ГОСУДАРСТВЕННЫ!! СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

МАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИОННЫЕ ДЛЯ КУЗОВОВ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ И МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Технические требования и методы контроля

СТ РК 1667-2007

Ищите офипналыюе

Комитет по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан (Госстандарт)

Астана

CT РК 1667-2007

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН техническим комитетом по стандартизации №53 «Сертификация машиностроительной, металлургической, строительной продукции и услуг» ТОО «Технократ плюс»

ВНЕСЕН Комитетом путей сообщения Министерства Транспорта и коммуникаций Республики Казахстан

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан от 29 октября 2007 года № 586

3    В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения международного стандарта ИСО 10012:2003 «Системы менеджмента измерений. Требования к измерительным процессам и измерительному оборудованию» (ISO 10012:2003 «Measurement management systems. Requirements for measurement processes and measuring equipment»), в части требований, изложенных в разделе 6, которые по тексту выделены курсивом

4    В настоящем стандарте реализованы нормы законов Республики Казахстан «О техническом регулировании», «О железнодорожном транспорте»

5 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ    2012    год

ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ    5    лет

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан

где С, Mn, Si, Сг, Ni, Си, V, Р - массовая доля соответственно углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия, фосфора.

6.2.3    Допускаемые режимы сварки устанавливают путем исследования свойств околошовной зоны. Оценку свойств околошовной зоны производят по валиковой пробе согласно ГОСТ 13585.

6.2.4    Механические свойства сварного соединения в целом и его отдельных участков определяют путем испытания сварного соединения и его участков на статическое растяжение с определением а„, а₍₎,2, 65 на ударный изгиб с определением KCU и KCV при температуре минус 60 °С, на стойкость против механического старения и на статический изгиб по ГОСТ 6996.

6.2.5    Реакцию на ожог электродом определяют по работе разрушения при ударном изгибе образцов размером 8x12x55 мм с ожогом диаметром (4±0,2) мм в центре по ГОСТ 23240.

6.2.6    За критическую температуру хрупкости принимают температуру испытания, при которой величина ударной вязкости KCU становится меньше 29 Дж/см‘ или по появлению на образцах кристаллического излома.

6.3 Методы испытания сварных модельных образков

6.3.1    Сопротивление усталости сварных соединений при толщине металлопроката от 8 до 16 мм определяют на сварных образцах в виде балки коробчатого сечения, рисунок Б.1 Приложения Б. Схема нагружения балки коробчатого сечения приведена на рисунке Б.2 Приложения Б.

6.3.2    Испытание следует проводить на шести (восьми) образцах от марки стали, варианта термической или механической обработки основного металла или сварного соединения. Определяют кривую ограниченной долговечности и предел выносливости на базе 2x10⁶ циклов нагружения.

6.3.3    Живучесть определяют на балках коробчатого сечения по числу циклов от момента возникновения трещины до разрушения. При этом уровень максимальных изгибных напряжений Ощах, Н/мм² должен соответствовать значениям:

^ma\ U Ор,    (2)

где Ор - предел выносливости по критерию разрушения, Н/мм².

6.3.4 Сопротивление усталости при толщине проката менее 8 мм рекомендуется определять на сварных модельных образцах, состоящих из листового проката малоуглеродистой, низколегированной или нержавеющей стали, в том числе при наличии сварного соединения, и швеллера из стали СтЗ, рисунок Б.З Приложения Б.

CT РК 1667-2007

6.3.5    Хладостойкость сварных металлоконструкций оценивают по результатам копровых испытаний сварных модельных образцов, приведенных на рисунках Б.1, Б.2, Б.4 Приложения Б. Для локализации пластической деформации и моделирования разрушения при наличии острого концентратора напряжений рекомендуется проводить испытания на образце коробчатого сечения с ребром жесткости, состоящим из двух пластин, рисунок Б.4 Приложения Б. При этом работа разрушения не должна быть ниже, чем у стали марки СтЗ или стали 09Г2Д.

6.3.6    Испытания на хладостой кость следует проводить при температуре минус 60 °С на вертикальном копре с запасом энергии от 0,5 до 100 кДж.

6.3.7    Испытания следует проводить на пяти образцах. Определяется минимальная энергия удара, при которой происходят разрушение сварных модельных образцов.

6.4 Определение коррозионной стойкости

6.4.1    Для испытания на стойкость к общей атмосферной коррозии используют образцы размером 30x70 мм, толщиной от 3 до 10 мм с отверстием для подвески диаметром 6 мм, рисунок Б.5 Приложения Б.

6.4.2    Для испытания на контактную коррозию применяются образцы, приведенные на рисунке Б.6 Приложения Б.

6.4.3    Для испытания на щелевую коррозию используются образцы, приведенные на рисунке Б.7 Приложения Б.

6.4.4    Для испытания на коррозионное растрескивание используют образцы, приведенные на рисунке Б.8 Приложение Б.

6.4.5    Для оценки коррозионной стойкости основного металла в атмосфере проводятся испытания на атмосферно-коррозионных станциях в соответствии с ГОСТ 9.909.

6.4.6    Перед постановкой на испытание образцы исследуемой стали взвешиваются с точностью до 1 мг. На один съем выставляется от трех до пяти образцов. Съем образцов с испытания производится в соответствии с рабочей программой. Параллельно с исследуемой сталью испытания проходят образцы из сталей, используемых в существующих конструкциях, например, из стали СтЗ, стали 10 или 09Г2Д.

6.4.7    После экспозиции в атмосферных условиях в течение установленного срока испытания от 1 до 5 лет образцы очищаются от продуктов коррозии путем катодной обработки в щелочном растворе с последующей очисткой жесткими щетками.

После промывки и сушки образцы взвешивают с точностью до 1 мг, определяют потерю массы в г/м² час, по которой рассчитывают скорость коррозии, мкм/год.

9

CT РК 1667-2007

Для оценки глубины коррозионных каверн снимают профилограмму рельефа поверхности или используют профилометр, например, Линника.

6.4.8    Оценку коррозионной стойкости сварных соединений производят электрохимическим методом на образцах, сваренных дуговой сваркой, размером 20x80 мм с зачищенным швом. Измеряют стационарный потенциал в зоне сварного шва, в зоне термического влияния и основного металла. Для этого на каждый участок сварного шва наносят каплю 10 % раствора серной кислоты. В каплю опускают наконечник насыщенного каломельного электрода, и после выдержки 30 мин замеряют потенциал участка. Наличие анодных по отношению к основному металлу участков (шва и зоны термического влияния) свидетельствует о пониженной коррозионной стойкости сварного соединения.

6.4.9    Шлифованные сварные образцы того же размера испытывают на атмосферную коррозию, в контакте с перевозимым грузом и в водных вытяжках при полном и переменном погружении. После испытания образцы очищают от продуктов коррозии, определяют потерю массы и измеряют рельеф поверхности в зоне сварного шва путем снятия профилограмм.

6.4.10    Сварные соединения, выполненные контактной (точечной) сваркой, испытывают в атмосфере и водных растворах при постоянном погружении и переменном погружении (от 10 до 15 мин выдержка в электролите, от 45 до 50 мин - на воздухе). Общая продолжительность испытаний не менее 30 суток. Оценку коррозионной стойкости производят по изменению прочности сварного соединения при испытании на разрыв или срез. Одновременно испытывают не менее трех образцов.

6.5 Определение циклической i рентное i ой кос i и (живучести)

6.5.1    Для определения характеристик трещиностойкости используют следующие типы образцов по ГОСТ 25.506:

-    тип 1 — плоский прямоугольный с центральной трещиной для испытания на осевое растяжение;

-    тип 2 — цилиндрический с кольцевой трещиной для испытания на осевое растяжение;

-    тип 3 — прямоугольный, компактный образец с краевой трещиной для испытания на внецентренное растяжение, рисунок 9 Приложения Б;

-    тип 4 — плоский прямоугольный образец с краевой трещиной для испытания на трехточечный изгиб, рисунок 10 Приложения Б.

Все образцы должны иметь усталостные трещины длиной от 1 до 2 мм, которые наносят до испытания. Рекомендуется применять для определения Kic образцы типа 3 и 4.

6.5.2    Условиям корректности определения Kic, является правильный выбор толщины образца для обеспечения объемно-напряженного состояния

CT РК 1667-2007

в устье трещины и предотвращения пластической деформации обрата перед разрушением.

Для сталей и алюминиевых сплавов условие корректности определения Кк соблюдается, если t > 2,5 (Kjc / 00,2) .

При этом должны соблюдаться следующие соотношения между размерами:

-    для образцов типа 3, рисунок Б.9 Приложения Б:

b = 2t; b,=l,5b; 2а = 0,55b; d = 0,25b; lo = (0,45-0,55)b;    1<    0,06b;    h    «    (0,35+0,5)b

-    для образцов типа 4, рисунок 10 Приложения Б:

b = 2 t; lo=(0,45-0,55)b; 1<0,06Ь;

L=4b; L, = L + 0,5b; h~ (0,35+0,5 )b

6.5.3    Определение Ky,, и V,_p рекомендуется проводить на образцах типа 3 и 4 при толщине металла более 5 мм. Рекомендуемая ширина образца типа 3 b = 48 мм при толщине 5<t<12 мм. Рекомендуемая высота образца типа 4 Ь=25 м, база 1ь = 100 мм, длина 1= 120 мм при толщине от 5 до 12 мм.

Для определения характеристик циклической трещиностойкости проката толщиной менее 5 мм следует использовать образец типа 1 по ГОСТ 25.506.

6.5.4    Критический коэффициент интенсивности напряжений определяют по диаграмме разрушения образца типа 1-4, записанной в координатах нагрузка (Р) — деформация (перемещение захватов при растяжении или про- гиб образца).

После разрушения образца измеряют длину исходной усталостной трещины Ао. Форма трещины должна быть симметрична относительно оси образца, без перекоса, рисунок Б. 11 Приложения Б.

Если тангенс угла Ос отличается от тангенса угла а не более, чем на 5 %, рисунок Б. 12 Приложения В, то критический коэффициент интенсивности напряжений Kic, вычисляют по формулам:

для образца типа 3 при 0,45Ь <1 <0,55 b

11

CT РК 1667-2007

Диаграмму усталостного разрушения образцов, рисунок Б. 13 Приложения Б, определяют по результатам испытания не менее трех образцов.

6.5.6    Пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений K_th определяют путем испытания на усталость образцов типа 3 или 4. Нагрузку циклов нагружения устанавливают таким образом, чтобы скорость роста усталостной трещины была менее 10 ^х мм цикл или равна нулю. Определив условия нагружения, при которых трещина не растет, производят расчет порогового значения коэффициента интенсивности напряжений по формулам 1-4 соответственно для образцов типа 3 и 4. Вместо Р_с берется значение Ртах, (максимальное значение циклической нагрузки) при заданном коэффициенте асимметрии цикла, при которой рост трещины прекращается или становится меньше КГ⁸ мм/цикл. Рекомендуется К* определять на испытательном оборудовании, позволяющем проводить испытание при заданной амплитудной деформации с регистрацией Р_|Пач.

При определении K,h образец не должен разрушаться, а трещина должна останавливаться при ее длине (а) больше 0,45(3 и меньше 0,55р.

Скорость роста трещины V_ip следует определять в широком интервале значений коэффициентов интенсивности напряжений (от K_th до Kic) и коэффициентов асимметрии цикла. Измерение длины трещины в процессе испытания осуществляется различными методами. Например, с помощью компаратора с увеличением не менее шести. По результатам не менее 10 замеров строят диаграмму Париса, рисунок Б. 13 Приложения Б.

Текущие значения коэффициентов интенсивности напряжений рассчитывают по значениям Р_1Ш1Х и длине трещины (X).

6.5.7    Характеристики трещиностойкости Кю, Кц, и V,_p определяют для каждого конструкционного материала и его сварных стыковых соединений (сварных швов) с удалением наплавленного валика по центру сварного шва и в зоне термического влияния.

6.5.8    По результатам испытания оформляется протокол испытания в котором отражают:

-    исходные данные о материале - химический состав, термическая обработка, направление прокатки, механические свойства, сварочные материалы, режимы сварки и др.;

-    при определении Kjc — тип образца, размер исходной усталостной трещины, диаграмму разрушения, расчет К_)С;

-    при определении К,ь и — тип образца, режим циклического нагружения (нагрузку, деформацию, частоту, амплитуду, коэффициент асимметрии цикла), длину трещины в зависимости от числа циклов.

6.5.9    До накопления фактических данных решение о возможности применения того или иного материала по характеристикам трещи ностой кости при статическом и циклическом нагружении принимается

12

CT РК 1667-2007

на основании результатов сравнительных испытаний нового и традиционного конструкционного материала.

6.6 Методика испытаний крупногабаритных алюминиевых панелей

6.6.1    Механические свойства основного металла и сварных соединений прессованных панелей из алюминиевых сплавов определяют на плоских образцах с головками (тип 1) или на плоских образцах без головок (тип 2) по ГОСТ 1497, рисунки Б. 14 и Б. 15 Приложения Б.

6.6.2    Ударную вязкость основного металла панелей определяют на образцах размером 10(5)х 10x55 мм с концентратором напряжений типа U (надрез глубиной 2 мм, радиус надреза 1 мм) и с концентратором напряжений типа V (надрез глубиной 2 мм, радиус надреза 0,25 мм), рисунки Б. 16 и Б. 17 Приложения Б. Ударную вязкость сварных соединений алюминиевых сплавов определяют на сварных образцах. Схема вырезки ударных образцов относительно расположения сварного шва дана на рисунке 18 Приложения Б.

6.6.3    Сопротивление усталости основного металла и сварных соединений определяют на плоских образцах типа III и IV по ГОСТ 25.502, рисунки Б. 19 и Б.20 Приложения Б.

6.6.4    Схема вырезки образцов основного металла и сварных соединений для испытаний приведена на рисунках Б.21 и Б.22 (приложение Б).

6.6.5    Проба на изгиб вырезается вдоль и поперек панели. Длина пробы от 180 до 220 мм, ширина от 20 до 30 мм, толщина равна толщине стенки панели.

6.6.6    Определение сопротивления усталости основного металла и сварных соединений производят на натурных образцах панелей. Образцы для испытаний вырезают таким образом, чтобы сохранить сечение панели. Рекомендуется соотношение между шириной и длиной натурного образца в пределах от 0,1 до 0,2. Расстояние между опорами должно быть 0,9 от длины натурного образца, рисунок Б.23 Приложения Б.

6.6.7    Испытание на растяжение продольных и поперечных образцов проводят по ГОСТ 1497.

6.6.8    Испытание на ударный изгиб при отрицательной (до минус 60 °С) и комнатной температурах на продольных и поперечных образцах проводят по ГОСТ 9454. Ударные образцы из сварных соединений изготавливают таким образом, чтобы определить ударную вязкость в зоне сплавления и в зоне термического влияния сварки по ГОСТ 6996.

6.6.9    Испытание на изгиб производят по ГОСТ 14019.

6.6.10    Испытание на сопротивление усталости плоских образцов проводят при циклическом растяжении. Рекомендуется проводить испытания при асимметрии цикла 0,2. База испытания для определения

13

СТ РК 1667-2007

Содержание

1    Область применения    1

2    Нормативные ссылки    1

3    Термины и определения    3

4    Обозначения    4

5    Технические требования к конструкционным материалам    4

6 Методы контроля качества конструкционных материалов и их 6

сварных соединений

6.1 Методы контроля качества основного металла    7

6.2 Методы контроля качества сварных соединений    7

6.3    Методы испытания сварных модельных образцов    8

6.4    Определение коррозионной стойкости    9

6.5    Определение циклической трещи нестойкости (живучести)    10

6.6    Методика испытаний крупногабаритных алюминиевых панелей 13

Приложение А. Технические требования к конструкционным 15 материалам для основных несущих элементов кузова и рамы пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава Приложение Б. Образцы для определения качества конструкционных 19 материалов и их сварных соединений, рисунки, поясняющие методы испытания

Приложение. Библиография    30

III

CT РК 1667-2007

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

МАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИОННЫЕ ДЛЯ КУ ЗОВОВ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ И МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Технические требования и методы контроля

Дата введения 2008.07.01.

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к конструкционным материалам для основных несущих элементов кузовов пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава, а также методы определения характеристик прочности, пластичности, хладостойкости, трещиностойкости, свариваемости и коррозионной стойкости.

Стандарт предназначен для предприятий и организаций, разрабатывающих конструкционные материалы с целью их применения при изготовлении кузова и рамы пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава для эксплуатации на железных дорогах Республики Казахстан.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

CT РК 1.9-2003 Государственная система стандартизации республики Казахстан. Порядок применения международных, региональных и национальных стандартов и нормативных документов по стандартизации, метрологии, сертификации и аккредитации.

СТ РК 2.4-2007 Государственная система обеспечения единства измерений Республики Казахстан. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения.

СТ РК 2.30-2007 Государственная система обеспечения единства измерений Республики Казахстан. Порядок проведения метрологической аттестации средств измерений.

ГОСТ 9.901.1-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Общие требования к методам испытаний на коррозионное растрескивание.

ГОСТ 9.901.2-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Испытания на коррозионное растрескивание образцов в виде изогнутого бруса.

CT РК 1667-2007

ГОСТ 9.901.4-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Испытания на коррозионное растрескивание образцов при одноосном растяжении.

ГОСТ 9.909-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы,    сплавы,    покрытия    металлические и неметаллические

неорганические. Методы испытаний на климатических испытательных станциях.

ГОСТ 9.911-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Сталь атмосферостойкая. Метод ускоренных коррозионных испытаний.

ГОСТ 25.502-79 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость.

ГОСТ 25.506-85 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия.

ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытания на растяжение.

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки.

ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия.

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств.

ГОСТ 7268-82 Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб.

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах.

ГОСТ 13585-68 Сталь. Метод валиковой пробы для определения допускаемых режимов дуговой сварки и наплавки.

ГОСТ 14019-2003 Материалы металлические. Метод испытания на изгиб.

ГОСТ    14637-89    Прокат    толстолистовой из    углеродистой    стали

обыкновенного качества. Технические условия.

ГОСТ    16523-97    Прокат    тонколистовой из    углеродистой    стали

качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия.

ГОСТ    19281-89    Прокат    стали повышенной    прочности.    Общие

технические условия.

CT РК 1667-2007

ГОСТ 23240-78 Конструкции сварные. Метол оценки хладостойкости по реакции на ожог сварочной дугой.

ГОСТ Р 51393-99* Прокат тонколистовой холоднокатаный и гнутые профили из коррозионно-стойкой стали для вагоностроения. Технические условия.

3 Термины и определении

В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    Основные несущие элементы: Элементы кузова и рамы, в которых при изготовлении и эксплуатации возникают механические напряжения, в том числе остаточные и тепловые, способные вызвать потерю устойчивости, остаточную деформацию, образование трещин и разрушение этих элементов или конструкции в целом.

3.2    С корость коррозии: Изменение толщины (массы) металлических элементов, обусловленное взаимодействием с рабочей средой (атмосферой, растворами электролитов), контактом разнородных металлов (контактная коррозия), изменением состава рабочей среды в щелях и зазорах (щелевая коррозия). Скорость коррозии определяется по изменению толщины элементов, глубине проникновения коррозии, мкм/год, или потере массы, г/см² • год.

3.3    Стойкость к коррозионному растрескиванию:    Отношение

максимальной нагрузки, которую может выдержать без разрушения образец, в том числе образец с трещиной, из данного материала, длительное время находящийся под нагрузкой в рабочей среде, к максимальной нагрузке, которую аналогичный образец выдерживает без разрушения при испытании на воздухе в лабораторных условиях.

3.4    Критический коэффициент интенсивности напряжений, К_к: Характеристика напряженно-деформированного состояния, при которой от имеющейся в образце (изделии) трещины происходит хрупкий или без заметной пластической деформации долом образца (изделия) в результате действия напряжений отрыва или роста усталостной трещины.

3.5    Пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений, K_lh: Максимальный коэффициент интенсивности напряжений, при котором скорость роста усталостной трещины равна нулю или меньше KF мм/цикл.

3.6    Скорость роста усталостной трещины, V_TP: Увеличение длины трещины за один цикл нагружения. ^{1 2}

CT РК 1667-2007

3.7 Живучесть: Число циклов нагружения, необходимое для того, чтобы усталостная трещина выросла от размеров, определяемых пороговой чувствительностью средств контроля, до критического размера, соответствующего К|с, при котором происходит излом образца (изделия).

4    Обозначении

В настоящем стандарте применяются следующие обозначения:

4.1    о_в - временное сопротивление разрыву, МПа;

4.2    (т₀,2 - предел текучести, МПа;

4.3    65- относительное удлинение, %;

4.4    KCU - ударная вязкость при круглом надрезе, Дж/см²;

4.5    KCV - ударная вязкость при остром надрезе, Дж/см²;

4.6    о.1 - предел выносливости гладкого образца при симметричном знакопеременном цикле нагружения, МПа;

4.7    о„_т - максимальные напряжения, возникающие в образце (детали, элементе) при циклическом нагружении, МПа;

4.8    o_min - минимальное напряжение, возникающее в образце (детали) при циклическом нагружении, МПа;

4.9    г - коэффициент асимметрии цикла нагружения (r= o_mm/ <w);

4.10    o_r - предел выносливости по критерию разрушения при асимметричном цикле нагружения, МПа;

4.11    K,_h - пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений, ниже которого скорость роста усталостной трещины равна нулю или меньше 10 ^х мм/цикл, Н/мм ² ;

4.12    К,с - критический коэффициент интенсивности напряжений, при котором происходит хрупкое или без заметной пластической деформации разрушение изделия (образца) в результате действия напряжений отрыва и роста усталостной трещины, Н/мм ² ;

4.13    V,_p- скорость роста усталостной трещины, мм/цикл;

4.14    X- длина трещины, мм;

4.15    N - число циклов нагружения;

4.16    t- толщина образца, мм;

4.17    b - ширина образца, мм;

4.18    tt_c - угол наклона кривой растяжения образца от 0 до Р_с;

4.19    Р_с - разрушающая нагрузка, Н;

4.20    HV50 - твердость по Виккерсу при нагрузке 50 г.

5    Технические требования к конструкционным материалам

5.1 Размеры, форма и толщина листового, сортового и фасонного проката, прессованных профилей для основных несущих элементов кузова и ³

CT РК 1667-2007

рамы должны соответствовать действующим нормативным документам на конкретные элементы кузова и рамы.

К основным несущим элементам относятся:

-    буферные балки, хребтовые балки, шкворневые балки, продольные обвязочные элементы рамы и связывающие их поперечные балки;

-    элементы боковых стен (вертикальные стойки, продольные подкрепляющие элементы, тонкостенная обшива);

-    элементы крыши кузова (дуги крыши, тонкостенная обшива крыла);

-    металлический пол;

-    концевые стойки кузова и их тонкостенная обшива.

5.2 Оценка пригодности конструкционных материалов для изготовления металлоконструкций рамы и кузова пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава производится по обязательному комплексу показателей свойств основного металла, сварных соединений, возможности получения метазлопроката необходимого сортамента.

5.2.1    Сортамент металлопроката, из которого следует изготавливать кузова и рамы пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава, должен обеспечивать минимальную металлоемкость и трудоемкость изготовления при выполнении требований к прочности и долговечности металлоконструкций согласно нормам [2], [3].

Технические требования к конструкционным материалам (малоуглеродистым, низколегированным и коррозионно-стойким сталям, к алюминиевым сплавам) для изготовления кузовов пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава приведены в таблицах А.1-А.З Приложения А.

5.2.2    Показателями качества основного металла являются:

-    предел текучести;

-    временное сопротивление;

-    относительное удлинение;

-    ударная вязкость в интервале рабочих температур;

-    проба на изгиб;

-    сопротивление усталости (ограниченная долговечность, предел выносливости);

-    циклическая трещиностойкость (пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений, скорость роста усталостной трещины);

-    коррозионная стойкость (в условиях открытой атмосферы и в контакте с рабочей средой — конденсатом, моющими составами и др.);

5.2.3    Показателями качества сварных соединений являются показатели качества основного металла, приведенные в 5.2.2, а также:

-    углеродный эквивалент, позволяющий отнести данный материал к свариваемым без предварительного или последующего нагрева;

-    валиковая проба;

5

CT РК 1667-2007

-    проба на ожог электродом.

5.2.4 Показателями качества сварных конструкций являются:

-    сопротивление усталости (ограниченная долговечность, предел выносливости), определенное на сварных модельных образцах, рисунки 1-3 Приложения Б;

-    хладостойкость при температуре минус 60 °С, определяемая по работе разрушения сварных модельных образцов, в том числе образцов с концентратором напряжений, рисунок 4 Приложения Б.

5.3 Требуемая величина показателей свойств малоуглеродистых и низколегированных сталей для основных несущих элементов пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава приведена в таблице А. 1 Приложения А.

5.3.1    Свариваемость малоуглеродистых и низколегированных сталей в условиях поточного производства и ремонта должна быть не ниже, чем у стали марок СтЗ по ГОСТ 380, ГОСТ 535, ГОСТ 14637 и 09Г2Д по ГОСТ 19281.

5.3.2    Малоуглеродистая или низколегированная сталь должна иметь углеродный эквивалент не более 0,45 %, что позволяет отнести ее к свариваемым сталям, не требующим предварительного или сопутствующего подогрева.

5.3.3    Рекомендуемый диапазон погонной энергии сварки от 3300 до 14000 кал/см.

5.4    Предел выносливости сварных модельных образцов, приведенный на рисунках 1,2 Приложения Б, должен быть не менее 120 МПа.

5.5    Работа разрушения сварных модельных образцов, рисунки 1, 2, 4 Приложения Б, из толстолистового проката низколегированных сталей при температуре испытания минус 60 °С должна быть не ниже 200 кДж.

5.6    Требуемая величина показателей свойств коррозионно-стойких сталей и алюминиевых сплавов дана в таблицах А.2 и А.З Приложения А.

6 Методы контроля качества конструкционных материалов н их сварных соединении

Средства измерений, применяемые при проведении испытаний должны быть внесены в реестр государственной системы обеспечения единства измерений по результатам утверждения их типа в соответствии с CT РК 2.30, и поверены в соответствии с СТ РК 2.4.

Все измерительное оборудование, необходимое для соответствия заданным метрологическим требованиям, должно иметься в наличии и быть идентифицированным в системе менеджмента измерении. До подтверждения измерительное оборудование должно иметь действующий статус поверки. Измерительное оборудование должно использоваться в

6

CT FK 1667-2007

управляемой среде или среде, известной в той степени, которая необходима, чтобы обеспечить правильные результаты измерения. Измерительное оборудование, используемое для мониторинга и фиксирования влияющих ветчин, должно быть включено в систему менеджмента измерений.

6.1    Методы контроля качества основного металла

6.1.1    Контроль качества основного металла осуществляют на образцах и по методикам, установленным в нормативных документах:

-    временное сопротивление о», предел текучести о₀.2, относительное удлинение 65 определяют по ГОСТ 1497;

-    ударную вязкость при положительных и отрицательных температурах определяют на образцах с гладким (KCU) и острым (KCV) надрезом по ГОСТ 9454, а также после механического старения по ГОСТ 7268;

-    изгиб в холодном состоянии определяют по ГОСТ 14019;

-    предел выносливости гладких стандартных образцов 0.1 определяют по ГОСТ 25.502;

-    коррозионную стойкость определяют на образцах и по методике, приведенной в 6.4,

-    трсщиностойкость (живучесть) определяют на образцах и по методике, приведенной в 6.5.

Качество основного металла крупногабаритных алюминиевых панелей определяют на образцах и по методике, приведенной в 6.6.

6.2 Методы контроля качества сварных соединений

6.2.1    Контроль качества сварных соединений производят на образцах и по методикам, установленным в действующих нормативных документах:

-    углеродному эквиваленту С„ определяемому по формуле (1);

-    допускаемым режимам сварки;

-    свойствам при растяжении образцов, вырезанных из сварного соединения по ГОСТ 6996;

-    ударной вязкости сварных соединений в интервале рабочих температур на образцах по ГОСТ 6996;

-    изгибу в холодном состоянии по ГОСТ 14019;

6.2.2    Углеродный эквивалент С, для малоуглеродистых и низколегированных сталей вычисляют по формуле:

С, = С+Мп/6 + Si/24 +Cr/5 +Ni/40 +Cu/13 + V/14 + Р/2,

7

1

Применяется в соответствии с СТ РК I 9

2

3