ГОСТ 22706-77

Группа В09

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
МЕТАЛЛЫ

Метод испытания на растяжение при температурах
от минус 100 до минус 269 °С

     
Metals. Method for tension tests
at the temperature -100 up to -269 °C

ОКСТУ 1909*
___________
     * Введено дополнительно. Изм. N 1.

     
Срок действия с 01.01.79
до 01.01.89*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 11, 1995 год). - Примечание .

     
     
     ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23 сентября 1977 г. N 2296
     
     ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 1979 г.
     
     ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 05.04.88 N 988, введенное в действие с 01.09.88 и опубликованное в ИУС N 7 1988 год.
     
     Изменение N 1 внесено юридическим бюро по тексту ИУС N 7 1988 год.
          
     
     Настоящий стандарт распространяется на черные и цветные металлы, сплавы и изделия из них и устанавливает метод статического испытания на растяжение для определения при температурах от минус 100 до минус 269 °С следующих механических характеристик:
     
     предела пропорциональности;
     
     предела упругости;
     
     предела текучести физического;
     
     предела текучести ycловного;
     
     временного сопротивления;
     
     относительного равномерного удлинения;
     
     относительного удлинения после разрыва;
     
     относительного сужения поперечного сечения после разрыва.
     
     Стандарт не устанавливает метод статического испытания на растяжение проволоки, труб, листового металла и ленты толщиной менее 0,5 мм.
     
     Обозначения, понятия и определения приведены в справочном приложении 1.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).     
     

1. ОТБОР ПРОБ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ*

     
___________________
     * Измененная редакция, Изм. N 1.
     
     1.1. Пробу для образцов вырезают любым способом, предусматривая припуски на зону металла с измененными свойствами при нагреве или наклейке.
     
     Места и направления вырезки проб (заготовок) для образцов, их количество и величины припусков при вырезке должны быть указаны в нормативно-технической документации на правила отбора проб или на металлопродукцию.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     1.2. Для испытаний на растяжение применяют цилиндрические образцы с начальным диаметром рабочей части от 3 мм и более и плоские образцы с начальной толщиной 0,5 мм и более и с начальной расчетной длиной =5,65 или  =11,3. Размеры образцов приведены в обязательных приложениях 2 и 3.
     
     Образцы с начальной расчетной длиной =5,65 называют короткими, образцы с =11,3 - длинными. Применение коротких образцов предпочтительнее.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     1.3. Форма и размеры головок плоских и цилиндрических образцов, а также размеры переходных частей от головок образца к его рабочей части не являются обязательными, а определяются способом крепления образцов в захватах машины и свойствами испытуемого материала (черт. 1-3, табл. 1-3 обязательного приложения 2 и черт. 1-3 обязательного приложения 3). Форма головки образца и конструкция захватного приспособления должны обеспечить центрирование образца в процессе испытаний и не допускать смятия опорных поверхностей, проскальзывания, деформацию и разрушение головок, не допускать разрушение образца в местах перехода от рабочей части к головкам.
     
     1.4. Образцы должны быть обработаны на металлорежущих станках. Глубина резания при последнем проходе рабочей части не должна превышать 0,1 мм. Шероховатость рабочей части цилиндрических образцов должна быть =0,63-0,32 мкм, а плоских образцов - =2,5-1,25 мкм по ГОСТ 2789-73.
     
     Допускается испытывать цилиндрические образцы с шероховатостью рабочей части  = 2,5-1,25 мкм и плоские образцы с шероховатостью боковых поверхностей рабочей части не более =5 мкм при условии обеспечения норм механических свойств.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
          
     

2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

     
     
     2.1. В качестве испытательных машин применяют разрывные и универсальные машины всех систем при условии соответствия их требованиям ГОСТ 7855-84. Рабочее пространство машины должно позволять устанавливать криостаты и удлинительные штанги.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.2. Испытательная машина должна обеспечивать:
     
     центрирование испытуемого образца;
     
     плавность возрастания нагрузки при нагружении образца;
     
     скорость перемещения подвижного захвата - не более 0,1 начальной расчетной длины образца, выраженная в миллиметрах в минуту.
     
     В нормативно-технической документации на конкретную продукцию скорость испытания может быть уточнена и должна быть указана в протоколе испытания.
     
     Для одновременного охлаждения партии образцов рекомендуется применять многообразцовые кассетные или перезарядные устройства.
     
     2.3. В качестве охладителей применяют жидкие азот (температура кипения минус 196 °С), водород (минус 253 °С) и гелий (минус 269 °С). Промежуточные температуры получают за счет дозированной автоматической подачи парожидкостной смеси азота в интервале температур от минус 100 до минус 196 °С, парожидкостной смеси водорода - от минус 100 до минус 253 °С и парожидкостной смеси гелия - от минус 196 до минус 269 °С. Применение водорода допускается в условиях, обеспечивающих полную безопасность работы. Рекомендуется выбирать охладитель, исходя из условий работы изделий.
     
     Не допускается применять:
     
     жидкий кислород и жидкий воздух в качестве охладителя;
     
     агрессивные или токсичные жидкости в смеси с жидким охладителем;
     
     жидкий технический азот по ГОСТ 9293-74, содержащий кислород в количествах, превышающих 10%.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.4. Криостат должен обеспечивать охлаждение образцов и возможность поддержания постоянства заданной температуры образца (образцов) при испытании. Наименьший уровень жидкого охладителя должен быть не ниже 15 мм от торца поверхности головки образца. Криостаты, в которых для охлаждения образца (образцов) используется жидкий гелий, должны работать по замкнутому циклу. Гелиевый криостат вакуумируется; обеспечивается сбор газообразного гелия. Запрещается проводить испытания на машинах, не оснащенных оборудованием для сбора газообразного гелия.
     
     Криостаты, в которых для охлаждения образца (образцов) используется жидкий водород, должны обеспечивать безопасность проведения работ.
     

     2.5. Для измерения температуры образца применяют термопары и термометры сопротивления с приборами класса точности не ниже 0,5%. Уровень жидкого охладителя измеряют полупроводниковыми датчиками сопротивления, механическими уровнемерами поплавкового типа и другими приборами. Допустимая погрешность определения уровня жидкого охладителя в криостате - не более ±5 мм.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.6. Распылители паров и жидкого охладителя должны обеспечивать равномерное охлаждение всей рабочей длины образца до заданной температуры.
     
     2.7. Приборы измерения линейных размеров должны соответствовать требованиям: штангенциркули - ГОСТ 166-80, микрометры - ГОСТ 6507-78, тензометры - ГОСТ 18957-73, линейки металлические - ГОСТ 427-75.
     
     (Введен дополнительно, Изм. N 1).
          

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

     
     
     3.1. Начальную расчетную длину, определенную по формулам 5,65и 11,3, округляют в большую сторону до ближайшего числа, кратного соответственно 5 или 10.
     
     Начальная расчетная длина ограничивается отметками на поверхности образца с точностью до 1 % от ее значения. Рекомендуется наносить отметки мягким материалом, не повреждая поверхности образца.
     
     Начальную и конечную расчетную длину измеряют до 1-го знака (мм) после запятой, кратного 1.
     
     Для возможности пересчета удлинения с отнесением места разрыва к середине рекомендуется наносить по всей рабочей части образца отметки через каждые 5 или 10 мм.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     3.2. Измерения поперечных размеров образцов до испытания производят в миллиметрах:
     
     до 2-го знака после запятой, кратного 1 - при измерении диаметра цилиндрического образца и толщины до 2 мм плоского образца;
     
     до 2-го знака после запятой, кратного 5 - при измерении толщины плоского образца свыше 2 мм и ширины плоского образца.    
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     3.3. Каждое измерение производят в трех местах (в средней части и по краям) расчетной длины образца.
     
     По полученным размерам вычисляют площади поперечных сечений на расчетной длине образца и выбирают наименьшую из них.
     
     Округления производят в пределах, указанных в табл. 1.
     
     

Таблица 1

 
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     

     
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

     
     
     4.1. При проведении испытаний в жидком гелии или его парах после установки образца гелиевый (внутренний) дьюар герметизируют и производят его вакуумирование.
     
     Испытания в жидком азоте можно проводить в открытых криостатах. Испытания в жидком водороде и его парах необходимо проводить в герметизированных криостатах.
     
     4.2. Уровень жидких охладителей в процессе испытания необходимо контролировать уровнемерами и поддерживать в пределах заданных значений.
     
     4.3. Температуру среды устанавливают по температуре контрольного образца, расположенного в области равномерного охлаждения. Отклонения температуры парообразной охлаждающей среды от заданной не должны превышать ±2 °С. При проведении испытаний образцов в среде жидких охладителей температура испытуемого образца принимается равной температуре кипения жидкого охладителя.
     
     4.4. Время выдержки образцов при заданной температуре устанавливают экспериментально и указывают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию. Если подобное указание отсутствует, то выдержка образца в охладителе после достижения заданной температуры на контрольном образце должна быть:
     
     при промежуточных температурах - не менее 10 мин для цилиндрических образцов диаметром 6 мм и менее и для плоских образцов толщиной 4 мм и менее и не менее 15 мин для цилиндрических образцов диаметром более 6 мм и для плоских образцов толщиной более 4 мм;
     
     при испытаниях образцов в жидком азоте - 5 мин после окончания бурного кипения жидкости, а в жидких гелии и водороде - 5 мин после фиксации необходимого уровня заливки жидкого охладителя.
     
     

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

     
     
     5.1. Измерения образцов после испытания производят в миллиметрах до первого знака после запятой, кратного 1.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.2. Величину нагрузки при испытании отсчитывают с точностью до одного наименьшего деления шкалы силоизмерителя. При испытании записывается диаграмма растяжения. Масштаб диаграммы должен обеспечивать соответствие 1 мм ординаты не более 10(1) Н/мм (кгс/мм) напряжения в образце. По оси деформации (оси абсцисс) масштаб записи не менее 50:1.     
     
     При отсутствии испытательных машин с записью диаграммы растяжения указанного масштаба допускается применять машинные диаграммы растяжения с масштабом по оси деформаций не менее 10:1. Обработку диаграмм растяжения для получения комплекса механических характеристик при испытании одного образца или статистической обработки результатов испытаний партии образцов рекомендуется производить с использованием ЭВМ, задаваясь определенным шагом по деформации (см. справочное приложение 4).

     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.3. Пределы пропорциональности, упругости, текучести (физический и условный), временное сопротивление, относительное удлинение (равномерное и полное), относительное сужение при испытании цилиндрических и плоских образцов без концентраторов напряжений (надрезов) в рабочей части определяются по ГОСТ 1497-84.
     
     При наличии зубчатости на участке упруго-пластического деформирования условный и физический пределы текучести, а также временное сопротивление определяются в соответствии с рекомендациями, приведенными в рекомендуемом приложении 5.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.4. (Исключен, Изм. N 1).     
     
     5.5. Временное сопротивление образца с надрезом  в Н/мм определяют отношением максимальной осевой растягивающей нагрузки  в Н (кгс), предшествующей разрушению образца, к начальной площади поперечного сечения образца в месте надреза  в мм и вычисляют по формуле
     

.

     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.6. Допускается определение относительного равномерного удлинения  либо по диаграмме растяжения, как соответствующего наибольшей нагрузке , предшествующей разрушению или первому спаду нагрузки в этой стадии деформирования в случае появления нескольких шеек на рабочей части образца, либо непосредственно на образце, деформированном до начала появления шейки и снятого с испытательной машины не доводя его до разрушения.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.7. (Исключен, Изм. N 1).         
     
     5.8. Для определения относительного сужения цилиндрического образца с надрезом после разрыва измеряют размеры разрушенной поверхности в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вычисляют площадь поперечного сечения образца с надрезом после разрыва () и подсчитывают  в процентах по формуле  
     

.

     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.9. Округление вычисленных результатов производят в соответствии с табл.2.
     
     

Таблица 2

          
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.10. Испытания считают недействительными:
     
     при разрыве образца по кернам (рискам), если при этом какая-либо характеристика механических свойств не отвечает установленным требованиям в нормативно-технической документации на металлопродукцию;
     
     при разрыве образца за пределами рабочей длины образца;     
     
     при нарушении температурного режима испытаний.
     
     В указанных случаях испытание должно быть повторено на образцах той же плавки или партии металла. Количество образцов для повторных испытаний должно соответствовать числу недействительных результатов испытаний. Замена образца и причины замены должны быть указаны в протоколе испытаний.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     5.11. Примерная форма заполнения журнала испытаний приведена в рекомендуемом приложении 6.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

     
     
ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

     
     1.1. При испытании на растяжение принимаются обозначения, понятия и определения, приведенные в таблице    
    

    
     Примечание.  Допускается при наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию определять предел пропорциональности, предел упругости, условный предел текучести с другими допусками:
     
     предел пропорциональности от 10 до 50%;
     
     предел упругости от 0,005 до 0,05%;
     
     условный предел текучести от 0,1 до 1%.      

          
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

     
Пропорциональные цилиндрические образцы

     
Тип 1

Черт.1

(Измененная редакция, Изм. N 1).

     
Таблица 1

     
Размеры, мм

     (Измененная редакция, Изм. N 1).

    
Тип 2

Черт.2

Таблица 2

     
Размеры, мм

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Тип 3

Черт.3

Таблица 3

     
Размеры, мм

     
     Примечание. Остальные размеры образцов с надрезом принимаются по табл. 1 и 2.
     
     Допускается при наличии указаний в нормативно-технической документации испытывать образцы с другими значениями радиуса в вершине надреза и глубиной надреза
     
    (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обязательное

     
     
Плоские образцы

Тип 1

Черт.1

(Измененная редакция, Изм. N 1).

     
Таблица 1

     
Размеры, мм

        
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     

Тип 2

     
Черт.2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 2

     
Размеры, мм

   
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

Тип 3

Черт.3

     Примечание. Смещение надрезов относительно друг друга не более 0,1 мм.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

Таблица 3

     
Paзмеры, мм

     
     Примечание. Остальные размеры образцов с надрезом принимаются по табл. 1 и 2.
     
     Допускается при наличии указаний в нормативно-технической документации испытывать образцы с другими значениями радиуса в вершине надреза и глубиной надреза.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное

     
     
Определение остаточных деформаций по диаграмме
деформаций  и подготовка диаграммы к обработке на ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Справочное

 Определение нагрузки и остаточных деформаций, соответствующих характерным точкам диаграммы растяжения в условиях прерывистой текучести

ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Рекоменуемое

     
Примерная форма записи в журнале испытания

     

Продолжение

          
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1980