СОЕПИНИТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ К НИМ

ЧАСТЬ 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

ТРУБЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ К НИМ

Часть 2

Издание официальное

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ 1981

УДК С69.14.462.3.006.354

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Сборник «Трубы металлические и соединительные части к ним» ч. 2 содержит стандарты, утвержденные до 1 октября 1980 г.

В стандарты внесены все изменения, принятые до указанного срока. Около номера стандарта, в который внесено изменение, стоит знак *.

Текущая информация о вновь утвержденных и пересмотренных стандартах, а также о принятых к ним изменениях публикуется в выпускаемом ежемесячно информационном указателе «Государственные стандарты СССР».

31010    _₈₁

085 (02)-81

Группа В69

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРУБЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Метод испытания на растяжение при повышенных температурах

Steel tubes. Method of tension tests at* high temperatures

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 3 августа 1973 г. N9 1918 срои действия установлен

с 01.01.1975 г. до 01.07.1985 Г-

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на металлические бесшовные и сварные трубы с толщиной стенки не менее 0,2 мм и устанавливает метод кратковременных статических испытаний на растяжение для определения при температурах до 700° С следующих характеристик механических свойств: предела текучести (физического); предела текучести (условного); временного сопротивления; относительного удлинения; относительного сужения после разрыва.

1. ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1.    При испытании на растяжение при повышенных температурах предусматриваются следующие определения и обозначения:

начальный наружный диаметр рабочей части образца круглой трубы, Do, мм;

начальная толщина стенки трубы или полосы, вырезанной вдоль оси трубы, во, мм;

начальная ширина рабочей части полосы, вырезанной вдоль оси трубы, boy мм;

остальные определения и обозначения — по ГОСТ 9651-73.

2. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ОБРАЗЦОВ

2.1.    Тип образцов должен быть указан в соответствующих стандартах или технических условиях на трубы.

Перепечатка воспрещена

315

ГОСТ 19040-73

2.1.1.    Для испытания на растяжение при повышенных температурах применяют:

отрезок трубы полного сечения — патрубок (приложение 1); цилиндрический образец (приложение 2); сегментный образец (приложение 3).

Цилиндрические образцы отбирают от труб с толщиной стенки 5 мм и более. Диаметр рабочей части цилиндрического образца устанавливают равным:

3.0    мм — при толщине стенки трубы от 5,0 до 10 мм включительно;

5.0    мм — при толщине стенки от 10,0 до 12,0 мм включительно;

8.0    мм — при толщине стенки от 12 до 16 мм;

10.0    мм — при толщине стенки более 16,0 мм.

Продольные образцы (см. приложение 3, черт. 2) в виде полосы с шириной рабочей части 6₀=10,0 мм вырезают из труб с наружным диаметром 20,0 мм и выше.

При текущих испытаниях допускается производить контроль механических свойств на образцах-сегментах:

с шириной рабочей части 8,0 мм — для труб с наружным диаметром от 16 до 20 мм;

с шириной рабочей части 12,0 мм — для труб с толщиной стенки более 10,0 мм.

Фигурные сегменты (приложение 3, черт. 3) изготавливаются из труб диаметром 16 мм и более с толщиной стенки до 5,0 мм.

Во всех случаях отношение номинальной толщины стенки трубы к ширине рабочей части образца не должно превышать единицы.

2.1.2.    Начальная расчетная длина образцов /₀=5,65У/⁷0.

При получении расчетной длины менее 20 мм ее условно принимают равной 20 мм.

При наличии в стандартах или технических условиях на трубы

особых указаний_допускается применять образцы с расчетной

длиной /о=11,Зу/⁷0.

2.1.3.    Величина начальной расчетной длины для коротких образцов (/о=5,65У Fo) округляется до ближайшего числа, кратного 5, для длинных (/о=11,ЗУ^о) — до ближайшего числа, кратного 10.

2.2. Рабочая длина испытываемых образцов должна составлять:

для п^трубкоэ — не менее l_Q+2D₀\_

для сегментов — не менее /о+ 1,5 У F₀;

для цилиндрических точечных — не менее lo+d₀.

При арбитражных испытаниях рабочая длина должна составлять:

для патрубков /₀ + 2О₀;

316

ГОСТ 19040-73

для фигурных сегментов /₀Ч- 2 У F₀\ для цилиндрических точечных lo+2d₀.

2.3. Предельные отклонения по размерам рабочей части образцов должны соответствовать указанным в табл. I.

Таблица 1

Вид обравца Диаметр или ширила рабочей части образца Предельные отклонения по диаметру или ширине рабочей части Допускаемая разность наибольших и наименьших размеров диаметра или ширины на рабочей части Цилиндрический 3.0 5.0 8.0 10,0 =1:0,05 =1=0,05 то, 10 т0,10 0,02 0,02 0,03 0,04 8,0 то,20- 0,05 Сегмент 10,0 тО,20 0,05 12,0 то,20 0,1

Конструкция головок образца и захватных приспособлений должна обеспечивать надежное центрирование образца, исключающее изгиб.

Форма и размеры головок образцов и способы их закрепления в захватных приспособлениях могут быть различными (см. приложение 3).

2.4.    Места вырезки заготовок для образцов, количество их и направление продольной оси по отношению к заготовке должны быть указаны в стандартах или технических условиях на трубы.

2.5.    Образцы в виде патрубков и сегментов должны сохранять поверхностный слой нетронутым. Острые заусенцы на гранях образцов должны быть удалены легкой запилбвкой с радиусом закругления не более 0,5 мм.

При наличии в стандартах или технических условиях на металлопродукцию особых указаний разрешается проводить испытания на плоских образцах с обработанной поверхностью.

2.6.    Образцы рекомендуется обрабатывать на металлорежущих станках.

Шероховатость поверхности цилиндрических образцов должна быть не более Rz 0,63 мкм. Допускается испытывать образцы с более низкой шероховатостью поверхности, но не более /?г20мкм при условии соответствия металла нормам механических свойств.

317

Образцы сегментного сечения должны быть изготовлены симметрично и параллельно оси диаметра трубы.

2.7.    Образцы, имеющие трещины, возникшие в результате механической или термической обработки, расслоения, поверхностные дефекты в виде инородных включений (шлаковин, газовых пузырей и т. д.), плен и механических повреждений к механическим испытаниям не допускаются.

2.8.    При испытании сегментов допускается выправлять концы образцов, предназначенных для закрепления в испытательной машине.

Выправление должно проводиться за пределами рабочей длины образца.

2.9.    Разрешается проводить испытания на растяжение образцов-патрубков с применением пробок конусностью до 1°, а также образцов-патрубков со сплющенными концами.

При арбитражных испытаниях концы образцов должны быть закрыты металлическими цилиндрическими пробками.

2.10.    Измерение патрубков и сегментов до и после испытания производят по ГОСТ 10006-80, цилиндрических образцов — по ГОСТ 9651-73 при комнатной температуре.

2.11.    По наименьшим из полученных измерений вычисляют площадь поперечного сечения образца с округлением в пределах, указанных ниже:

Площадь поперечного сечения, мм*    Округление,    мм*

От 2 до 10    ..........до 0,01

Св. 10    >    20...........> 0,05

> 20    >    100...........>0,1

> 100    >    200    ..........> 0,5

>200    ............>1,0

2.12.    Вычисленная начальная расчетная длина образца устанавливается с точностью до 1% от ее величины и ограничивается кернами. Разрешается использовать иные (кроме кернения) способы отметки расчетной длины, не приводящие к разрушению образца по разметочным линиям и обеспечивающие сохранность отметок после испытания.

2.13.    Образцы маркируют вне рабочей части.

3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

3.1.    В качестве испытательных машин применяют разрывные и универсальные машины всех систем при условии соответствия их требованиям настоящего стандарта и ГОСТ 7855-74.

3.2.    При проведении испытаний должны быть соблюдены следующие основные условия:

надежное центрирование испытуемого образца;

318

ГОСТ 19040-73

плавность возрастания нагрузки при нагружении образца;

скорость испытания (указывается в стандартах или технических условиях на металлопродукцию. При отсутствии указания скорость перемещения активного захвата в мм/мин устанавливается 0,04—0,1 от расчетной длины образца. При наличии указаний в стандартах или технических условиях на металлопродукцию производится определение предела текучести при постоянной скорости нагружения образца не более 8 кгс/мм²-мин).

Скорость испытаний указывается в протоколе испытаний.

3.3.    В качестве нагревательного устройства применяют печи сопротивления.

Нагревательные устройства должны обеспечивать равномерный нагрев образца по всей его рабочей длине до заданной температуры и сохранение этой температуры в установленных пределах на протяжении всего испытания.

По соглашению сторон могут применяться другие методы нагрева (нагрев электросопротивлением, индуктором и т. д.).

О применении того или иного метода нагрева делается соответствующая запись в протоколе испытаний.

3.4.    Для измерения температуры на образцах устанавливаются:

при /о ^ 100 мм — две термопары (на границах расчетной длины образца);

при /о>100мм — три термопары (на границах и в середине расчетной длины образца).

3.5.    Обеспечение равномерного нагрева образца для каждой заданной температуры необходимо проверять контрольным образцом с тремя термопарами, приваренными к образцу на границах и в середине расчетной длины образца. При показании контрольным образцом равномерного распределения температуры по длине образца разрешается устанавливать одну термопару в средней части расчетной длины.

Такая проверка производится при смене или ремонте нагревательного устройства. При текущих испытаниях допускается измерять температуру образцов термопарой касания.

При этом показания термопары касания должны быть скорректированы с показаниями термопары контрольного образца для соответствующей температуры испытания.

3.6.    Отклонения от заданной температуры испытания не должны превышать следующих величин:

при проведении арбитражных испытаний;

±3°С — при температуре нагрева до 600° С;

±5° С — при температуре нагрева свыше 600° С;

при проведении текущих испытаний:

±5° С — при температуре нагрева до 600° С;

±8° С — при температуре нагрева свыше 600° С.

319

ГОСТ 19040-73

Измерение температуры следует производить приборами класса точности не ниже 0,5%.

При арбитражных испытаниях температура на протяжении всего испытания должна записываться автоматически.

3.7. При наличии в стандартах или технических условиях на трубы особых указаний разрешается проводить испытания в защитной атмосфере, о чем делается отметка в протоколе.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИИ

4.1.    Продолжительность нагрева до температуры испытания и время выдержки при заданной температуре должны быть указаны в стандартах или технических условиях на трубы. Если подобные указания отсутствуют, то продолжительность нагрева до температуры испытания должна составлять не более 1 ч, а время выдержки 20—30 мин.

Допускается применять предварительный подогрев образцов до заданной температуры во вспомогательных печах с последующим переносом их для испытания в печь, установленную непосредственно на машине.

При отсутствии специальных указаний время выдержки после переноса при заданной температуре должно быть эквивалентно времени, затраченному на перенос: при времени переноса 1 с время выдержки должно составлять не менее I мин, при времени переноса 2 с — 2 мин.

Образцы особо тонкостенных труб (толщина стенки 0,5 мм и менее) испытываются в печах, установленных на машине, т. е. без предварительного подогрева, при этом продолжительность выдержки при достижении заданной температуры должна составлять 3—5 мин.

4.2.    Испытания считаются недействительными:

при разрыве образца по кернам, если при этом какая-либо механическая характеристика по своей величине не отвечает установленным требованиям;

при разрыве образца в захватах испытательной машины или за пределами рабочей длины образца;

при разрыве образца по дефектам производства;

при образовании двух или более шеек и двух или более мест разрыва;

при разрыве патрубка по спирали, если в расчетной длине образца образовалось два витка спирали;

при нарушении температурного режима испытания.

В указанных случаях испытание на растяжение должно быть повторено на образцах, взятых от тон же плавки или партии.

Количество образцов для повторного испытания должно соответствовать числу неудовлетворительных испытаний.

320

5. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1.    Площадь поперечного сечения образца в виде патрубка (Fo) в мм² вычисляют по формуле

F₀ =яа₀(О_о— а„),

5.2.    Площадь поперечного сечения образца в виде сегмента (Fo) в мм² вычисляют по формуле

F₀ = К ■ а₀- Ь„,

где К — коэффициент, величина которого зависит от диаметра и толщины стенки трубы (приложение 4), вычисляемый по формуле

К = 1 + ----^-.

6 Do * (Dq — 2(Г())

5.3.    Площадь поперечного сечения цилиндрического образца определяют по ГОСТ 9651-73.

5.4.    Площадь поперечного сечения профильных труб, а также образцов из них вычисляют по специальным расчетным формулам или по массе труб. Способ подсчета площади поперечного сечения образцов из профильных труб должен быть оговорен в стандартах или технических условиях на трубы.

Вычисление площади поперечного сечения (Fo) в мм² по массе производят по формуле

где е — масса образца, г;

у — плотность металла, г/см³;

I — длина образца, мм.

5.5.    Определение характеристик и вычисление результатов испытаний — по ГОСТ 9651-73.

Величину нагрузки при испытании отсчитывают с точностью до одного наименьшего деления силоизмерителя применяемой шкалы.

5.6.    Вычисленные результаты округляют в соответствии с табл. 2.

321