Набор характеристик определяют назначение металлопроката. Если продукция не соответствуют нормативам, изделия направляют на переделку или бракуют.
О качестве проката судят по соответствию размерам, геометрии, микроструктуре, чистоте поверхности, численным значениям механических свойств. В стандартах указаны требования к изготовлению, визуальному контролю, отбору проб и проведению испытаний.
Правила проведения мероприятия перечислены в ГОСТ 25.503-97. По результатам испытаний строят график, который показывает зависимость между напряжением и характером деформации. Результат проверки используют в случаях:
Чтобы провести испытания, отбирают призматические и цилиндрические образцы с гладкими или торцевыми выточками.
Стандарт содержит таблицу, в которой указаны формы и размеры четырех типов проб. Приведены численные значения высоты, диаметра цилиндра, толщины призмы. Перечислены характеристики, которые получают в результате испытаний:
В стандарте указаны параметры для построения кривой упрочнения.
Норматив определяет место, откуда вырезают образец, и дальнейшую обработку. Прокат требуемой формы получают на металлорежущем оборудовании. Указаны размеры и допуски.
Предельное отклонение поперечного сечения призмы размером до 10 мм — 0,01 мм, выше 10 мм — 0,05 мм. Если предусмотрен нагрев, операцию выполняют до механической обработки.
Чтобы провести испытания, используют машины для сжатия, тензометры, измерительные инструменты и приборы. В комплект входит самопишущее устройство, которое отмечает численные значения механических свойств и строит кривую упрочнений.
Наименьшее количество образцов при проверке прочности на сжатие — не менее пяти. Стандарт указывает на необходимость соблюдения правил безопасности и минимального эксцентриситета приложения нагрузки.
Результаты проверки каждого образца отмечают в журнале. После испытаний делают вывод о возможности дальнейшей эксплуатации. Экспертное заключение оформляют протоколом.
Требования к испытаниям изложены в ГОСТ 7268-82.
Старение металла — невидимое человеческому глазу изменение структуры проката во времени. Явление присуще низкоуглеродистым сталям с массовой долей «С» менее 0,025%.
Чтобы определить склонность металла к старению, проводят испытания на ударный изгиб. Об ухудшении свойств судят по изменению микроструктуры стали. Характерные признаки старения:
Второе название характеристики — внутреннее трение. Это способность сплава поглощать внешнюю энергию. Когда на образец действуют сторонние силы, металл деформируется или разрушается. Ударная вязкость зависит от величины касательной силы и площади приложения.
Работу, связанную с разрушением образца в точке надреза, вычисляют по формуле: KC = K/F, где K — энергия (кг·м/см2), F — см2. Существуют методы, которые учитывают дополнительные параметры.
В лабораториях используют специальные таблицы, где указана величина «KC» (в зависимости от угла отклонения копра). Параметр «F» имеет стандартное значение. При испытаниях учитывают массу и толщину образца, термическую обработку и другие показатели.
На численное значение ударной вязкости влияют параметры:
Во время испытаний изменяют «T» и повторяют процедуру. Когда есть несколько показаний, строят график изменения параметров: прочности, хладоемкости, пластичности. Цель мероприятия — указать оптимальный режим эксплуатации с лучшим набором характеристик.
Регламент устанавливает размеры проб и методы испытаний сортового и фасонного проката. Норматив распространяется на листовую и полосовую сталь толщиной более 5 мм.
Цель мероприятия — определить ударную вязкость металла в условиях пластической деформации или искусственного старения. Метод проверки основан на сравнении результатов до и после нагрузки. Существенная разность параметров свидетельствует об ухудшении механических свойств, то есть, о старении металла.
Работу начинают с подготовки образцов. Размер брусков зависит от габаритов профиля. Для проката толщиной более 12 мм вырезают образец 12х12х250 мм. Если в нормативно-технической документации не указано количество, подготавливают не менее трех проб.
Для тестирования используют устройства:
Чтобы выявить тенденцию ухудшения механических свойств, концы заготовки зажимают в фиксирующих приспособлениях. На поверхности металла делают отметки.
Различают несколько форм надрезов. Разновидности обозначений:
Заготовку кладут надрезом вниз. Когда установку включают, маятниковый копер ударяет участок, который находится напротив отметки. Температура проведения испытания — +20 0C.
Работу маятникового копра определяют по шкале. Согласно стандарту, степень деформации на растяжение составляет 10±0,5% остаточного удлинения.
Чтобы выявить склонность металла к старению, применяют формулу:
Под аббревиатурой «KC» и «KCA» понимают среднеарифметические показатели до и после испытаний. Результат измеряют в Дж/см2.
Численные значения параметров используют для построения графика. Нисходящая или восходящая кривая показывает тенденцию к старению.
Если испытывают деформированную конструкцию, контрольный образец подвергают искусственному старению. Технология включает этапы:
Правила подготовки образцов перечислены в ГОСТ 7564-97. Отдельные пункты продублированы в стандартах, которые регламентируют испытания на изгиб, растяжение, усадку, старение.
В общих требованиях (приложениях к нормативу Б, В и Г) перечислены параметры:
Перед работой контрольные образцы маркируют. Минимальное количество проб указано в регламентах на соответствующий вид испытаний.
Положительные и отрицательные результаты записывают в журнале и протоколах.