Прежде чем приступить к испытанию механических свойствлитье металлаСледует отметить, что оконечный контроль качества литья является лишь последним контрольным пунктом, предотвращающим выход неквалифицированных отливок с завода. Залогом обеспечения качества отливок является повышение осведомленности о качестве всех работников предприятия, усиление контроля и управления качеством всего процесса производства отливок, стабилизация производственного процесса, организация цивилизованного производства, внедрение передовых производственных технологий и оборудования. насколько это возможно, оснащенными достаточными эффективными методами контроля качества процесса и качества окончательной отливки.
Традиционные испытания механических характеристик Традиционные испытания механических характеристик проводятся при комнатной температуре. Объекты испытаний обычно включают прочность на разрыв, предел текучести, удлинение после разрушения, уменьшение площади, прогиб, поглощение удара (или ударную вязкость) и твердость. Предел прочности, предел текучести, удлинение после разрушения и уменьшение площади измеряются на машине для испытаний на растяжение; поглощение удара или ударная вязкость измеряются на ударной машине; прогиб и прочность на изгиб измеряют методами испытаний на поперечный изгиб; Твердость измеряется различными твердомерами.
1. Испытание на растяжение
Растяжимые образцысерый чугунобрабатываются цилиндрическими одиночными литыми испытательными стержнями или прикрепленными литыми испытательными стержнями. Диаметр испытательного стержня для одиночной отливки составляет 30 мм, его отливают той же партией, что и отливку, в вертикальную литейную форму из сухого песка. Диаметр параллельного участка 20 мм ± 0,5 мм. Когда прочность на изгиб и прогиб используются в качестве условий приемки механических свойств отливки, можно провести испытание на изгиб, а образец на изгиб непосредственно принимает отлитую заготовку диаметром 30 мм ± 1 мм. Форма, размер и качество поверхности образцов для испытаний на растяжение, образцов для испытаний на изгиб и отлитых заготовок для испытаний, методы испытаний на растяжение и изгиб, технические требования к испытательной машине, а также расчеты и обработка результатов измерений должны соответствовать отраслевым стандартам. .
Методы испытаний на растяжение других литых металлов и сплавов (включая измерение размеров образцов на растяжение, методы зажима, скорости испытаний, методы измерения характеристик, округление и обработку результатов испытаний и т. д.), а также типы и поперечные сечения образцов на растяжение. Форма, расчетная длина, размер и качество поверхности должны соответствовать требованиям GBT228 «Метод испытания металлических материалов на растяжение при комнатной температуре». Образец не должен иметь механических повреждений, трещин, значительных поперечных следов ножа, явных деформаций и других видимых дефектов. Липкий песок, ребра, заусенцы и другие мясистые дефекты и налипания на поверхности образца должны быть удалены. Образцы на растяжение можно вырезать из цельного литого образца, прикрепленного литого образца или отливки. Тип, форма и размер одиночного литейного образца и прикрепленного к нему литейного образца, положение и направление разреза растягиваемого образца, метод соединения и место соединения прикрепленного литейного образца и отливки должны быть выбраны или согласованы поставщиком. и покупатель согласно соответствующему стандарту литья. Если отливка нуждается в термообработке, одиночный отливочный образец следует подвергнуть термической обработке в той же печи, что и отливка, а прикрепленный к нему испытательный образец следует отрезать после термообработки. Образцы хрупких и твердых материалов, таких как белый чугун, могут представлять собой отлитые цилиндрические образцы или образцы, подвергнутые отжигу и механической обработке и термообработке в той же печи, что и отливка. Форма, размер образца, технические требования и условия термообработки согласовываются обеими сторонами.
2. Испытание на удар
Испытание на удар используется для определения энергии поглощения удара, когда ударный образец разрушается под вторичной ударной нагрузкой. Машина для испытания на удар должна соответствовать требованиям GB/T3808-2002 «Проверка машин для испытания на маятниковый удар» и должна периодически проверяться национальным отделом метрологии. Ударные образцы делятся на ударные образцы с V-образным надрезом, ударные образцы с U-образным надрезом и ударные образцы без надреза. Для серого чугуна используются цилиндрические ударные образцы без надреза, которые изготавливаются из отлитых заготовок диаметром 30 мм. Номинальный масштаб составляет 420×120 мм. Метод литья заготовки для испытаний, технические требования к образцу на удар, технические параметры машины для испытаний на удар, условия и методы испытаний должны соответствовать требованиям GB6296-1986 «Метод испытания на удар для серого чугуна». Ударные образцы из хрупких и твердых материалов, таких как белый чугун, могут представлять собой литые заготовки без надреза или образцы без надреза, которые были отожжены и обработаны механической обработкой и термической обработкой в той же печи, что и отливка. Форма, размер и технические требования к образцу определяются спросом и предложением. Другие литые металлы и сплавы представляют собой ударные образцы U-образной формы (обычно используются для литых металлов и сплавов с большой чувствительностью к надрезу) или в качестве ударных образцов используются V-образные образцы.
Ударные образцы U- или V-образной формы могут быть взяты из цельнолитых блоков (стержней), приставно-литых блоков (стержней) или отливок. Место и направление отбора проб, тип, форма, размер и метод отливки одиночного отливочного образца (стержня) и прикрепленного отливочного образца (стержня), а также метод и место соединения прикрепленного отливочного образца (стержня) и отливки. Орган должен основываться на сторонах спроса и предложения. Соответствующие стандарты литья выбираются или согласовываются. Для отливок, требующих термической обработки, прикрепленный образец после термообработки отрезают, а одиночный отлитый образец (пруток) подвергают термообработке в той же печи, что и отливка. Номинальный размер стандартных образцов с V-образным и U-образным надрезом составляет 10 мм × 10 мм × 50 мм, а номинальная глубина надреза: глубина V-образного надреза — 2 мм; Глубина U-образного выреза составляет 2 мм и 5 мм. Допуски на размеры, шероховатость поверхности и другие технические условия образцов для испытаний на удар с надрезом, условия, методы и обработка результатов испытаний на удар должны соответствовать GB/T229-2007 «Метод испытания на удар маятниковым методом Шарпи для металлических материалов». Характеристики ударных образцов, вырезанных из единой отливки (стержня) и прикрепленной к ней отливки (стержня), должны соответствовать требованиям соответствующего литейного стандарта или договора заказа. Требования к ударным характеристикам образца корпуса должны быть согласованы поставщиком и покупателем в соответствии с соответствующим стандартом отливки.
3. Испытание на твердость
Существует два распространенных метода определения твердости отливок: метод твердости по Бринеллю (HB) и метод твердости по Роквеллу (HRC). Твердость твердых и хрупких литейных сплавов обычно измеряют по методу Роквелла, а твердость других литейных сплавов обычно измеряют по методу Бринелля. Для литых сплавов с однородной металлографической структурой, таких как литая сталь, существует определенная конверсионная зависимость между твердостью по Роквеллу, твердостью по Бринеллю и пределом прочности на разрыв. См. GB/T112-199 «Значение преобразования твердости и прочности черных металлов» и GB/T3771-1983 «Значение преобразования твердости и прочности медного сплава».
В методе определения твердости по Бринеллю используется шарик из цементированного карбида определенного диаметра, который прижимается к поверхности образца с соответствующей испытательной силой. По истечении указанного времени выдержки снимите испытательную силу, измерьте диаметр отпечатка на поверхности образца и разделите испытательную силу на испытательную силу. Коэффициент, полученный от площади сферической поверхности отпечатка, представляет собой значение твердости по Бринеллю, а символ — HBW, который подходит для материалов со значением твердости по Бринеллю, меньшим или равным 650. Инструменты, образцы, методы испытаний и результаты испытаний Тест на твердость по Бринеллю должен соответствовать стандарту GBT231.1-2002 «Твердость металла по Бринеллю, часть I: «Метод испытания». Можно провести тест на твердость по Бринеллю. на образцах, подвергающихся растяжению, ударных образцах, отливках или специально отлитых мерах для определения твердости. Поверхность испытания должна быть гладкой и ровной, без окалины и посторонних загрязнений. Место проведения испытаний должно соответствовать требованиям соответствующего стандарта на литье или быть согласовано с поставщиком. Покупатель Метод определения твердости по Роквеллу заключается в вдавливании алмазного конусного индентора или стального шарикового индентора в поверхность образца под действием начальной нагрузки и полной нагрузки (равной начальной нагрузке плюс основная нагрузка), а затем. удалить основную нагрузку и измерьте при начальной нагрузке. Глубина вдавливания под нагрузкой увеличивает значение e, и значение e используется для расчета твердости по Роквеллу.
Твердость по Роквеллу варьируется в зависимости от используемой шкалы. Наиболее часто используемые шкалы — HRA, HRB и HRC. HRB использует индентор из стального шарика со значением твердости = 130-c; HRA и HRC используют инденторы с алмазным конусом со значением твердости = 100-е. Основная нагрузка HRA составляет 490,3 Н, а диапазон измерения составляет 60–85 HRA; основная нагрузка HRC составляет 1373 Н, а диапазон измерения составляет 20 ~ 67 HRC. Инструменты, образцы, условия испытаний и методы испытаний, используемые при испытании на твердость по Роквеллу, а также обработка результатов испытаний должны соответствовать стандарту GB/T 230.1-2004 «Твердость металла по Роквеллу, часть 1: Метод испытания (A, B, C). , D, E, F, G, H, K, N, T Scale)". Выбор образца, место проведения испытаний и технические требования к испытательной поверхности при испытании на твердость по Роквеллу такие же, как и при испытании на твердость по Бринеллю.
Помимо твердости по Бринеллю и твердости по Роквеллу, твердость металлов также может быть представлена твердостью по Шору (HS) и твердостью по Виккерсу (HV). Измерение твердости металлов по Шору должно соответствовать требованиям GB/T4341-2001 «Метод определения твердости металла по Шору». Определение твердости металлов по Виккерсу должно соответствовать требованиям GB/T4340.1-1999 «Испытание на твердость металла по Виккерсу, часть 1: Метод испытания». Различные типы твердомеров должны периодически проверяться национальным метрологическим ведомством на соответствие соответствующим стандартам.
Время публикации: 27 марта 2021 г.