Гост 9454-78металлы. метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

Алан-э-Дейл       02.05.2022 г.

Содержание

Методика проведения испытания

При испытании металлов на удар определяют ударную вязкость, которую обозначают КС. Ударная вязкость КС — это отношение работы К разрушения стандартного образца к площади его поперечного сечения F в месте надреза:

КС= K/F, Дж/м2

В зависимости от вида концентратора в образце (U, V, Т) в обозначении ударной вязкости вводят третий индекс, согласно виду концентратора: KCU, KCV, КСТ. Испытание на ударную вязкость проводят на копрах маятникового типа, как показано на схеме.

Стандартный образец устанавливают на опорах стоек копра так, чтобы удар маятника 2 приходился против надреза. Маятник массой G при помощи специальной рукоятки поднимают на высоту Н в верхнее исходное положение I. При падении маятник ударяет по образцу, разрушает его и поднимается в положение II -высоту h. Для остановки маятника имеется тормоз.

Если запас потенциальной энергии маятника обозначить через GH, то работа, затраченная на деформацию и разрушение образца, равна разности энергии маятника в его положениях I и II (до и после удара), т. е.:

К = GH -Gh = G(H — h)

Выразив высоту маятника в положении до и после удара через силу маятника l и углы α и β, получим выражение для определе­ния работы, затраченной на деформацию и разрушение образца:

К= Gl (cos β — cos α),

где α — угол начального подъема маятника; β — угол подъема маят­ника после разрушения образца, фиксируемый на шкале 3. Масса груза и длина маятника известны. Угол α является величиной постоянной. Зная угол β по результатам испытаний, опре­деляют работу К и ударную вязкость КС.

ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Перед началом
испытаний необходимо проверить положение
указателя работы при свободном падении
маятника.

Для маятниковых
копров с цифровыми отсчетными устройствами
указатель работы в исходном положении
должен показывать «нуль» при допускаемом
отклонении в пределах ширины штриха
шкалы по ГОСТ 8.264-77.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

3.2. Температурой
испытания следует считать температуру
образца в момент удара.

Температуру
испытания указывают в нормативно-технической
документации на конкретную продукцию,
утвержденной в установленном порядке.

3.3. Комнатной
температурой следует считать температуру
20 ± 10 °С.

3.4. Для обеспечения
требуемой температуры испытания образцы
перед установкой на копер должны быть
переохлаждены (при температуре испытания
ниже комнатной) или перегреты (при
температуре испытания выше комнатной).
Степень переохлаждения или перегрева
должна обеспечивать требуемую температуру
испытания и должна определяться
экспериментальным путем.

Температура
переохлаждения или перегрева образцов
при условии, что они могут быть испытаны
не позднее чем через 3-5 с после извлечения
из термостата, указана в справочном
приложении
2.

Выдержка образцов
в термостате при заданной температуре
(с учетом необходимого переохлаждения
или перегрева) должна быть не менее 15
мин.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

3.5. Соприкасающаяся
с образцом часть приспособления для
извлечения его из термостата не должна
изменять температуру образца при
установке его на опоры копра.

ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Образец должен
свободно, лежать на опорах копра (см.
черт.
4).
Установка образца должна производиться
с помощью шаблона, обеспечивающего
симметричное расположение концентратора
относительно опор с погрешностью не
более ±0,5 мм. При использовании торцовых
ограничителей последние не должны
мешать образцам свободно деформироваться.

4.2. Испытание должно
проводиться при ударе маятника со
стороны, противоположной концентратору,
в плоскости его симметрии.

4.3. Работу удара
определяют по шкале маятникового копра
или аналоговых отсчетных устройств.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1.
За результат испытания принимают работу удара или ударную вязкость для образцов
с концентраторами видов U и V и ударную вязкость для образцов с концентратором вида Т.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

5.2. Работу удара обозначают двумя буквами (KU,KV или КT)и цифрами.
Первая буква (К)символ
работы удара, вторая буква (U, V или Т) — вида концентратора. Последующие цифры обозначают
максимальную энергию удара маятника, глубину концентратора и ширину образца.
Цифры не указывают при определении работы удара на копре с максимальной
энергией удара маятника 300 (30,0) Дж (кгс×м), при глубине концентратора 2 мм для концентраторов видов
U и V и 3 мм для концентратора вида Т и ширине образца 10 мм
(образцы 1, 11 и 15 типов).

Допускается
обозначать работу удара двумя индексами (А1):первый (А)символ
работы удара, второй (i) — символ типа образца в соответствии с таблицей.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

5.3.
Ударную вязкость обозначают сочетанием букв и цифр.

Первые
две буквы КС обозначают символ ударной вязкости, третья буква — вид
концентратора; первая цифра — максимальную энергию удара маятника, вторая —
глубину концентратора и третья — ширину образца. Цифры не указывают в случае,
оговоренном в п. 5.2.

Допускается
обозначать ударную вязкость двумя индексами (аi); первый (а)символ ударной вязкости; второй (i) — символ типа
образца в соответствии с таблицей.

Для
обозначения работы удара и ударной вязкости при пониженной и повышенной
температурах вводится цифровой индекс, указывающий температуру испытания.
Цифровой индекс ставят вверху после буквенных составляющих.

Например:

KV-4050/2/2 — работа удара, определенная на образце с
концентратором вида V при температуре минус 40 °С.
Максимальная энергия удара маятника 50 Дж, глубина концентратора 2 мм, ширина
образца 2 мм.

КСТ+100150/3/7,5 — ударная вязкость, определенная на образце с концентратором
вида Т при температуре плюс 100 °С. Максимальная энергия удара маятника 150 Дж,
глубина концентратора, 3 мм, ширина образца 7,5 мм.

KCU (KCV)ударная вязкость, определенная на образце с концентратором
вида U (V) при комнатной температуре. Максимальная энергия удара маятника
300 Дж, глубина концентратора 2 мм, ширина образца 10 мм.

а11-60 — ударная вязкость, определенная на образце типа 11 при
температуре минус 60 °С. Максимальная энергия удара маятника 300 Дж.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

5.4.
Ударную вязкость (КС
Дж/см2 (кгс×м/см2)
вычисляют по формуле

где К — работа
удара, Дж (кгс×м);

Sначальная площадь поперечного сечения образца в месте
концентратора, см2, вычисляемая по формуле

где  — начальная
высота рабочей части образца, см;

В
начальная ширина образца, см.

и В измеряют
с погрешностью не более ±0,05 мм (±0,005 см). Sокругляют: при ширине образца 5 мм и менее
— до третьей значащей цифры, при ширине образца более 5 мм — до второй значащей
цифры.

Для
образцов с концентратором вида Т значение определяют как
разность между полной высотой Н, измеренной до испытания с погрешностью
не более ±0,05 мм (±0,005 см) и расчетной глубиной концентратора hр, измеренной с
помощью любых оптических средств с увеличением не менее 7 на поверхности излома
образца после его испытания по схеме, приведенной на черт. 5, с погрешностью не более ±0,05 мм (±0,005 см).

аbс
фронт усталостной трещины; I-I — положение визирной линии окуляра микроскопа в начальный
момент
измерения (совпадает с гранью образца); II-II — положение визирной
линии микроскопа при окончании
измерения (положение II-II выбирается так, чтобы
заштрихованная площадь выше линии была бы
равновелика незаштрихованной площади ниже визирной линии)

Черт. 5

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

5.5.
Значение КС записывают в протоколе с округлением: до 1 (0,1) Дж/см2
(кгс · м/см2) — при значении КС более 10 (1) Дж/см2 (кгс
· м/см2); до 0,1 (0,01) Дж/см2 (кгс/см2) — при
значении КС менее 10 (1) Дж/см2 (кгс · м/см2).

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

5.6.
Если в результате испытания образец не разрушился полностью, то показатель качества
материала считается не установленным. В этом случае в протоколе испытания
указывают, что образец при максимальной энергии удара маятника не был разрушен.

Результаты
испытаний не учитывают при изломе образцов по дефектам металлургического
производства.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

5.7.
При замене образца причину указывают в протоколе испытания.

5.8.
Исходные данные и результаты испытания образца записывают в протоколе
испытания. Форма протокола приведена в приложении 3.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии
СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением
Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 17.04.78 № 1021

3. Стандарт полностью соответствует ИСО 83-76 и ИСО 148-83

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, раздела

2.7

1.5

1.2

2.3

2.1

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 3
Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС
5-6-93)

6. ИЗДАНИЕ (октябрь 2002 г.) с Изменениями № 1, 2,
утвержденными в октябре 1981 г., марте 1988 г. (ИУС 12-81, 6-88)

1. Метод отбора образцов. 1

2. Аппаратура и материалы.. 4

3. Подготовка к испытанию.. 5

4. Проведение испытания. 6

5. Обработка результатов. 6

Приложение 1. Область применения образцов. 8

Приложение 2. Температура переохлаждения и перегрева в
зависимости от температуры испытания. 8

Приложение 3. Протокол испытаний
на ударный изгиб. 9

МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Форма и размеры
образцов для испытания должны
соответствовать указанным в таблице и
на черт
.
1-3.

Размеры,
мм

Вид
концентратора

Радиус концентратора
R

Тип образца

Длина L
(пред. откл. ±0,6)

Ширина В

Высота Н (пред.
откл. ±0,1)

Глубина надреза
h1 (пред.
откл. ±0,1)

Глубина концентратора
h (пред. откл. ±0,6)

Высота рабочего
сечения H1

U

1 ±
0,07*

1

65

10 ±
0,10

10

8 ± 0,1

2

7,5 ± 0,10

3

5 ±
0,05

4

2 ± 0,05

8

6 ± 0,1

5

10 ±
0,10

10

7 ± 0,1

6

7,5 ± 0,10

7

5 ±
0,05

8

10 ±
0,10

5 ± 0,1

9

7,5 ± 0,10

10

5 ±
0,05

V

0,25 ± 0,025

11

55

10 ±
0,10

10

12

7,5 ± 0,10

8 ± 0,05*

13

5 ±
0,05

14

2 ± 0,05

8

6 ± 0,05

Т

Трещина

16

55

10 ±
0,10

11

1,5

3,0

17

7,5 ± 0,10

18

5 ±
0,05

19

2 ± 0,05

9

21

140

25 ±
0,10

25

10,0

12,0

____________

* При контрольных массовых испытаниях
допускается изготовление образцов с
предельным отклонением ±0,10 мм.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

Допускается
использовать образцы без надреза и с
одной и двумя необработанными,
поверхностями, размеры которых по ширине
отличаются от указанных в таблице.

Область применения
образцов указана в справочном приложении
1.

Испытание образцов
типа
4, 14, 18
проводят по требованию потребителя для
изделий специального назначения.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

1.2. Места вырезки
заготовки для изготовления образцов,
ориентация оси концентратора, технология
вырезки заготовок и изготовления
образцов — по ГОСТ 7565-74 для черных
металлов, если иное не предусмотрено в
нормативно-технической документации
на конкретную продукцию.

Для цветных металлов
и сплавов все это должно быть указано
в нормативно-технической документации
на продукцию.

При вырезке
заготовок металл образцов должен
предохраняться от наклепа и нагрева,
изменяющих свойства металла, если не
предусмотрено иное в нормативно-технической
документации на продукцию.

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

Образец с
концентратором вида
U

Черт. 1

Образец с
концентратором вида
V

Черт. 2

Образец с
концентратором вида
Т
(усталостная трещина)

а — общий вид; б — форма концентратора
для образцов с 15
по 19 тип;
в — форма концентратора для образцов
20 типа

Черт. 3

1.3.
Риски на поверхности концентраторов
видов U
и V,
видимые без применения увеличительных
средств, не допускаются.

1.4.
Концентратор вида Т
получают в вершине начального надреза
при плоском циклическом изгибе образца.
Способ получения начального концентратора
может быть любым.

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

1.5. Максимальный
остаточный прогиб, образовавшийся при
нанесении на образцах концентратора
вида Т,
не должен превышать: 0,25 мм — для образцов
длиной
55 мм.

Контроль прогиба
образца осуществляется с помощью
индикаторов часового типа по ГОСТ 577-68
или других средств, обеспечивающих
погрешность измерения прогиба не более
0,05 мм на базе длины образца.

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

1.6. Тип и число
образцов, порядок проведения повторных
испытаний должны быть указаны в
нормативно-технической документации
на конкретную продукцию, утвержденной
в установленном порядке.

Если в
нормативно-технической документации
на металлопродукцию не указан тип
образца, следует испытывать образцы
типа
1 — до
01.01.91.

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1.
Образец должен свободно лежать на опорах копра (см. черт. 4). Установка образца должна производиться с помощью
шаблона, обеспечивающего симметричное расположение концентратора относительно
опор с погрешностью не более ±0,5 мм. При использовании торцовых ограничителей
последние не должны мешать образцам свободно деформироваться.

4.2.
Испытание должно проводиться при ударе маятника со стороны, противоположной
концентратору, в плоскости его симметрии.

4.3.
Работу удара определяют по шкале маятникового копра или аналоговых отсчетных
устройств.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

Образцы для испытания на ударную вязкость

ГОСТ 9454 предусматривает испытания образцов трех типов:

  1. Образцы Шарпи — образцы сечением 10×10 мм, длиной 55 мм и с U-образным надрезом шириной и глубиной 2 мм и радиусом 1 мм;
  2. Образцы Менаже — образцы того же сечения и длины и V-образным надрезом той же геометрии, что и первый образец;
  3. Т-образные образцы длиной 55 мм, высотой 11 мм и шириной 10 мм с Т-образным концентратором (надрез, имитирующий усталостную трещину).

Образцы с V-образным надрезом являются основными и их и используют при контроле металлопродукции для ответственных конструкций (транспортных средств, летательных аппаратом др.), а образцы с U-образным надрезом применяют при приемочном контроле металлопродукции; образцы с Т-образным надрезом предназначены для испытания материалов, работающих в особо ответственных конструкциях.

ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1.
Перед началом испытаний необходимо проверить положение указателя работы при
свободном падении маятника.

Для
маятниковых копров с цифровыми отсчетными устройствами указатель работы в
исходном положении должен показывать «нуль» при допускаемом отклонении в
пределах ширины штриха по нормативно-технической документации.

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

3.2.
Температурой испытания следует считать температуру образца в момент удара.

Температуру
испытания указывают в нормативно-технической документации на конкретную
продукцию, утвержденной в установленном порядке.

3.3.
Комнатной температурой следует считать температуру (20 ± 10) °С.

3.4.
Для обеспечения требуемой температуры испытания образцы перед установкой на
копер должны быть переохлаждены (при температуре испытания ниже комнатной) или
перегреты (при температуре испытания выше комнатной). Степень переохлаждения
или перегрева должна обеспечивать требуемую температуру испытания и должна
определяться экспериментальным путем.

Опоры и нож маятника

Черт. 4

Температура
переохлаждения или перегрева образцов при условии, что они могут быть испытаны
не позднее чем через 3 — 5 с после извлечения из термостата,
указана в приложении 2.

Выдержка
образцов в термостате при заданной температуре (с учетом необходимого
переохлаждения или перегрева) должна быть не менее 15 мин.

(Измененная
редакция, Изм. № 1).

3.5.
Соприкасающаяся с образцом часть приспособления для извлечения его из
термостата не должна изменять температуру образца при установке его на опоры
копра.

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ НА УДАРНЫЙ ИЗГИБ

Марка
копра _____________________________________________________________

Максимальная
энергия удара маятника при испытании _________________________

Скорость
маятника в момент удара ________________________________________м/с

Испытуемый материал _____________________________________________________

Номер

Маркировка образца

Номер плавки

Номер партии

Тип образца

Температура испытания, °С

Ширина образца В

Высота образца Н

Глубина концентратора h

Высота рабочего сечения Н1

Площадь поперечного сечения S, см2

Работа удара К,Дж (кгс×м)

Ударная вязкость КС, Дж/см2
(кгс×м/см2)

Примечание

см

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

МАРКИ СТАЛИ ДЛЯ ЛИСТОВОГО, ШИРОКОПОЛОСНОГО УНИВЕРСАЛЬНОГО ПРОКАТА И ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ

Таблица 10

Класс прочности

Толщина проката, поставляемого по данному классу прочности, мм

Марки стали, обеспечивающие данный класс прочности при различной толщине проката

Марки, обеспечивающие данный класс прочности при упрочняющей обработке

265

До 20 включ.

Ст3сп

Св. 20 » 160 »

09Г2С, 16ГС

295

До 20 включ.

09Г2

Ст3сп*

Св. 20 » 32 »

09Г2С, 09Г2, 16ГС

» 32 » 100 »

10Г2С1

315

До 10 включ.

12ГС

Ст3сп*

От 10 » 20 »

16ГС

Ст3сп*

» 20 » 60 »

10Г2С1

09Г2С*, 17Г1С*

325

До 10

16ГС

Ст3сп*

От 10 » 20 включ.

09Г2С, 17ГС, 10Г2С1

Ст3сп*

Св. 20 » 32 »

15ГФ

» 32 »

14Г2

От 20 » 60 »

10Г2С1

17Г1С*

345

До 10

09Г2С, 17ГС, 10ХНДП, 10Г2С1, 14ХГС

Ст3сп*

От 10 » 20 включ.

15ГФ, 17Г1С

Ст3сп*

» 32 »

15ХСНД

17Г1С*

355

До 5

10Г2С1

» 10

17Г1С

От 10 » 20 включ.

15ГФ

17Г1С

375

До 10

15ГФ, 10Г2Б

От 10 » 32

14Г2АФ

09Г2С*

» 32 » 50 включ.

14Г2АФ

17Г1С**

390

До 10 включ.

12Г2Б

» 32 »

15Г2АФДпс, 15Г2СФ

14Г2**, 10Г2С1**

» 40 »

10ХСНД

» 50 »

14Г2АФ

Св. 32 до 50 »

16Г2АФ

440

До 32 включ.

16Г2АФ, 18Г2АФпс

______

* Регламентируемая или контролируемая прокатка или ускоренное охлаждение.

** Закалка плюс отпуск.

ПРИЛОЖЕНИЯ , . (Измененная редакция, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.09.89 № 2972

3. Стандарт в части сопоставимых классов прочности соответствует МС ИСО 4950-2 для классов прочности Е 355, Е 390 и Е 420, за исключением требований к относительному удлинению для классов Е 355 и Е 390; соответствует МС ИСО 4950-3 для класса прочности Е 420, за исключением требований по ударной вязкости KCV при минус 50 °; соответствует МС ИСО 4951, за исключением требований к относительному удлинению для класса прочности Е 355; соответствует МС ИСО 4995 для классов прочности HP 275 и HP 355; МС ИСО 4996 для классов прочности HS 355, HS 390 и HS 420; соответствует МС ИСО 5952 для класса прочности Н 355

4. ВЗАМЕН ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

,

, приложение

, приложение

, ,

ГОСТ 8239-97

, приложение

, приложение

, приложение

,

, приложение

,

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

7. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2009 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1990 г. (ИУС 5-91), Поправкой (ИУС 8-2004).

Сталь 09Г2С — конструкционная низколегированная для сварных конструкций

Стали заменители:

  • 09ГС,
  • 09Г2ДТ,
  • 09Г2Т,
  • 10Г2С

Иностранные аналоги:

  • TSt E 355 (1.0566) — Германия DIN
  • A590 AЗ, A 36-207 — Франция (AFNOR)

ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281—73, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89.Лист толстый ГОСТ 19281-89, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74.Лист тонкий ГОСТ 17066-80, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74.Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82—70.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133—71.

Назначение

Детали аппаратов и сосудов, работающие при температуре от -70°C до +475°C под давлением. В трубопроводах пара и горячей воды — детали, изготовленные из листа — до температуры 450°C, трубы — до температуры 425°C, в котлах — листовые детали, работающие при температуре до 450°C, во всех случаях без ограничения давления. Крепежные детали в котлах и трубопроводах используются до температуры 425°C и давлении до 10 Н/мм2.

Сталь марки 09Г2С должна испытываться на растяжение при повышенных температурах.

В результате таких испытаний предел текучести при 320 °С для листов из стали марки 09Г2С толщиной 60 мм и более должен быть не менее 18 кГ/мм2

Расшифровка стали 09Г2С

Двузначное число 09 обозначает примерное содержание углерода в стали в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали приблизительно 0,09%.

Бука Г означает, что в стали содержится марганец в количестве около 2%.

Буква С означает, что в стали содержится кремний.

Применение стали 09Г2С для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)

Марка стали, по ГОСТ 1759.0 Стандарт или технические условия наматериал Параметры применения
Болты, шпильки, винты Гайки Плоские шайбы
Темпера- турасреды, °С Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) Темпера- турасреды, °С Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2) Темпера- турасреды, °С Давление номи- нальное,МПа (кгс/см2)
09Г2С ГОСТ 19281 От -70 до 425 16 (160) От -70 до 425 16 (160) От -70 до 450 Не регламен-тируется

Максимально допустимые температуры применения стали 09Г2С в средах, содержащих аммиак

Марка стали Температура применения стали, °С при парциальном давлении аммиака, МПа (кгс/см2)
Св. 1(10) до 2(20) Св. 2(20) до 5(50) Св. 5(50) до 8(80)
09Г2С 300 300 300

ПРИМЕЧАНИЕУсловия применения установлены для скорости коррозии азотного слоя не более 0,5 мм/год.

Максимально допустимая температура применения стали 09Г2С в водородосодержащих средах

Марка стали Температура применения стали, °С при парциальном давлении водорода, МПа (кгс/см2)
1,5(15) 2,5(25) 5(50) 10(100) 20(200) 30(300) 40(400)
09Г2С 290 280 260 230 210 200 190

Механические свойства

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа, σв, МПа, δ5 (δ4), %
не менее
ГОСТ 19281-2014 Сортовой и фасонный прокат До 10 345 490 21
ГОСТ 19281-2014 Лист и полоса (образцы поперечные) От 10 до 20 вкл. 325 470 21
Св. 20 до 32 вкл. 305 460 21
Св. 32 до 60 вкл. 285 450 21
Св. 60 до 80 вкл. 275 440 21
Св. 80 до 160 вкл. 265 430 21
ГОСТ 19281-2014 Лист после закалки и отпуска(образцы поперечные) От 10 до 32 вкл. 365 490 19
От 32 до 60 вкл. 315 450 21
ГОСТ 17066-94 Лист горячекатанный 2 — 3,9 490 (21)

Механические свойства при повышенных температурах

tисп., °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, %
20 300 460 31 63
300 220 420 25 56
475 180 360 34 67

Примечание. Нормализация при 930—950 °С.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп., °C σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, %
20 295 405 30 66
100 270 415 29 68
200 265 430
300 220 435
400 205 410 27 63
500 185 315 63

Ударная вязкость KCU

ГОСТ 19281-89 Сортовой и фасонный прокат От 5 до 10От 10 до 20 вкл.От 20 до 100 вкл. 645959 393434 3429—
Лист и полоса От 5 до 10От 10 до 160 вкл. 6459 3934 3429
Лист после закалки и отпуска (образцы поперечные) От 10 до 60 49 29

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850.Свариваемость — сваривается без ограничений.Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,0 и Kv б.ст = 1,6 в нормализованном, отпущенном состоянии при σв = 520 МПа.

https://www.youtube.com/watch?v=gWRIXjiIlGo

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Маятниковые копры — по ГОСТ 10708. Скорость
движения маятника в момент удара должна быть:

(5
± 0,5) м/с — для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 50 (5,0);
150 (15); 300 (30,0) Дж (кгс×м);

(4
± 0,25) м/с — для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 25
(2,5); 15 (1,5); 7,5 (0,75) Дж (кгс×м);

(3
± 0,25) м/с — для копров с номинальной потенциальной энергией маятника 5,0
(0,5) Дж (кгс×м) и менее.

Допускается
применять копры с другой номинальной потенциальной энергией маятника. При этом
номинальное значение потенциальной энергии маятника должно быть таким, чтобы
значение работы удара составляло не менее 10 % от номинального значения
потенциальной энергии маятника. До 01.01.91 допускается использовать копры с такой
номинальной потенциальной энергией маятника, чтобы работа удара составляла не
менее 5 % от номинальной потенциальной энергии маятника. Номинальное значение
потенциальной энергии маятника должно быть указано в нормативно-технической
документации на конкретную продукцию.

Основные
размеры опор и ножа маятника должны соответствовать указанным на черт. 4. Для копров другой конструкции
допускаются иные радиусы закругления ребра опоры и скорость движения маятника от
4,5 до 7,0 м/с.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

2.2.
Термостат, обеспечивающий равномерное охлаждение или нагрев, отсутствие
агрессивного воздействия окружающей среды на образец и возможность контроля
температуры.

2.3. Смесь жидкого азота (ГОСТ 9293) или твердой
углекислоты («сухого льда») с этиловым спиртом. Применение в качестве
охладителя жидкого кислорода и жидкого воздуха не допускается.

Массовая
доля кислорода в жидком азоте в процессе охлаждения образцов в термостате не
должна быть более 10 %.

(Измененная
редакция, Изм. № 1, 2).

2.4.
Термометры с погрешностью не более ±1 °С для измерения температуры охлаждающей
среды.

2.5.
Термометры, включая и преобразователи термоэлектрические (термопары), для
измерения температуры нагрева образцов, обеспечивающие измерение с
погрешностью, не превышающей:

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

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

2.4,
2.5. (Измененная редакция, Изм. №
2).

2.6.
Трещину на образцах получают на вибраторах, изготовленных по
нормативно-технической документации.

2.7. Штангенциркули должны соответствовать требованиям ГОСТ 166. Допускается применять и другие измерительные средства,
обеспечивающие измерение с погрешностью, не превышающей указанной в пп. 1.1.

2.6,
2.7. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

Область применения образцов

Вид концентратора

Тип образца

Область применения

U

1 — 10

При выборе, приемосдаточных испытаниях металлов и сплавов

V

11 — 14

При выборе, приемосдаточных испытаниях металлов и сплавов
для конструкций повышенной степени надежности (летательные аппараты,
транспортные средства, трубопроводы, сосуды давления и т.п.)

T

15 — 20

При выборе и приемочном контроле металлов и сплавов для
особо ответственных конструкций, для эксплуатации которых оценка
сопротивления развитию трещины имеет первостепенное значение. При
исследовании причин разрушения ответственных конструкций.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Правила приемки проката по ГОСТ 7566 с дополнениями. Прокат принимают партиями.
Партия должна состоять из проката одного класса прочности, одного размера по толщине, одного
режима термической обработки стали, одного базового химического состава. Масса партии не
должна превышать 350 т.

Партия проката из стали с регламентируемым химическим составом и разливаемой в слитки
должна состоять, кроме того, из одной плавки-ковша; в партии проката из стали, разливаемой на
машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), разница по массовой доле углерода в стали не
должна превышать 0,04 %, а по массовой доле марганца — 0,15 % по ковшевому анализу.

Каждая партия проката сопровождается документом о качестве, содержащим:
товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;
наименование потребителя;
номер заказа;

дату выписки документа о качестве;
номер вагона или транспортного средства;

наименование продукции, размеры, количество мест, их общую массу и, в случае поставки по
сдаточной (теоретической) массе, — знак ТМ;
класс прочности;
фактический химический состав;
точность прокатки;
механические свойства;
вид плоскостности для листа;
характер кромки для листа;

группу качества поверхности для сортового проката;

вид термической обработки (при поставке проката в термически обработанном состоянии);
номер НТД;

штамп отдела технического контроля.

Для проката, принимаемого с характеристиками, устанавливаемыми потребителем в соответствии с п. 2.2, в документе о качестве дополнительно указывают результаты испытаний по
заказываемым показателям.

Для проката, принимаемого с регламентированным химическим составом, в документе о
качестве указывают марку стали, химический состав и номер плавки, номер партии, если плавка
делится на партии. Для проката с гарантией свариваемости дополнительно указывается обозначение
— св.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Для проверки качества проката от каждой партии отбирают две штанги или два листа, две
полосы, один рулон.

3.3. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному показателю проводят повторные испытания в соответствии с ГОСТ 7566.

МЕТАЛЛЫ

МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА УДАРНЫЙ ИЗГИБ ПРИ ПОНИЖЕННЫХ, КОМНАТНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ

ТЕМПЕРАТУРАХ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

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

В каком месте

Напечатано

Должно быть

Пункт 1.2

по ГОСТ 7565-74

по ГОСТ 7564—97

(ИУС № 4 2008 г.)

Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

Metals. Method for testing the impact strength at low, room and high temperature

ГОСТ

9454-78

ОКСТУ 1909

Дата введения с 01.01.79

Настоящий стандарт распространяется на черные и цветные металлы и сплавы и устанавливает метод испытания на ударный изгиб при температуре от минус 100 до плюс 1200 °С.

Метод основан на разрушении образца с концентратором посередине одним ударом маятникового копра. Концы образца располагают на опорах. В результате испытания определяют полную работу, затраченную при ударе (работу удара), или ударную вязкость.

Под ударной вязкостью следует понимать работу удара, отнесенную к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Форма и размеры образцов для испытания должны соответствовать указанным на черт. 1—3 и в таблице.

Образец с концентратором вида U Образец с концентратором вида У

Черт. 1

Черт. 2

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

Издательство стандартов, 1978 Издательство стандартов, 2003

Образец с концентратором вида Т (усталостная трещина)

Определение ударной вязкости при пониженных температурах

Ударная вязкость является показателем надежности работы металла в критических условиях, связанных с проявлением концентрации напряжений. Факторами, вызывающими концентрацию напряжений является высокая скорость нагружения, геометрические концентраторы и понижение температуры. С понижением температуры ударная вязкость снижается, поэтому, наряду с испытаниями при нормальной температуре, применяются ударные испытания с предварительным охлаждением до температур от -40С до -80С.

Для охлаждения металла применяются камеры холода, источником низкой температуры в которых, может являться жидкий азот или спирт.

Самое простое устройство для охлаждения стали – емкость, наполненная керосином и сухим льдом. Определенная пониженная температура достигается изменением количества сухого льда в смеси.

Определение порога хладноломкости стали

При пониженных температурах, кроме определения необходимой работы для разрушения образца, ещё определяется порог хладноломкости — температура резкого снижения вязкости.Данная характеристика определяется на серии образцов одной плавки. Испытания проводят при разных температурах. Таким образом получается некая диаграмма, по которой и определяется порог хладноломкости стали. Чем ниже порог хладноломкости, тем более надежна сталь при эксплуатации в определенных условиях. Температуре хладноломкости соответствует вид излома при котором доля хрупких и вязких участков находится в соотношении «50:50». Поэтому она называется также «температурой полухрупкости» -Т50. Разницу между реальной температурой эксплуатации и Т50 называют «запасом вязкости».

Также, испытания на ударную вязкость проводят и при повышенных температурах

https://www.dcpt.ru

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.