GOST 25.505-85

• gost-25505-85.pdf (428.31 KiB)
  ГОСТ 25.505-85

GOST 25.505−85 Výpočty a zkoušky pevnosti. Metody mechanického zkoušení kovů. Zkušební metody na малоцикловую únavu při термомеханическом нагружении

GOST 25.505−85

Skupina В09

INTERSTATE STANDARD

Výpočty a zkoušky pevnosti

METODY MECHANICKÉHO ZKOUŠENÍ KOVŮ

Zkušební metody na малоцикловую únavu při термомеханическом нагружении

Design, strength calculation and testing. Methods of mechanical testing of metals. Method of testing on the low cycle tatigue at heat mechanical loading

ISS 77.040.10
ОКСТУ 0809

Datum zavedení 1986−01−01

Usnesením Státního výboru SSSR pro standardy od 22 března 1985 gg N 686 datum zavedení nainstalován 01.01.86

Omezení platnosti natočeno přes protokol N 5−94 Interstate výboru pro normalizaci, метролонии a certifikace (ИУС 11−12−94)

REEDICE


Tato norma stanovuje zkušební metody na únavu kovů a slitin při jednoduchých typech деформирования (strečink — komprese) v малоцикловой упругопластической oblasti až do 10cyklů při малоцикловых термомеханических нагружениях v podmínkách zvýšených teplotách až do 1100 °C na vzduchu.

Jako hlavní přijata zkušební metody při nezávislém нагружении a zahřátí (термомеханическая únava), a také při нагружении стеснением tepelné deformace (термоусталость).

Podstata metody spočívá v získání základních vypočtených charakteristik a mechanických vlastností odpor термомеханическому деформированию a zničení na fázi нагружения do vzdělávání макротрещин.

Tato norma není použitelná pro zkoušení materiálů při ozáření, v podmínkách agresivního prostředí, ve vakuu, a také prvků konstrukce (součásti, jejich modely, uzlů, svařované, заклепочных, прессовых a dalších látek).

Termíny, používané v normě, — podle GOST 23207−78. Vysvětlení termínů jsou uvedeny v příloze 1.

1. TVAR A ROZMĚRY VZORKŮ

1.1. Hlavními typy vzorků pro zkoušky při термомеханическом a термоусталостном нагружениях v podmínkách strečink — komprese jsou hladké vzorky s pracovní část kruhového průřezu:

trubkové válcové (sakra.1a, tabulka.1),

na pevné válcové (sakra.1b, tabulka.2),

trubkové корсетные (sakra.1v, tabulka.3),

základní корсетные (sakra.1g, tabulka.4).

Sakra.1. Pracovní část vzorků

Pracovní část vzorků

Sakra.1

Tabulka 1

Tabulka 2

Tabulka 3

Tabulka 4

1.2. Základní typ vzorku pro zkoušky při střídavém кручении — trubkový válcový vzorek (sakra.1a, tabulka.1 při mm).

1.3. Domácí, pokud je to nutné, použít geometricky podobné vzorky jiných velikostech. Při tomto průměr pracovní části vzorku v tahu — komprese musí být alespoň 5 mm, torzní — ne méně než 18 mm.

1.4. Při sklonu válcové vzorky ke ztrátě stability, změně formy nebo zničení v přechodných prostorách se doporučuje použít корсетные vzorky. Domácí také použít válcové vzorky s krátký-cut pracovní část (=2−5, sakra.1b).

1.5. Tvar a velikost hlav vzorků závisí na způsobu jejich uchycení na poznatky s nastavitelnou až zkušebních strojů.

1.6. Průměr přechodné části vzorku se volí s ohledem na dosažení minimální koncentrace napětí a deformace v přechodných zónách.

1.7. Domácí použít vzorky s навинчивающимися a приваренными hlavicemi při výrobě je z dílů nebo konstrukčních prvků.

1.8. Vzorky vyrobeny v souladu s GOST 25.502−79. Pro trubkové magazín vzorku vstupné соосности vnější a vnitřní válcové plochy pracovní části je jmenován na 7. stupeň přesnosti (GOST 24643−81).

2. ZKUŠEBNÍ STROJE A ZAŘÍZENÍ

2.1. Stroje, přístroje a zařízení pro zkoušky při малоцикловом термомеханическом нагружении, které poskytují provádění statických zkoušek v tahu, musí splňovat požadavky GOST 9651−84 a GOST 28840−90 a přehrávat нагружение (деформирование) a ohřev v následujících podmínek:

stálost od cyklu k cyklu maximální a minimální zatížení (měkký нагружение), deformace (tvrdé нагружение) a teploty v průběhu celého procesu test (vlastnosti.2, a-g);

určitou změnu zákona, zatížení, napětí a teploty v cyklu, včetně lineární (sakra.2, a-g, sakra.3, a-g), přečetl úryvky a bez ukázek (sakra.2, d-w) a při různé asymetrii cyklu (sakra.2, b, g) v rozsahu frekvencí, který umožňuje zkoumat účinky dlouhodobého a krátkodobého cyklického нагружения;

synchronizace s režimem нагружения ohřev podle zadaného programu, včetně nezávislá na programu нагружения s různou fáze cyklů нагружения a vytápění (sakra.3, a-g);

statická нагружение s požadovanou rychlostí деформирования a нагружения při daném температурном režimu.

Sakra.2. Režimy нагружения

Režimy нагружения

Sakra.2

Sakra.3. Příklady změny napětí (deformace) a teploty při термомеханическом нагружении

Příklady změny napětí (deformace) a teploty při термомеханическом нагружении

Sakra.3

2.2. Stroje pro zkoušky na tepelné únava musí mít варьируемую tuhost v rozmezí 60−300 kn/mm.

2.3. Допускаемые tolerance denně zatížení a napětí v čase by měl odpovídat GOST 25.502−79.

2.4. Pro měření deformace se používají optické, tenzometrická a jiné prostředky kontaktní a bezkontaktní typ. Při zkouškách v tahu — tlaku domácí měřit jednu složku deformace — продольную nebo překopu. Přepočítání poslední v продольную vykonávají v souladu s § 3.9.

2.5. Výběr databáze a způsoby, jak měřit deformace je definována požadavky pp.2.9 2.10 k rovnoměrnosti ohřevu a typu použitého vzorku. Pro vzorky корсетного typu měří boční deformaci.

2.6. Při destrukci vzorku mimo základnu pro měření deformace je potřeba stanovit požadavky na pp.2.9 a 2.10 na vyrovnání podmínek ohřevu vzorku na základě měření napětí a v oblasti vzdělávání se poškodí.

2.7. Pro registraci napětí a zatížení v čase a počtu cyklů se používají automatické самопишущие přístroje. Záznam grafů деформирования, s výjimkou v příslušných případech volné teplotní deformace vzorku, se provádí pomocí двухкоординатных přístrojů a jiných prostředků pro automatické registrace.

Pro vyloučení volné teplotní deformace vzorku používají systémy automatické vyrovnání фотоэлектрического, skladovacích a dalších typů, umožňující vybrat pro záznam a správu režimem нагружения vlastně mechanickou deformaci.

2.8. Pro ohřev vzorků se používají topné pece odporu, ламповые ohřívače, tyče ohřívače z žáruvzdorné a tepelně odolné materiály, přímo propustnost proudu přes vzorek, indukční výbojka způsob, jak (proudy vysoké frekvence, наведенными ve vzorku) atd. Při tom splněny podmínky:

chyba měření, registraci a udržování teploty by neměla překročit ±1,0% z nastavené maximální hodnoty teploty se v průběhu celého procesu zkoušek;

měření a registrace teploty se provádí v průběhu celého procesu testování pomocí automatických měřících přístrojů.

teplota pracovní plochy vzorku se měří pin (термопарным) nebo bezkontaktní (пирометрическим) metodou;

průměr термоэлектродов (термопреобразователей) by měla být zvolena tak, aby bylo dosaženo stabilní vlastnosti termočlánek při vysokých teplotách a vyhnout se nadměrné инерционности. Doporučuje se průměr термоэлектродов ne více než 0,2 mm;

chlazení vzorku může být přirozeným nebo nuceným snížením pronikání tepla ze vzorku do systému теплосъема, stejně jako foukání vzduchu nebo plynu.

2.9. Nerovnoměrné rozložení teploty na základě měření deformací, stejně jako rozdíl maximální teploty v této oblasti a v oblasti vzdělávání zničení vzorku by neměl překročit 1% maximální teplotu.

2.10. Podélný výškový rozdíl teplot v prostorách měření napětí a vzdělávání ničení v délce ne méně než průměr vzorku nesmí být větší než 3 °/mm; příčný výškový rozdíl v těchto prostorách by neměla překročit 1°/ mm.

2.11. Domácí nanesení na vzorku кернов, рисок, приварка термопар, pokud při zkouškách to nevede k преимущественному zničení vzorku v těchto prostorách.

3. TEST

3.1. Hlavní test na малоцикловую únavu při термомеханическом нагружении je v tahu — komprese, základním typem нагружения — tvrdé нагружение.

3.2. Formulář cyklu нагружения a vytápění se volí s ohledem na provozní podmínky, přičemž maximální doba trvání zkoušky by měla být ne méně než 10% provozní dočasného zdroje. Při nemožnosti splnění této podmínky, doba trvání testu je zkrácena použitím přiměřených metod odpovídající cyklické zkoušky a extrapolace výsledků na požadovanou délku.

3.3. V nezbytných případech je prozkoumat možnost kombinace režimů нагружения a vytápění, která dává největší škodlivé účinky při термомеханическом малоцикловом нагружении. Při tom se určují účinky ochranné známky namáhání při vysokoteplotní výňatku (sakra.2, d-e) a role fáze cyklů нагружения a vytápění (sakra.3, a-g). Je povoleno provádět zkoušky na dalším režimům, například, s různým варьируемой v полуциклах protahování a komprese rychlostí деформирования, při ступенчатом změně teploty v cyklu při přechodu z protažení do komprese a atd.

3.4. Zkoušky se provádějí při pracovních teplotách — provozní režim, v nezbytných případech — s варьированием minimální a maximální teploty cyklu. Varianta je určena druhem materiálu, možnou hodnotou заброса teploty a неравномерностью teplotního pole při provozu.

3.5. Domácí test s přestávkami. Při tom je zapotřebí posouzení možného vlivu přestávky, která je definována vlastnosti materiálu.*
____________________
* Text odpovídal originálu. — Poznámka výrobce databáze.

3.6. Zkoušky se provádějí až do doby vzniku povrchové trhliny o velikosti 5% — 10% průměr vzorku (pro vzorek =10 mm velikosti trhliny 0,5−1,0 mm), definovaných pomocí optické metody nebo jinými způsoby.

Je povoleno provádět zkoušky až do konečného zničení bez stanovení vzniku trhliny, když fáze šíření trhliny v daném režimu nepřesahuje 10% celkové trvanlivosti.

Při provádění zkoušek v pevném režimu нагружения domácí jako přibližné odhady brát počet cyklů do vzniku макротрещины rovná počtu cyklů, který odpovídá poklesu napětí (zatížení), ve smyčce na 50% ve srovnání s установившимся hodnotou.

3.7. Počet vzorků, které mají být testována, je určena v závislosti na rozptylu výsledků. Pro konstrukci křivky únavy se používá ne méně než 10−12 зачетных výsledků na různých úrovních (ne méně než čtyři úrovně).

V případě potřeby určit statistické charakteristiky rozptýlení hodnot trvanlivosti na každé úrovni нагружения mají 10−12 vzorků a určují hodnotu , rozptyl .

3.8. Pro výzkum kinetiky упругопластического деформирования provádí поцикловая záznam grafů деформирования () s kompenzací teplotní deformace.

Tento záznam parametrů нагружения a vytápění je stanovena v závislosti na intenzitě změny teplotních, деформационных a výkonových charakteristik v procesu нагружения (doporučuje se vyrábět registraci, například v cyklech 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, 7500, 10000, 12500, 15000, 20000, 25000, 35000, 50000).

3.9. Pokud na zkouškách v tahu — tlaku měří boční deformaci vzorku, pak přepočítat ji do продольную pro изотропных materiálů provést podle vzorce

,

kde a  — plastické a elastické složky příčné deformace; a  — kurzy příčné deformace v plastické a elastické oblasti. Při neexistenci příslušných experimentálních dat je možné přijmout

, .

V případech, kdy oddělení je plné příčné deformace na pružné uložení podpory a kosmetické obtížné, konverzi lze provádět pomocí poměru

,

kde  — plná příčná deformace.

3.10. Výsledky testů jsou vyloučeny z dalšího posouzení:

při destrukci vzorku mimo jeho pracovní části nebo ztrátě stability;

při závad materiálu typu mušlí, inkluze apod., zjištěných v изломе;

při výrazné změně tvaru v zóně destrukce vzorku v případě pevného nebo термоусталостного нагружения, když jednostranně nahromaděné deformace je větší než 0,1 hodnoty располагаемой plasticity materiálu při protahování, získaných v příslušné teploty a časových podmínek;

při nesplnění podmínek na přesnost zadání mezních teplot a parametrů cyklu нагружения nebo v případě přehřátí.

3.11. Domácí při provádění zkoušek v oblasti velkých časových základen (více než 10h) uplatňovat odlišné od doporučené způsoby нагружения a typy vzorků, a také definovat parametry нагружения vypočítávají metodami.

4. ZPRACOVÁNÍ VÝSLEDKŮ

4.1. Podle výsledků testů na термомеханическую a tepelné únavy staví:

křivky únavy dimenzí:

fáze cyklů нагружения a vytápění,

minimální a maximální teplota cyklu,

frekvence нагружения,

dobu trvání-jedno — a obousměrná expozice,

asymetrie cyklu нагружения na напряжениям a деформациям ;

křivky změny deformací a napětí v čase a počtu cyklů, a také grafy упругопластического деформирования a určují jejich parametry.

4.2. Vstupní data a výsledky testů každého vzorku se zaznamená do protokolu o zkoušce (příloha 2), a výsledky jsou testovány série identických vzorků — v souhrnné zkoušce (příloha 3).

4.3. Křivky únavy při pevném нагружении staví do dvojí логарифмических souřadnicích: amplituda (rozsah) plné , plastické , elastické , nevratné deformace — počet cyklů do vzdělávání trhliny .

4.4. Amplituda (rozsah) deformace určují při počtu cyklů interpolace naměřených hodnot v cyklech, nejbližší .

4.5. Křivky únavy při měkkém нагружении budují v полулогарифмических nebo dvojité логарифмических souřadnicích: amplituda (rozsah) napětí  — počet cyklů do vzdělávání trhliny .

4.6. Křivky únavy budují metodou grafického интерполирования experimentální výsledky nebo metody nejmenších čtverců.

4.7. Křivky změny v počtu cyklů a v čase šířky smyčky упругопластического hystereze, cyklické a jednostranný nahromaděné napětí, tečení, plastické a nevratné deformace, respektive , , , , , a zdůrazňuje a staví na полулогарифмических a dvojité логарифмических souřadnicích

.

4.8. Grafy деформирования při původním statickém a циклическом термомеханическом малоцикловом нагружениях budují v souřadnicích a z parametrů přijatých v testech režimů нагружения a vytápění.

4.9. Jako pomocné charakteristiky v procesu неизотермических zkoušek získávají data o термическом rozšiřování volného vzorku v závislosti na teplotě ohřevu.

4.10. Způsoby grafické znázornění získaných vlastností — podle GOST 25.502−79.

PŘÍLOHA 1 (povinné). VYSVĚTLENÍ TERMÍNŮ POUŽÍVANÝCH V NORMĚ

PŘÍLOHA 1
Povinné

Малоцикловая únavu při термомеханическом нагружении — zničení v důsledku cyklického упругопластического деформирования, němž následuje změnou teploty.

Малоцикловая tepelná únava — zvláštní případ малоцикловой термомеханической únavy, při kterém нагружение způsobeno стеснением tepelných deformací při циклическом vytápění — chlazení.

Delší малоцикловое нагружение — малоцикловое нагружение při длительностях cyklu a celkových době, dostatečné pro projevy teploty a časových efektů (ползучесть, достаривание materiálu, a tak ap).

Krátkodobý малоцикловое нагружение — малоцикловое нагружение při длительностях cyklu a celkových časů, v tom smyslu, zobrazení teploty a dočasné efekty.

 — teplota vzorku °C nebo K;

 — maximální teplota cyklu;

 — minimální teplota cyklu;

 — rozsah teploty cyklu;

 — relativní zúžení průřezu vzorku při statickém tahu, %;

% — располагаемая tvárnost materiálu, %;

 — mez pružnosti, pokoj vybraný při pokojové teplotě;

 — deformace, odpovídající limitu elasticity;

 — amplituda napětí cyklu;

2 — rozsah napětí cyklu;

, , maximální a minimální napětí cyklu;

 — napětí v -m полуцикле při отсчете, respektive z bodů přechodu přes nulu a zahájení vykládky;

 — střední napětí cyklu;

,  — mez pružnosti -tého полуцикла při отсчете, respektive z bodů přechodu přes nulu a zahájení vykládky;

 — součinitel asymetrie cyklu na напряжениям;

 — amplituda úplné deformace cyklu;

, , ,  — amplituda deformace cyklu, respektive elastické, plastické, tečení a nezvratný;

2, 2, 2, 2, 2 — размахи výše uvedených napětí cyklu;

 — celková deformace v -m полуцикле нагружения;

, ,  — respektive deformace, tečení, plastická a nevratné deformace, nahromaděné po století полуцикла нагружения;

, ,  — respektive deformace, tečení, plastická a reverzibilní deformace, nahromaděné k okamžiku vzdělávání макротрещины;

,  — respektive maximální a minimální celková deformace cyklu;

 — průměrná deformace cyklu;

 — součinitel asymetrie cyklu na деформациям;

 — počet полуциклов (=0, 1, 2, 3, …10, 20, 30, 100, 200, 300…);

 — počet cyklů do vzdělávání макротрещины;

 — počet cyklů нагружения;

 — celkový čas нагружения, h;

 — deformace v -m полуцикле při отсчете od začátku vykládky nebo místo přechodu přes nulu na напряжениям;

 — šířka smyčka hystereze -tého полуцикла;

 — doba cyklu;

 — frekvence нагружения;

 — expoziční čas;

 — doba ohřevu;

 — doba chlazení;

 — modul pružnosti.

Přijaté systém souřadnic grafy деформирования při statickém a циклическом нагружении je znázorněno na výkresu.

Základní parametry diagram válcové деформирования

PŘÍLOHA 2 (doporučené). PROTOKOL ZKUŠEBNÍHO VZORKU (PŘÍLOHA K СВОДНОМУ PROTOCOL)

PŘÍLOHA 2
Doporučené

PROTOKOL N___
ukázkové testy (příloha k сводному protokolu N____)

Zpracování smyček hystereze

PŘÍLOHA 3 (doporučené). SOUHRNNÝ PROTOKOL

PŘÍLOHA 3
Doporučené

SOUHRNNÝ PROTOKOL N_____