью до 0,5 деления шкалы, с экстенсометром Юинга — до 0,2 деления шкалы.

Нагружение производят вначале крупными, затем мелкими (по возможности равными между собой) ступенями.

В интервале напряжения, соответствующего 65—80% ожидаемого предела пропорциональности, образцу дают несколько крупных ступеней нагружения. В дальнейшем отсчеты по экстенсометру производят через малые ступени напряжения (До*«2 кг!мм¹).

Когда приращение длины при малой ступени нагружения превысит среднее значение для приращения (при той же ступени) на начальном (упругом) участке растяжения в 2-3 раза, то испытание прекращают.

32. Результаты испытания вычисляют следующим образом.

На участке, на котором еще не наблюдается отклонений от закона Гука, определяют среднюю величину приращения длины на малую ступень нагружения. Найденную величину увеличивают на 50%. В журнале испытания находят вычисленное приращение длины. Нагрузка, соответствующая этой величине деформации, и есть искомая нагрузка Р _р.

Если вычисленная (полуторная) величина деформации повторяется в журнале несколько раз, то за нагрузку Р_р принимают:

при двух отсчетах — первую нагрузку;

при трех и более отсчетах — вторую нагрузку.

В тех случаях, когда необходимо уточнить численное значение определяемой характеристики, допускается пользование методом интерполяции.

Пример определения предела пропорциональности:

Испытуемый материал — сталь. Начальное напряжение а₀= 10 кг/мм*, что соответствует нагрузке Ро — 1000 кг.

Размеры образца: диаметра do *=*11,29 мм\ начальная площадь поперечного сечения Ро = 100 мм²; расчетная длина и база экстенеометра /о — 50,0 мм.

Экстенсометр — Юинга (цена одного деления 0.005 мм).

Испытательная машина — Амслера, до 30000 кг.

Масштаб нагрузки — 10000 кг.

Ожидаемый предел пропорциональности 60 kzImm"¹.

Шкала экстенеометра устанавливается произвольно на деление «20* (всего на шкале 140 делений).

Нагрузка Р, отвечающая 80% ожидаемого предела пропорциональности, определяется из равенства:

80 . 60 • 100 Р-80% от (о_р • /\))“-Tqq-=«4800 кг.

7

Округленно Я принимается равным 5000 кг.

Для получения не менее четырех отсчетов в указанном интервале крупная ступень нагружения ДЯ определяется следующим образом

Дальнейшее нагружение производят мелкими ступенями «= 2 кг/мм⁷ по a Pi — 200 кг до заметного отклонения от закона пропорциональности. Результаты испытания записываются в таблицу:

Нагрузка кг	Отсчеты но экстенсо-метру	Разность отсчетов по экстен-сометру
то	20,0
2000	25,2	5.2
3000	30,0	4,8
4000	34,7	4,7
5000	39,8	5,1
5200	41,0	1,2
5400	42.0	1.0
5600	42,8	0.8
5800	44,0	1.2
6000	45.7	1.7
6200 1	49,4 _	3.1

Затем определяют среднюю величину приращения длины Д/ при малой ступени нагружения Д Я» = 200 кг:

..    (42.8-20) • 200 ,

= -5600^1000^ ^{51 деление шкалы}-

Найденную таким образом величину приращения Д /₂оо увеличивают на 50%.

Искомое удлинение на ступень нагрузки *?Pjr=200 кг составит 1,5 Д *2оо. или 1,5 деления шкалы.

В журнале испытания находят нагрузку, предшествующую вычисленному значению разности.

Искомая нагрузка, отвечающая пределу пропорциональности (условному), Р_р — 5800 кг.

Предел пропорциональности:

5800

Зр =—jqq *^£8 кг/мм².

Найденная нагрузка Р_р может быть уточнена путем интерполяции: 6000 кг — 5800 кг = 200 кг,

1,7 дел. — 1,2 дел. = 0,5 дел.

Добавочную нагрузку ЬР определяют из пропорции:

200 кг — 0,5 дел., дР кг — 0,3 дел.,

где:

0,3 дел —разность между заданным приращением длины (1,5 дел.)

и полученной разностью в 1,2 дел. (при Р =5800 кг). Добавочная нагрузка:

200 . 0,3

^ * =120 кг.

Рр=*5800кг +120 кг*■ 5920 кг. Предел пропорциональности:

5920

iqq ~ 59,20 кг/мм-,

или, с округлением:

з_р = 59 кг/мм².

33.    Предел текучести (физический) вычисляют по формуле:

Р₅ ,    .

ъ ^кг>^мм '

'о

где:

Р_s — нагрузка, соответствующая этому напряжению, в кг;

F₀ — начальная площадь поперечного сечения образца в мм².

Вычисление производят с точностью до 0,5 кг/мм². При этом доли до 0,25 кг/мм² отбрасывают, а доли в 0,25 кг/мм² и более принимают за 0,5 кг1мм².

34.    Предел текучести o_s определяют при растяжении об-разца на машине непрерывно и плавно возрастающей нагрузкой.

При растяжении отмечают момент заметного падения рычага (на рычажных машинах) или остановку (возможно также и падение) указательной стрелки силоизмернтеля машины.

Показание, соответствующее этому моменту, принимают за нагрузку Р₅, отвечающую пределу текучести з^.

Предел текучести может быть определен по диаграмме растяжения, полученной непосредственно на машине, если масштаб диаграммы обеспечивает соответствие 1 миллиметру ординаты не более 1 кг/мм² напряжения образца.

За нагрузку P_s, отвечающую пределу текучести, в этом случае принимают точку в том месте кривой, где удлинение образца впервые увеличивается при постоянном значении (или временном колебании) действующей силы.

9