Испытание толстолистовой стали

Испытания толстолистовой стали на растяжениепроводятся,восновном,согласнопризнаннымвовсеммиреиоченьраспространеннымстандартамISO 6892 - 1иAstm e 8。ОдновременностандарISO 6892 - 1дтословноповторяетевропейскийстандарт(EN ISO 6892 - 1),поэтомуявляетсядействительнымвстранахЕвропейскогоСоюза。(например， Германии как参见iso 6892-1)。Образцыизтолстолистовойсталидлятакихиспытанийнарастяжениеизготавливаютсятакимобразом,чтобыповозможностисохранитьтолщинулиста(образца)。Соответственнообразцыобладаютбольшимпоперечнымсечением,дляихиспытанийнеобходимымашинысповышенны/бмольшимдиапазономнагружения。Рабочаядлина(деформируемаяподвоздействиемусилияиспытаниячастьобразца)создаетсяфрезерованием。Необработаннаятолщина,щадящиефрезерованиеичистоваяобработкашириныобразцапозволяютвовремяизготовленияобразцасохранитьматериалпрактическибезизменений,невлияянаегохарактеристики。

СтандартыISO 6892 - 1 8сиASTM E 2009годапозволяютавтоматическирегулироватьскоростьиспытанияпоскоростидеформации(скоростиудлинения)。Регламентированныевстандартахдопускидлярегулированияпоскоростидеформации(особеннодлярегулирования“闭环”)оптимальнособлюдаютсяобоимидатчикамипродольнойдеформацииmakroXtensиlaserXtens。

Дляопределенияхарактеристикматериаловвпроцессеиспытаний на растяжениефирмаZwickRoellпредлагаетширокийспектрсерийныхинестандартныхиспытательныхсистемсноминальнымусилиемд2.500окН。Спомощьюэтихиспытательныхсистемможнонормативноисвысокойточностьюопределятьхарактеристикиматериалов。Проскальзываниеобразцавгидравлическихзахватахможнопредотвращатьвовсехслучаях。

Нормативное измерение деформациивбольшинствеслучаевосуществляетсяспомощьюавтоматическихконтактныхилиоптических(бесконтактных)датчиковпродольнойдеформации。Классическим,испытаннымвтечениемногихлетдатчикомпродольнойдеформациидляиспытанийтолстолистовойсталиявляетсяэкстензометрmakroXtensфирмыZwickRoell。Благодарясвоеймеханическойконструкции,makroXtensсочетаетвсебевысокоеразрешениеивысокуюточностьсоченьвысокойпрочностью,дажевшершавомокружении。Оченьпрочнаямеханическаяконструкцияпозволяетпроводитьизмерениедеформациивплотьдоразрушенияобразца。Этопозволяетавтоматическиопределятьдеформациюразрушениябезутомительнойразметкиобразцаиручногопроведенияизмеренияпослесоставленияегообломков。

Инновационным решением дляизмерения деформации вплоть до разрушения образцаявляетсядатчикlaserXtens。ТакжеlaserXtensблестящеотвечаеттребованиямстандартов(ISO 6892 - 1、ASTM E 8,атакжеISO 9513иASTM E83)дляобразцовизтолстолистовойстали。Датчику laserXtens не нужны метки на образце;принципизмеренияпозволяетемуиспользоватьсамостоятельносозданныйлазернымсветомшаблоннаповерхностиобразцавкачествеметок。Оптическийанализтаких”естественныхметок“осуществляетсятакимобразом,чтодажеокалинаивозможноеотслаиваниеокалинимнемешает。

Определениетвердоститолстолистовойсталипроводитсявразличныхаспектах。,Крометогодляопределенныхобластейпримененияиспользуютсядругиеметодикиилипредписания(например,европейскийстандартEN 2002 - 7дляавиацииикосмонавтики);дляиспытанийбольшихповерхностейибезразрушенияиспользуютсятакназываемыеметодикиQEM(например,3 ma),указанныевдирективеVDI / VDE 2616 - 1(определениетвердостиметаллическихматериалов)。

Палитра продукции фирмы ZwickRoell содержитмашины * приборыдля любых методов определения твердости。МашиныиприборыфирмыZwickRoellдляопределениятвердостиотвечаюттребованиямактуальныхмеждународныхстандартов。ихможносоответствующимобразомкалибровать。ДлякалибровкитвердомеровфирмаZwickRoellобладаетаккредитациейDAkkSкаклабораториякалибровки。

Одним из аспектов определения твердости являетсяпроверкаиобеспечениесреднейглобальнойтвердостистальных листов после прокатки。Прокатка-этотермомеханическийпроцесс,спомощьюкотороговместесрегулировкойтолщинылистатакжеопределяютсямеханическиехарактеристики。Дляэтогоопределениятвердостиприменяютсяметодики,работающиесповышеннымиусилиями,дляусредненияпоройгрубойструктуры。ПреимущественноиспользуютметодыпоБринеллюилиРоквеллу。Длятолстолистовойсталинередкоиспользуютпортативныетвердомеры,которымиможнопроводитьизмеренияоригинальногоизделияпрямонаместе。Длястационарныхмашинопределениятвердостиизтолстолистовойсталивырезаютсяфрагменты。Онилибосамииспользуютсякакобразцы,либоизэтихфрагментоввырезаютболеемелкиеобразцыиподготавливаютдляпоследующегоопределениятвердости。

Другим аспектом определения твердости являетсяпроверкаструктурысопределениемтвердостиэлементовэтойструктуры。Из——замалыхразмеровэлементовструктурыздесьприменяютсямашинысмалымииоченьмалымиусилиями(какправило,стационарныемикротвердомеры),размерыиглубинуотпечатковкоторыхможноадаптироватькразмерамэлементовструктурыпосредствомусилиявдавливания。

Длястроительстватрубопроводовивсудостроенииважнойхарактеристикойматериалаявляетсяударнаявязкость。ЕеможноопределятьнаобразцахснадрезомпоШарписпомощьюмаятниковогокопра。ISOдСтандартословноповторяетевропейскийстандартEN ISO 148 - 1。

Испытанияпроводятсякакприкомнатной,такипринизкихтемпературахдляопределения,кромевсегопрочего,температурыпереходаотвысокогоположениякнизкомупринизкихтемпературах。ДляправильнойтермообработкиобразцовфирмаZwickRoellпредлагаетсоответствующиетемпературныеванны(до-70°C)илитермокамеры(до-180°C)。

Защитнаякабинаипровереннаявременемпредохранительнаятехникапозволяютвыполнятьвсетребованияевропейскихправилтехникибезопасности。

Методиспытанияпадающимгрузомпоw·s·PelliniиспользуетсядляисследованийподверженностисталихрупкомуразрушениюдлясравнительнойоценкихарактеристиклокализациитрещинсогласноамериканскомустандартуASTM E208ижурналуиспытанийстали1325年9月。Вовремяиспытаниягрузысбрасываютсянапрямоугольныйобразец,обаконцакоторогорасположенынаопорах。Впределахрегламентированногообщегопрогибападающиегрузывызываютхрупкоеразрушениенасторонерастяженияобразца。Этохрупкоеразрушениесоздаетсяиз——зананесенногонаданнойсторонеобразцаваликасварногошваснадрезом——такназываемогостартератрещины。Приэтомиспытанииопределяетс,яраспространяетсялисозданноеискусственнымстартеромтрещиныхрупкоеразрушениедооднойиздвухбоковыхповерхностейобразцаилипроисходитеголокализация。Образованиетрещиныилиразрушенияоцениваютсявизуально,вручную。Еслиразрушениедоходитдооднойилиобеихбоковыхповерхностей,тообразецсчитаетсяразрушенным。Испытанияпроводятсятакжевзависимостиоттемпературыобразца。

Доступныкопры r падающим грузом для испытаний Pelliniдвух размеров * энергией 550 Дж * 1650 Дж。Максимальнаявысотасбросасоставляет1 0мили1、3м。Подъем груза осуществляется автоматически。Высота сброса при этом плавно настраивается。Энергия сброса рассчитывается автоматически。Рабочаязонаэлектрическиимеханическизащищенапредохранительнымконтуром。Испытаниезапускаетсяипроводитсялишьпослеопросавсехпредохранительныхконтактов。УправлениекопромPelliniосуществляетсячерезсенсорныйэкран,накотороминдицируютсявысотасброса,энергиясброса,весгрузаискоростьсброса。

Вязкость разрушения K1cпредставляетсобойважнуюхарактеристикуметаллическихматериалов。используемыхвтакихважныхвпланебезопасностиотрасляхпромышленности,каксамолетостроени,естроительствоэлектростанций,атакжеавтомобилестроение。Дляопределениявязкостиразрушенияприменяютсяобразцы,накоторыеискусственнонанесенатрещина。Образованиетрещиныосуществляется,какправило,посредствомнанесениянаобразецнадрезаипоследующегонарастанияколебанийобразцадодостиженияопределеннойдлинытрещины。Затемобразецнагружаетсядоразрушениявпроцессеквазистатическогоиспытания。Наосновекривойусилия——деформацииидлинытрещиныопределяетсявязкостьразрушенияK_{1 c}。

ДвухступенчатоеиспытаниедляопределенияхарактеристикиK_{1 c}можно очень эффективно проводить нарезонансных испытательных системах(震波器)* затем наиспытательныхмашинахфирмыZwickRoell。Трещинообразованиевобразцевызываетциклическоенагружениеспредварительныммеханическимнанесениемнаобразецнадреза。Т。н。нарастаниеколебанийдлясозданиярегламентированнойтрещиныпроисходит,благодарявысокойдостигаемойчастотерезонанснойиспытательнойсистемы(Vibrophore)оченьбыстроисоченьвысокойстепеньювоспроизводимостииз——завысокойчувствительностирезонанснойчастотыктрещинообразованию。

Наиболеечастоиспользуемаягеометрияобразцаобозначаетсякаккомпактный образец или образец ct(англ。:紧致张力)。Приэтомнагрузкаспомощьюштифтовприкладываетсякотверстиям。Этосоздаетсмешанноенагружениерастяженияиизгиба。

НарядусобразцамиCT,такжеиспользуютсяобразцычистодляиспытаниянаизгиб:такназываемыеобразцыSENB。Нагружениеобразцадляиспытанийнаизгибосуществляетсяпроще,чемCT -образца;необходимыйобъемобразцатакжезначительнобольше。На рисунках это хорошо видно。