ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ. ОБОЖЖЕННЫЕ АНОДЫ И КАТОДНЫЕ БЛОКИ

Часть 2

Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом

ISO 12986-2:2009 Carbonaceous materials used in the production of aluminium — Prebaked anodes and cathode blocks —

Part 2: Determination of flexural strength by the four-point method

(IDT)

Издание официальное

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Уральский электродный институт» (ОАО «Уралэлектродин») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК109 «Электродная продукция»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерал ьного агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 июня 2015 г. № 577-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12986-2:2009 «Материалы углеродные для производства алюминия. Обожженные аноды и катодные блоки. Часть 2. Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом» (ISO 12986-2:2009 «Carbonaceous materials used in the production of aluminium — Prebaked anodes and cathode blocks — Part 2: Determination of flexural strength by the four-point method»).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 226, Материалы для производства первичного алюминия.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ.2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................1

4    Сущность метода.....................................................2

5    Аппаратура.........................................................2

6    Отбор и подготовка образцов.............................................3

7    Проведение испытаний.................................................3

8    Обработка результатов.................................................3

9    Прецизионность......................................................4

10 Протокол испытаний..................................................4

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам).....................................5

Библиография........................................................6

III

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ.

ОБОЖЖЕННЫЕ АНОДЫ И КАТОДНЫЕ БЛОКИ

Часть 2

Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом

Carbonaceous materials used in the production of aluminium. Prebaked anodes and cathode blocks. Part 2. Determination of flexural strength by the four-point method

Дата ооодония — 2016—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает четырехточечный метод определения предела прочности на изгиб при комнатной температуре обожженных анодов и катодных блоков.

Примечание — ИСО 12986 основывается на стандарте (4].

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ИСО 4288 Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Определение и параметры структуры (ISO 4288. Geometncal Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and procedures for the assessment of surface texture)

ИСО 7500-1 Материалы металлические. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка силоизмерительных систем (ISO 7500-1, Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines— Verification and calibration of the force-measuring system)

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 предел прочности на изгиб o_b(flexural strength): Максимальное напряжение в момент разрушения при испытании образца.

Примечания

1    Адаптировано со стандартом (1]. Определение как в стандарте (1). добавлено обозначение.

2    Предел прочности на изгиб рассчитывают как отношение изтибающето момента при разрушении образца в условиях четырехточечного метода к моменту сопротивления сечения по формуле

где М_ь — изгибающий момент при разрушении. Н/мм;

Z — момент сопротивления сечения, мм³.

3    Предел прочности на изгиб выражают в ньютонах на квадратный миллиметр.

4    Как правило, максимальная нагрузка отображается на шкале испытательной машины и совпадает с нагрузкой при разрушении, если они отличаются, термин опюсится к максимальной нагрузке.

Издание официальное

3.2    Изгибающий момент М_ь (bending moment): Момент внешней силы, перпендикулярной к продольной оси балки или вала (стандарт [3]).

Примечание — М_ь — максимальный момент при разрушении, вычисляют, исходя из геометрии исследуемого образца и максимальной нагрузки. Как правило, максимальная нагрузка отображается на шкале испытательной машины и совпадает с нагрузкой при разрушении, если они отличаются, термин относится к максимальной нагрузке.

3.3    Момент сопротивления сечения Z (section modulus): Отношение момента инерции относительно оси к расстоянию от нее до наиболее удаленной точки сечения.

Примечания

1    Момент сопротивления сечения может быть вычислен по формуле

max.    (2)

где /_а — момент инерции сечения; r_Q max — максимальное радиальное расстояние от оси О. относительно которой /_а определяется.

2    Адаптировано со стандартом (3].

3    Расчеты момента сопротивления сечения для наиболее распространенных сечений приведены на рисунке 2.

4 Сущность метода

Образец помещают на две опоры и нагружают до его разрушения Нагрузка равномерно распределяется на две нагружающие опоры.

Предел прочности на изгиб рассчитывают по нагрузке при разрушении, расстоянию между опорами и точками приложения нагрузки и размерами поперечного сечения образца.

5 Аппаратура

5.1    Испытательное оборудование для определения предела прочности на сжатие, удовлетворяющее требованиям класса 2 по ИСО 7500-1.

5.2    Устройство для испытания на изгиб, схема которого приведена на рисунке 1.

Устройство обеспечивает симметричную нагрузку по длине в течение всего испытания за счет соответствующей саморегулировки.

Радиусы закругления поверхности опор должны быть в диапазоне от 2 до 5 мм.

Расстояния между опорами регулируют для настройки устройства при испытаниях образцов различной геометрии.

5.3    Измерительное оборудование

Штангенциркули с нониусом, обеспечивающие измерение линейных размеров испытуемого образца с точностью до 0.5 % абс. (см. стандарт |2]).

5.4    Измерительный прибор для измерения шероховатости поверхности испытуемых образцов.

1 — карданная подвеска. 2 — нагружающие опоры; 3 — образец; 4 — нижние опоры. D — диаметр цилиндрического образца, Г —нагрузка в ньютонах; Л — высота прямоугольного образца. /₅₀ — расстояние между нагружающей и нижней опорами, /_ss — расстояние между нижними опорами

Рисунок 1 — Схема устройства для испытания на изгиб

ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015

6 Отбор и подготовка образцов

6.1 Отбор образцов

Пользователи настоящего стандарта согласовывают Программу выборочного контроля и отбора образцов. Испытывают пять просушенных образцов, если не оговорено другое.

Все образцы испытывают на воздухе, если не оговорено другое.

Шероховатость поверхности боковых граней образцов, измеренная в соответствии с ИСО 4288, должна быть не более 15 мкм по высоте R_a. Углубления поверхностных пор не учитывают.

Рисунок 2 — Расчеты момента сопротивления сечения для наиболее распространенных сечений

6.2 Подготовка образцов

Изготовляют для испытаний цилиндрические или призматические образцы. Наименьший размер образца должен не менее чем в два раза превышать диаметр самой крупной структурной составляющей (например, максимального размера структурных частиц в материале для испытаний), но должен быть не менее 4 мм. Длина образцов должна быть не менее чем в 3,5 раза больше их ширины или диаметра.

7    Проведение испытаний

7.1    Все испытания выполняют при комнатной температуре, т. е. в диапазоне от 10 °С до 35 °С.

7.2    Выбирают и регулируют диапазон измерения испытательного оборудования так. чтобы ожидаемая нагрузка — усилие при разрушении, составляла 1/10 от диапазона измерений.

Помещают образец на середину опор так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна к опорам.

Расстояние между нижними опорами должно быть в три раза больше ширины или диаметра образца. Расстояние между нагружающими опорами должно быть равно ширине или диаметру образца.

При испытании призматического образца следует убедиться в том. что он установлен симметрично относительно нижних и нагружающих опор, и при необходимости отрегулировать соответствующую опору.

При испытании цилиндрических образцов рекомендуется использовать нижние опоры диаметром на 2 мм больше, чем диаметр образцов для испытаний, чтобы предотвратить их скатывание.

Приложение нагрузки должно быть перпендикулярно к продольной оси образца. Увеличивают нагрузку постепенно и непрерывно со скоростью 5 мм/мин или 0.5 Н/мм²/с до разрушения образца.

Записывают нагрузку при разрушении.

8    Обработка результатов

8.1 Изгибающий момент М_ь

Изгибающий момент М_ь рассчитывают по формуле

3

М = *«• .р    (3)

'"Ь    2    'та*^-

где — расстояние между нагружающей и нижней опорами, мм. (см. рисунок 1);

F_max — максимальная нагрузка. Н.

8.2 Предел прочности на изгибу

Предел прочности на изгиб Н/мм², рассчитывают с использованием формул (1) и (3)

«si**,    И)

°ь 2 Z ’

где Z — момент сопротивления сечения, мм³, (см. рисунок 2);

/_м и F_max — см. формулу (3).

В случае испытания образцов квадратного сечения    = h. Предел прочности на изгиб рассчитыва

ют по формуле

Оь = з5»    ⁽⁵⁾

В случае цилиндрических образцов для испытаний /_se = D. Предел прочности на изгиб рассчитывают по формуле

<^=16^.    ⁽⁶⁾

Л0

9    Прецизионность

Средние значения, измеренные данным методом на образцах 30 х 100 мм. в условиях повторных испытаний отличаются не более чем на 5 % при доверительной вероятности 95 %.

10    Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать:

a)    тип блока, положение и ориентацию образцов, отобранных от блоков;

b)    наименование образцов для испытаний:

c)    количество образцов для испытаний;

d)    размеры образцов для испытаний (мм);

e)    расстояние между нагружающей и нижней опорами /_м и расстояние между нижними опорами /₅₈(мм);

f) предел прочности при изгибе    (Н/мм²) с округлением до 0,1 Н/мм². индивидуальные переднее значения;

д) дополнительные согласованные условия, отличающиеся от настоящего стандарта; h) дату проведения испытания. ¹

ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015

Приложонио ДА (справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам) ²

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта Степень соответствии Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта ИСО 4288:1996 — • ИСО 7500-1:2004 — • * Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждении рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международною стандарта.

ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015

Библиография

(1)    ISO 472; 1999. Plastics — Vocabulary³'

[2]    ISO 13385-1:2011. Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment — Part 1; Callipers. Design and metrological characteristics

(3)    ISO 80000-4:2006. Quantities and units — Part 4: Mechanics (ИСО 80000-4:2006 Величины и единицы. Часть 4. Механика)⁴*

[4]    DIN 51944. Testing of carbonaceous materials — Determination of flexural strength by four point method — Solid materials

УДК 621.3.035:006.354    ОКС    71.100.10    ОКП 191000

Ключевые слова: углеродные материалы, производство алюминия, обожженные аноды, катодные блоки, предел прочности на изгиб, четырехточечный метод ⁵

1

2

3

' Действует стандарт ISO 472:2013 «Plastics — Vocabulary».

4

²¹ Официальный перевод этого стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

6

5