В процессе выпуска стальных изделий продукция проходит ряд исследований для получения сертификата качества. Подобные испытания необходимы для установления предела прочности, растяжения и других подобных характеристик. Определив эти качества изделия, можно установить его сферу применения. В этой статье мы разберем, как и какие испытания проходит металлопрокат, что такое нормативные образцы и динамические исследования.
Как проводятся испытания, и какие есть виды методик
Специалисты компании “Металл-Холдинг” выделяют два вида исследований:
- статические. Подразумевают воздействие меньших скоростей деформирования на образец;
- динамические. Характеризуются большими скоростями воздействия.
Отметим, что в результате исследования сталь подвергается разрушению и её дальнейшее использование исключено. Испытания проводятся в специальных лабораториях на станках, среди которых выделяют машины с ручным и гидравлическим приводами. Вне зависимости от вида испытания, а также применяемого станка, изучается разрушение материала. Такой процесс возникает вследствие невозможности пластических характеристик конструкции сопротивляться прикладываемому давлению.
Исследования разделяются на основные группы:
- испытание на разрыв или растяжение. Выполняют на горизонтальных или вертикальных установках. В процессе испытания применяются цилиндрические стержни различного диаметра и площади сечения. Концы образца закрепляются и растягиваются. Аппаратура фиксирует размер силы и выводит это значение на экран;
- испытание на сдавление. Происходит на прессе, который сдавливает сталь. Работает аналогично станку на растяжение;
- испытание на изгиб. Проводится на станке для замера силы растяжения. Установка оборудована конструкцией, позволяющей прилагать точки изгиба на образец. Определяют, при каком уровне воздействия, стержень деформируются до состояния невозврата или разрушения;
- испытание на скручивание. Станок фиксирует заготовку с двух концов и выполняет движение в разных направлениях и скоростях. Процесс имитирует скручивание.
Какие характеристики определяют в статическом исследовании на скручивание
Статическое исследование на скручивание позволяет узнать такие показатели металлопроката:
- предел пропорциональности. В основе показателя лежит закон Гука. В нем говорится, что показатели деформации прямо пропорциональны усилию, которое прилагается. Предел указывает, при каких показателях напряжения прекращает действие закон Гука;
- предел текучести. Указывает нагрузку, при которой увеличивается показатель остаточной деформации при постоянном напряжении;
- предел прочности. Показывает, при каком максимальном воздействии силы тело не подвергается разрушению;
- напряжение разрыва. Разделяют на истинное и условное.
Нормативные образцы, применяемые в процессе исследования
Стандартизированные исследования — процессы, которые придают испытанию объективной оценки. Согласно стандартам к определению показателей допускаются нормативные стержни. Для соблюдения стандарта детали должны быть образцовой длины, размера, однородны по своей оси, способам обработки, а также по поверхностным характеристикам. Например, образцы могут быть:
- короткими. Длина составляет 4-5 диаметров;
- нормальными. Показатели длины — 10 диаметров.
Перед началом испытания заготовки проходят измерение в трех плоскостях. Показатели площади сечения составляют 6, 10 и 20 миллиметров. Согласно норме отклонения не должны составлять более 0,5 миллиметров.
Динамические испытания стальных деталей
Динамические исследования определяют показатели ударной нагрузки, которое может выдержать тело. Например, такой нагрузкой может быть приземление самолета, во время которого металлические элементы каркаса испытывают напряжение в момент касания с землей.
В компании Металл-Холдинг все исследования выполняются согласно стандарту ГОСТ 9454-78. К таким относят:
- ударное испытание на изгиб с надрезом;
- исследование на растяжение;
- исследование на сжатие;
- исследование на скручивание.
Испытания на изгиб считаются основными в практике. Для осуществления методики применяют заготовки 10х10 мм, на поверхности которых выполняют разрезы:
- U-образный. Выполняется надрезом в средней части;
- V-образный. Применяют для образцов, применяемых в конструкциях отвесного назначения;
- Т-образный концентратор. Применяется для изделий, где важны показатели сопротивляемости росту трещин.
В результате изучения динамических показателей рассчитывают величину ударной вязкости. Чем больше этот показатель, тем больше остаточная устойчивость при динамических нагрузках. Проводят методику при нормальных, пониженных и высоких температурах. Подход позволяет имитировать условия окружающей среды, а также факторы действия экстремальных температур.