Технологічні проби

Якісну або порівняльну оцінку придатності матеріалу для виготовлення виробів за окремими технологічними процесами або його відповідності умовам експлуатації проводять без докладного визначення властивостей нескладними методами випробувань, які називають технологічними пробами. Найпоширеніші технологічні проби стандартизовані, тобто накладають певні обмеження як на самі умови проведення випробувань, так і на форму та розміри зразків досліджуваних матеріалів, інструменти та пристосування для випробувань.

Проба на перегин характеризує здатність матеріалу витримувати повторні згинання й розгинання. Умови проведення випробувань листів та стрічки завтовшки близько 4 мм регламентує ГОСТ 13813-68, а технологічну пробу на перегин дроту та прутків завтовшки 0,8 - 7,0 мм проводять за ГОСТ 1579-80. Для випробувань на перегин зразків, виготовлених з листів та стрічки, використовують спеціальне пристосування (рис. 1).

1 - важіль; 2 - змінний хомутик; 3 - зразок; 4 - змінні валики; 5 - змінні губки; 6 - лещата; R - радіус валиків; а - віддаль від нижнього краю хомутика до верхньої твірної валиків; b - віддаль від верхньої грані губок до лінії, що з'єднує центри валиків.

Рисунок 1 - Пристосування для випробування на перегин.

Розміри R, а та b призначають згідно з вимогами стандартів або технічних вимог на металопродукцію. У випадку, коли такі вказівки у стандартах відсутні, параметри приладу встановлюють залежно від товщини зразка відповідно до рекомендацій ГОСТ 13813-68.

Випробування полягає у визначенні кількості повторних згинань та розгинань зразка, затиснутого між губками лещат у пристосуванні (рис. 2). З листів завтовшки не більше 4 мм і стрічки виготовляють зразки шириною 20 мм та завдовжки 100 - 150 мм. При ширині стрічки або смуги менше, ніж 20 мм, ширина зразка повинна дорівнювати ширині матеріалу у стані постачання. Спочатку зразок вигинають вправо або вліво на 90°, а потім на 180° - у протилежні боки зі швидкістю не більше 60 згинів за 1 хв. Згинання проводять до ламання або до заданої кількості перегинів, які встановлені технічними умовами. У разі згинання до наперед заданої кількості перегинів оглядають ребра та зовнішню поверхню зразка у місці деформування. У протоколі випробувань вказують чи витримав зразок задану кількість перегинів або ж кількість перегинів до появи тріщини чи його руйнування.

Рисунок 2 - Схема випробування на перегин.

Випробування труб на роздавання (ГОСТ 8694-75) полягає у втисканні оправки з кутом конусності α, що дорівнює 30°, 45°, 60°, 90°, 120°, в патрубок труби (рис. 3). Для випробувань використовують зразки завдовжки 1,5 D₀ при куті оправки 30° та 2 D₀ - при куті оправки понад 30°.

Рисунок 3 -Схема випробування труб на роздавання конусом.

Випробування проводять плавним роздаванням зразка до одержання на його торці, заданого зовнішнього діаметра D_к.. Ознакою того, що зразок труби витримав випробування, є встановлена візуально відсутність тріщин та надривів на зовнішній поверхні труби після роздавання на заданий діаметр D_к.. Величину роздачі Х у відсотках розраховують за формулою:

.

Заокруглення розрахованої величини роздачі проводять з точністю 0,5 %.

2. Обладнання, матеріали та інструменти

Проба на перегин. Лещата слюсарні; пристосування за ГОСТ 13813-68 (див. рис. 2), зразки стрічки двох металів (наприклад маловуглецевої сталі та міді) у наклепаному та відпаленому станах завтовшки 0,8 - 1,2 мм кожний.

Проба труб на роздавання. Прес гідравлічний зусиллям 75 - 100 кН, одна з оправок з кутом конусності 30°, 45°, 60°, зразок сталевої труби діаметром 40 - 50 мм.

3. Послідовність виконання роботи

3.1. Проба на перегин

1. Встановіть зразок у приладі для випробовування на перегин та затисніть у губках пристосування перпендикулярно до площини, яка проходить через вісь валиків. Початковим положенням перед випробуванням є таке, коли верхній кінець зразка проходить через паз у хомутику, закріпленому у важелі приладу.

2. Зігніть зразок на 90°, а потім здійснюйте повторні згинання на 180° у протилежні боки, рахуючи кількість перегинів. Першим перегином є загинання зразка вправо або вліво на 90°, другим - на 180° у протилежний бік, третім - на 180° у бік, протилежний попередньому, і так до руйнування зразка.

3. Проведіть випробування на відпалених та холоднодеформованих зразках сталі та міді.

4. Запишіть результати випробувань у протокол (табл. 1).

3.2. Проба труб на роздавання

1. Встановіть відрізок труби у вигляді патрубка на нижньому бойку гідравлічного преса.

2. Нанесіть консистентне мастило на оправку.

3. Встановіть оправку співвісно зі зразком.

4. Наперед розрахуйте поточне значення D_к., для заданої величини роздачі Х за формулою:

D_к. = .

5. Послідовно втискайте оправку у патрубок труби до одержання значень зовнішнього діаметра її торця, який відповідає наперед заданим дискретним
величинам роздачі з кроком у 5 % аж до появи тріщин або надривів (n).

6. Запишіть результати випробувань у протоколі (табл.2).

Таблиця 1 - Протокол випробувань на перегин

Таблиця 2 - Протокол випробувань труби на роздачу