ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Контроль неразрушающий

АКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ТЕКСТУРЫ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА

Общие требования

Издание официальное

ГОСТР 55805-2013

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследователь-ский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД»), Закрытым акционерным обществом «Специальное конструкторское бюро «Инфотранс» (ЗАО «Инфотранс»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 «Техническая диагностика»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. Me 1671-ст

4    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 соответатующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске 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 (gost.ru)

©Стандартинформ, 2014

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

II

ГОСТР 55805-2013

Введение

Листовой прокат из различных конструкционных материалов широко применяется при изготовлении многих элементов конструкций.

Технология производства проката с неизбежностью приводит к появлению текстуры и. как следствие. к анизотропии механических свойств материала. Превышение анизотропией заданных значений приводит к снижению прочности, браку из-за плохой штампуемости, большим отходам металла, нарушению технологии производства мас-совой продукции. Пространственная неоднородность анизотропии может привести к возникновению опасных остаточных напряжений в готовых изделиях и ухудшению их эксплуатационных качеств и параметров надежности.

В настоящем стандарте регламентирована процедура определения текстурной анизотропии материала листового проката как для полуфабрикатов, так и для готовых изделий.

Настоящий стандарт разработан с целью обеспечения методической основы применения акустического метода для определения параметров текстурной анизотропии на основе комплекса измерений с использованием поляризованных упругих волн.

ГОСТР 55805-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль неразрушающий

АКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ТЕКСТУРЫ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА

Общие требования

Non-destructive testing. Ultrasonic monitoring of texture in rolled steel sheets General requirements

Дата введения — 2015—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на экспериментальное определение характеристики текстуры листового проката толщиной от 2 до 200 мм акустическим методом с использованием плоско-поляризованных поперечных упругих волн.

Стандарт устанавливает основные требования к порядку определения текстуры акустическим эхо-методом с применением электроакустических преобразователей упругих волн в режиме ручного сканирования поверхности объекта контроля.

В качестве количественной характеристики текстуры проката рекомендуется использовать величину акустической анизотропии.

Устанавливаемый стандартом метод может быть применен как при лабораторных исследованиях. так и при эксплуатации технических объектов различного назначения.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7.32 - 91 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления

ГОСТ Р ИСО 5725-2 - 2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

ГОСТ 12.1.001 - 89 Система стандартов безопасности труда. Ультразвук. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1 004 - 91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.019 - 79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.1.038 - 82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

ГОСТ 12.2.003 - 91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002 - 75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 2768 - 84 Ацетон технический. Технические условия

ГОСТ 2789 - 73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

Издание официальное

ГОСТР 55805-2013

ГОСТ 10587 - 84¹¹ Смолы элоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия ГОСТ 17299 - 78 Спирт этиловый технический. Технические условия ГОСТ 20415 - 82 Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения ГОСТ 22727 - 88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля ГОСТ 23829 - 85 Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения ГОСТ 26266 - 90 Контроль неразрушающий. Преобразователи ультразвуковые. Общие технические требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1    В настоящем стандарте используются термины по ГОСТ 22727 и ГОСТ 23829

3.2    В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

толщина проката, мм;

скорость распространения поперечных упругих волн в материале проката, м/с; эффективная частота ультразвуковых импульсов. МГц;

длительность развертки, обеспечивающая визуализацию п отраженных импульсов, мкс;

задержка п-ro отраженного импульса поперечной упругой волны с вектором поляризации, параллельным направлению проката, при /-м измерении, мкс. / = 1 ../V;

задержка первого отраженного импульса поперечной упругой волны с вектором поляризации, параллельным направлению прокатки, при /'-м измерении относительно п -го отраженного импульса, мкс;

задержка п -го отраженного импульса поперечной упругой волны с вектором поляризации, перпендикулярным направлению прокатки, при / -м измерении, мкс;

задержха первого отраженного импульса поперечной упругой волны с вектором поляризации, перпендикулярным направлению прокатки, при / -м измерении относительно п -го отраженного импульса, мкс;

число повторных акустических измерений;

абсолютная погрешность определения временных интервалов используемым средством измерений, мкс;

величина акустической анизотропии материала при / -м измерении; среднее значение акустической анизотропии;

относительная погрешность определения акустической анизотропии, устанавливаемая в техническом задании на контроль;

фактическая относительная погрешность определения акустической анизотропии.

3.3 В настоящем стандарте применены следующие сокращения.

2

ГОСТР 55805-2013

OK - объект контроля;

ТП - текстура проката;

УИ - ультразвуковой импульс;

СИ - средство измерений;

ЭАП - электроакустический преобразователь (пьезоэлектрический или электромагнитно-акустический);

ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь;

ЭМАП - электромагнитно-акустический преобразователь.

4 Общие положения

4.1    Метод основан на использовании зависимости скорости поперечных упругих волн, распространяющихся вдоль толщины проката, от направления их вектора поляризации по отношению к направлению прокатки (1.2).

4.2    В качестве характеристики ТП используется величина акустической анизотропии, обусловленная анизотропией механических свойств материала и вычисляемая как относительная разность задержек УИ, распространяющихся нормально к поверхности проката и поляризованных перпендикулярно и вдоль направления соответственно.

4.3    Метод реализуется с помощью ручного способа ультразвукового контактного прозвучивания с применением прямых совмещенных или раздельно-совмещенных ПЭП по ГОСТ 26266 или ЭМАП

4    4 Оптимальный вид излучаемого сигнала - «радиоимпульс» с высокочастотным (ультразвуковым) заполнением, плавной огибающей и эффективной длительностью (на уровне 0.6 максимальной амплитуды), равной 2-4 периодам основной частоты.

4.5 Определяемая акустическая анизотропия является усредненной по пути распространения УИ.

5    Требования безопасности

5.1    К выполнению измерений допускают операторов, обладающих навыками эксплуатации оборудования ультразвукового контроля, умеющих пользоваться национальными и отраслевыми нормативными и техническими документами по акустическим методам контроля, прошедших обучение работе с применяемыми СИ и аттестованных на знание правил безопасности в соответствующей отрасли промышленности.

5.2    При контроле ТП оператор должен руководствоваться ГОСТ 12.1.001,

ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3 002 и правилами безопасности при эксплуатации электроустановок по ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 12.1.038.

5.3    Измерения проводят в соответствии с требованиями безопасности, указанными в инструкции по эксплуатации аппаратуры, входящей в состав используемых СИ.

5.4    Помещения для проведения измерений должны соответствовать требованиям по (3) и (4).

5.5    При организации работ по контролю ТП должны быть соблюдены требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004.

6    Требования к средствам измерений

6.1    В качестве СИ могут быть использованы установки, собранные из серийной аппаратуры, и специализированные приборы для определения временных интервалов между многократно отраженными УИ. распространяющимися в материале ОК. сертифицированные и поверяемые в установленном порядке.

6.2    СИ должны обеспечивать проведение измерений эхо-методом с использованием УИ с плавной огибающей.

6.3    СИ должны обеспечивать возможность излучения и приема УИ с эффективной частотой от 2,5 до 10 МГц.

6.4    В комплект СИ должны входить ЭАП. обеспечивающие излучение и прием импульсов поперечных упругих волн, распространяющихся по нормали к поверхности проката.

3

Если в качестве ЭАП используются ПЭП. то последние должны соответствовать ГОСТ 26266 и содержать поперечно поляризованные пьезопластинки (одну или две в зависимости от типа преобразователя - совмещенного или раздельно-совмещенного соответственно). В качестве прямых совмещенных ПЭП могут использоваться преобразователи фирмы «Panametrics» (США).

6.5    Программное обеспечение СИ должно обеспечивать возможность выбора любого отраженного УИ и поиск необходимых отсчетных точек профиля импульсов.

6.6    Первичная акустическая информация для каждого измерения должна постоянно храниться на внешних носителях, защищенных от несанкционированного доступа.

6.7    Документация СИ должна содержать методику выполнения измерений, а также документы, устанавливающие:

-    назначение и область применения СИ;

-    состав и основные характеристики средств аппаратного и программного обеспечения, включая погрешности измерения параметров УИ;

-    методы и средства достижения совместимости СИ. в том числе информационной, электрической. энергетической, программной, конструкторской, эксплуатационной;

-    правила агрегатирования средств аппаратного и программного обеспечения и организации их взаимодействия.

6.8    Описание функциональных возможностей СИ в эксплуатационных, конструкторских и программных документах должно отражать характеристики аппаратного и программного обеспечения.

6.9    Эксплуатационные характеристики СИ должны соответствовать требованиям технических условий и настоящего стандарта.

6.10    Вспомогательные устройства и материалы

6.10.1    Для подготовки поверхности ОК используют шлифовальный инструмент, обеспечивающий шероховатость поверхности в соответствии с 7.3.

6.10.2    Для обезжиривания поверхности применяют спирт по ГОСТ 17299 или ацетон по ГОСТ

2768.

6.10.3    Для ввода поперечных колебаний применяют эпоксидную смолу по

ГОСТ 10587. контактную жидкость SWC фирмы «Panametrics», мед.

Вязкость контактной жидкости при температуре измерения должна соответствовать вязкости эпоксидной смолы при температуре 25 °С: 12-25 кг/(м.с) по ГОСТ 10587.

6.10.4    При контроле используют емкости для хранения контактной жидкости, кисти для нанесения контактной жидкости на поверхность ОК. ветошь для протирки ультразвуковой аппаратуры и рук оператора. линейку металлическую 500 мм для разметки поверхности ОК. маркер или мел для нанесения меток на проконтролированные

ОК. журнал для рабочих записей.

7    Требования к объектам контроля

7.1    Материал ОК не должен содержать недопустимых расслоений, включений и других дефектов, обнаруживаемых акустическим эхо-методом.

7.2    С целью исключения реверберации и поперечных резонансов по ширине ОК она должна быть не менее трех поперечных размеров ЭАП.

7.3    Шероховатость поверхности R_a ОК в зонах измерений - не более 2.5 мкм по ГОСТ 2789.

Примечание - Метод не гарантирует требуемую точность контроля ТП. если шероховатость поверхности ОК превышает 2.5 мкм

7.4    Температура поверхности ОК в зонах измерения должна быть в пределах от 5 °С до 40 °С.

7.5    Перед установкой ПЭП поверхность ОК очищают от грязи, окалины, ржавчины и обезжиривают.

8    Порядок подготовки к проведению контроля

8.1    На основании технической документации на ОК определяют значения h в зонах измерений.

8.2    На основании справочных данных или экспериментально определяют величину V.

4

ГОСТР 55805-2013

9.4    Для первого и -го отраженных импульсов определяют задержки /, (/) и t_n(i) следующим образом [5]:

-    средствами программного обеспечения используемого СИ обнаруживают сигнал в момент превышения им порога селектора.

-    задержка УИ определяется как момент времени, в который сигнал переходит нулевое значение.

9.5    Вычисляют значение по формуле

С(0=^(0-/!'(/)•    <«>

9.6    Если п* 2. то проверяют синфазность в отсчетных точках первого и л-ro отраженных УИ. для чего в соответствии с 9.4 и 9.5 определяют величину t_v(i) и проверяют справедливость соотношения

C(0-<n-Ut!,(f)<5-.    (5)

9.7    При соблюдении соотношения (5) выполняют действие по 9.9.

9.8    При несоблюдении соотношения (5) рассчитывают величину к по формуле

ГОСТР 55805-2013

9.13    Массив значений А, проверяют на наличие выбросов в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-2.

9.14    Определяют среднее значение акустической анизотропии по формуле

_А-Е1Л О)

N ‘

9.15    Рассчитывают коэффициент вариации результатов измерений по формуле

<5 = 4-    (10)

А

где 6 - среднеквадратичное отклонение, вычисляемое по формуле

S    (11)

9.16    Сравнивают значение б с допустимым значением относительной погрешности 6А_доп. которая в соответствии с 8.12. 8.13 равна 6А или бА_ф.

Если выполняется соотношение

«*«*> П.    (12)

то в качестве расчетного значения акустической анизотропии выбирают полученное значение А, в противном случае число измерений N увеличивают и действия по 9.2-9.15 повторяют до тех лор. пока величина коэффициента вариации не достигнет значения 6А_Д0П.

Примечание - При невозможности обеспечить величину коэффициента вариации б не более 6А_Д0П принимают решение об определении акустической анизотропии с пониженной точностью или о невозможности измерений.

10 Правила оформления результатов измерений

10.1    Результаты измерений фиксируют в протоколе, форма которого приведена в приложении А.

Дополнительные сведения, подлежащие записи, порядок оформления и хранения протокола следует устанавливать в технических документах на контроль.

10.2    Если контроль ТП являются частью научно-исследовательских работ, то результаты измерений следует оформлять в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32.

7