Методы испытания стали

Строительство и прочие отрасли, где используется сталь, всегда требовали точности. Используемые в таких отраслях материалы должны отвечать особым параметрам прочности и качества. Чтобы избежать ошибок и просчетов, к стали предъявляются особые требования. Испытания металлопроката в СПб проводят растяжением, сжатием и механическим воздействием. Наиболее важным считается испытание на растяжение, именно оно помогает избежать в будущем нештатных и аварийных ситуаций.

Проверка материала на прочность, пластичность и другие характеристики проводится с помощью специальным образом подготовленных образцов. Берутся образцы обязательно из той же партии стали и проходят аналогичную с настоящей деталью обработку.

Для испытаний используются:

1.Пробы – определенная часть металла, из которой изготавливаются заготовки и образцы.

2.Заготовки — часть пробы, обработанная определенным способом ля изготовления образцов.

3.Образец — часть пробы или заготовки, приведенная в подходящий для испытаний вид.

Механические испытания в свою очередь делятся на несколько видов в зависимости от типа воздействия применяемых нагрузок.

1.Статические. Воздействие нагрузки на испытуемый образец стали остается постоянным в течение определенного периода времени при незначительной скорости деформации или же сила нагрузки постепенно увеличивается от минимальной до определенной максимальной величины.

2.Динамические. Нагрузка на образец подается с мгновенным возрастанием при значительной деформационной скорости.

3.Повторно-переменные. Этот тип испытаний называют еще циклическим. В процессе испытания меняется как направление действия нагрузки, так и ее величина. Итогом испытаний должно стать определение количества циклов до разрушения образца. Каждый цикл имеет сове значение напряжений, отличное от предыдущего.

Кроме этого, обязательны испытания стали на определение ползучести и длительной прочности при высоких температурах. Таким образом определяют жаропрочность стали или сплава.

Статические, динамические и циклические испытания вкупе с испытаниями жаропрочности и твердости металла позволяют максимально точно определить механические характеристики стали. Прочностные характеристики определяются другими методами испытания стали.

Исследования проводятся с применением специальных машин на ручном и гидравлическом приводе. Машины на гидравлике за счет большей мощности позволяют составить правильную диаграмму растяжения стали. Проверка стали на растяжение в соответствии с требованиями, и нормами ГОСТа дает возможность определить характеристики стали.

Определение прочности стали

Для определения прочности стали учитываются следующие параметры.

● Предел пропорциональности

Этот параметр определяет самый высокий предел напряжения, достигнув которого прекращается действие закона Гука. При преодолении максимального напряжения происходит деформация стали.

● Предел текучести

Данный параметр определяет максимально допустимое напряжение на изделие из стали. Материал подвергается нагрузке до определения предела, после которого сталь деформируется.

● Предел прочности

Этот параметр определяется через приложения усилий на изделие, чтобы определить предел, при преодолении которого происходит разрыв и разрушение.

● Напряжение разрыва.

В процессе испытаний определяют истинный и условный предел напряжения.

● Предел упругости

Параметр определяется при тонких исследованиях путем воздействия на сталь нагрузок. При преодолении определенного предела материал деформируется.

● Пластичность

Определяется параметр по формуле, в которую вводятся исходная и расчетная длина образца — =(L1-L0)*100% / L0.

● Относительное остаточное сужение.

Данный параметр также высчитывается по формуле, куда вносятся площадь сечения стержня и площадь сечения шейки стали.

Испытания прочности и растяжения стали считаются основными методами определения прочностных характеристик.

В качестве образцов для испытаний используются определенного размера круглого или прямоугольного сечения. Образца перед началом испытаний должны соответствовать следующим параметрам:

● поверхность должна быть обработана,

● изделия должны быть однородными, единого размера и соосности,

● не допускаются порезы, царапины и другие механические повреждения.

Длина испытуемых экземпляров также имеет определенные стандарты. Короткие образцы круглого сечения не должна быть более 5 диаметров, для нормальных — не более 10 диаметров. Чаще всего для испытаний берутся изделия диаметром 6, 10, 20 мм. Прежде чем начать испытание каждый испытуемый экземпляр измеряется повторно в трех местах. Погрешность длины может составить до 0,1 мм, площади сечения — не более 0,5%.

Динамические испытания

Испытание на излом при динамических испытаниях является приоритетным. Суть испытания в оказании на образец резкого механического воздействия, после чего состояние металла тщательно изучают под микроскопом. Определив изменения структуры металла можно оценить противостояние металла внезапным ударным нагрузкам. Для испытаний обычно используется стальной образец квадратного сечения размером 10х10 мм. Используются и другие формы образцов, например:

● образец с Т-образным концентратором используется при анализе сплавов, которые планируется использовать для возведения устойчивых к росту трещин конструкций;

● U-образные образцы позволяют определить нормы для стрежней имеющих V-образным надрез;

● V-образные экземпляры используются в испытаниях марок стали, предназначенных для самых важных конструкций.

Динамические испытания определяют прочность стали и максимальную величину ударной вязкости. Испытания проводятся исключительно в лабораторных условиях, это позволяет обеспечить гарантии надежности и качества будущих изделий из испытуемой стали. Комплекс испытаний стали обязательно проводится для всех марок и типов стали.