Файл: Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 44
Скачиваний: 0
ровочному графику находится значение нагрузки |
г, |
|||
а по диаграмме в |
зависимости от |
|
|
Po;. |
Po,2 |
определяется пре |
|||
дел текучести σo,2 (рис. 17). |
|
|
||
|
|
|
||
В работе [Л. 9] |
указано на возможность применения |
вышеописанного метода также для контроля прочност
ных свойств сварных соединений углеродистых и леги
рованных сталей перлитного' класса (последние после высокого отпуска), так как искажения, * вносимые в значения твердости наличием остаточных напряжений
незначительны (при напряжениях растяжения твердость металла падает, при напряжениях сжатия — возрастает).
Установлено также, что зависимости Но,2—Под и Hb—ов справедливы для металлов с наклепом до 2,5 и 4,0%
соответственно.
Определение ов и (іо,2 ударным твердомером КП И по методике, разработанной С. С. Васаускасом. Предел прочности и условный предел текучести определяется с помощью тарировочных графиков по данным измере
ний диаметров отпечатков, полученных от вдавливания
конусов с углами при вершине l 20o п 160°. ¡Предел проч ности Ob определяется по диаметру отпечатка, получен ному при вдавливании конуса с углом при вершине 120°,
предел текучести — по диаметру отпечатка, полученному при вдавливании конуса с углом при вершине 160°. При
помощи прибора КПП |
можно определять |
b |
в |
пределах |
|||||||||||||
ПО—'210 |
ед., |
ов — в |
пределах |
|
30—81 |
kcc mm2 |
и |
оо |
,2 — |
||||||||
в пределах 29—45 |
kcc mm2. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Определение |
ов и оо,2 по |
функции |
пластической |
||||||||||||||
твердости |
Н, |
которая |
выражается через твердость по |
||||||||||||||
Роквеллу формулой |
|
|
9 |
|
HRb ’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
H = |
|
|
000 |
|
|
|
|
|
|
|
(12) |
||||
Для |
|
130 — |
|
|
KZC jMM2. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
сталей, имеющих |
пластическую твердость |
||||||||||||||||
≤420 ед. |
(330 |
Нв), |
т. |
е. |
для большинства |
сталей, |
приме |
H
няемых в энергетике, предел прочности предлагается
определять по формуле |
H— |
1,22), |
kzc mm2. |
(13) |
|||||
|
|
σβ = 9,55(j/149 + |
|
|
|
|
|||
|
Для определения условного предела текучести пред |
||||||||
лагается формула |
σo,2 = ^TΛ |
кгсімм2, |
|
|
(14) |
||||
где |
k |
= 0,20 для всех углеродистых сталей; |
k |
= 0,22 для |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
большинства конструкционных легированных сталей.
Для сталей, имеющих твердость в пределах 93—270 Hb
31
(50—105 HRb, НО—350 Н), между H и Hv установлена
линейная |
|
зависимость, которая выражается уравнением |
||||
|
|
|
Hv = O, |
82Я или |
H=l,22Hv. |
(15) |
Зависимость (15) |
для сталей, имеющих |
твердость |
||||
145—270 |
Hb |
может быть записана в виде уравнения |
||||
|
|
|
|
H= ,22Hb. |
(16) |
|
Уравнения (15), (16) позволяют определять предел |
||||||
прочности |
и предел |
текучести по формулам |
(13), (14) |
через известные значения Hb m. Hv.
10.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОГО УДЛИНЕНИЯ
ИОТНОСИТЕЛЬНОГО СУЖЕНИЯ
Относительное удлинение Ô5 h относительное суже ние ф могут быть определены с помощью эмпирических
формул через известные числа твердости. В работе
[Л. 10] приводятся формулы для определения относи тельного удлинения низколегированных и углеродистых сталей через твердость по Бринеллю:
|
|
Нв), %, |
(17) |
||
05= (234-90,9 Ig |
200 |
Нв, |
|||
для сталей, имеющих твердость до |
|
и для сталей, |
|||
имеющих твердость больше 200 |
Hb |
%. |
|
(18) |
|
0 = 64 570Яв-1-476, |
|
||||
■ При известной твердости |
H |
[Л. |
8] для |
определения |
|
|
|
|
|
|
относительного удлинения углеродистых и низколегиро
ванных сталей предлагается эмпирическая формула
05=1725-Я-0’79, %. |
(19)- |
Для определения относительного сужения по извест
ной пластической твердости Я предлагается эмпири
ческая формула: для углеродистых сталей |
(20) |
Ψ = (ɪ + 0,033/7 + 25), %; |
|
для легированных конструкционных сталей |
|
\ |
(21) |
÷=(⅛r+36-6)' ’/»• |
32
11. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
Поверхностные слон изделия могут отличаться по сво
им свойствам от основной массы материала. В связи с этим важным элементом подготовки изделия для изме рения твердости является глубина зачистки его поверх
ности, которая должна быть достаточной для снятия обезуглероженного (наклепанного, цементированного
и т. д.) слоя и в то же время не должна привести к не допустимому ослаблению стенки изделия. Установлено,
что для 'паропроводов оптимальная глубина зачистки составляет 5% толщины стенки, для толстостенных
конструкций (барабан котлов, литые корпуса)—3 мм.
Площадка на поверхности испытываемого изделия должна быть плоской, а ее размеры достаточными для получения четких отпечатков. Поверхность подготовлен
ного участка должна быть блестящей и свободной от
окалины h других посторонних веществ. Подготовку поверхности к испытаниям можно производить любым
из методов, применяемым для приготовления шлифов.
В случае проведения замеров твердости после травле
ния, протравленный слой поверхности необходимо пред
варительно удалить. При подготовке поверхности меха
ническим способом необходимо принять меры против возможного изменения твердости материала вследствие
нагрева или наклепа.
При измерении твердости на криволинейных участках
изделия длина н ширина подготовленной площадки для
одного измерения должна составлять: при диаметре при
меняемого |
шарика D=IO |
мм |
не |
менее |
20 |
мм, |
D = b мм |
|||||
не менее 10 |
мм |
и |
D |
= 2,5 |
мм |
не менее 5 |
мм. |
|
||||
При измерении твердости статическими методами |
||||||||||||
необходимо |
обеспечить |
|
плавное |
увеличение |
нагрузки |
до необходимого значения и постоянство приложенной
нагрузки в течение установленного времени. Допускае
мая относительная погрешность нагрузки P не должна
превышать ±1% при измерении твердости по Бринеллю
и Виккерсу. При измерении твердости по Роквеллу допу
скаются отклонения от номинального значения: по вели
чине предварительной |
нагрузки |
Pq — |
не |
более |
±0,2 |
кгс |
||||
ПО величине ОСНОВНОЙ |
Pi |
и |
общей |
P |
нагрузок —не более |
|||||
|
|
±0,5%.
Минимальная толщина испытываемого образца долж на быть не менее десятикратной глубины отпечатка, при
измерении по методу Бринелля и восьмикратной глубине
3—731 33
внедрения наконечника после снятия основной нагруз ки Pi при измерении по методу Роквелла. При измерении
твердости по Бринеллю и Виккерсу в сталях расстояние
от центра отпечатка до края изделия должно быть не ме
нее чем 2,5 d, а расстояние между центрами двух сосед них отпечатков не менее 4,0 d.
При измерении твердости по Роквеллу расстояние между центрами двух соседних отпечатков или расстоя ние от центра какого-либо отпечатка до края изделия
должно быть не менее 3,0 мм.
Диаметр отпечатка следует измерять с помощью отсчетных микроскопов, погрешность которых не должна
превышать ±0,01 мм на одно наименьшее деление шка
лы и ±0,02 мм на всю длину шкалы. Диаметр отпечатка
должен измеряться в двух взаимно перпендикулярных
направлениях и определяться как среднее арифметичес
кое из трех измерений.
Для более точного определения твердости рекомен
дуется делать по 6 отпечатков. Два крайних результата
(наибольший и наименьший) отбрасываются, а из четы рех оставшихся берется среднее арифметическое. Раз
ность измерений диаметров (диагоналей) одного отпе
чатка не должна превышать 2% меньшего из них.
Чистота поверхности должна быть тем выше, чем
меньше диаметр индентора, но не ниже V6 для измере ний шариком диаметром 10 мм и VlO при измерениях алмазной пирамидой. Требования к чистоте, подготавли ваемой для измерений поверхности оговариваются
винструкциях, прилагаемых к приборам. Так, например,
винструкции прибора МЭИ-Т5 указано, что чистота
поверхности. должна иметь Ѵ9, а для прибора ВПИ-Зк
не ниже Ѵ6 (ГОСТ l2789-59).
При статических испытаниях жесткость крепления
прибора на изделии достигается за счет применения за
хватов или струбцин.
При контроле твердости изделий, не обладающих
достаточной жесткостью (обечайки сосудов, трубопрово
ды, на участках удаленных от опор и др.), безэталон ными приборами динамического действия получаются
завышенные значения твердости, так как в момент удара
контролируемая поверхность «уходит» от индентора и образуются отпечатки меньшего диаметра. В этих слу
чаях замеры следует производить эталонными приборами.
Со временем в приборах для определения твердости
34
упругость пружин, а следовательно, и запас энергии
уменьшаются, поэтому необходимо периодически произ
водить корректировку тарировочных графиков и таблиц,
особенно безэталонных приборов, для чего оператору
необходимо иметь при себе запас эталонов твердости.
При проверке твердомера эталонные плитки необходимо
устанавливать на массивные твердые подставки для обеспечения необходимой жесткости. Тарировку прибо
ров следует производить не реже 1 раза в 6 мес. с зане
сением результатов в специальный журнал.
Условия произведения |
удара при |
контроле |
изделий |
(плавность сжатия или |
растяжения |
силовой |
пружины |
в момент спуска, условие жесткости) |
должны быть ‘по |
возможности близкими к условиям, при которых произ
водилась тарировка прибора. При всех методах испыта ний приложение действующего усилия должно быть
перпендикулярно к поверхности изделия в месте измере
ния твердости. Температура изделия в момент выполне
ния испытаний должна быть в пределе ,±20oC в исклю чительных случаях — не более +40°С. При определении
характеристик механических свойств металла всеми
косвенными методами необходимо строго придерживать ся условий испытаний и указаний в инструкциях, прила
гаемых к приборам. При этом необходимо учитывать,
что относительная погрешность одних и тех же методов
оценивается в пределах 5—'20% и более.
Глава третья
ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ СТАЛЕЙ
Технологические, механические и эксплуатационные
свойства той или иной марки стали определяются ее
микроструктурой — размерами, ориентацией и строением
зерен, состоянием их границ, соотношением, распределе |
|
нием и дисперсностью структурных фаз, а также нали |
|
чием микронесплошностей, что является следствием ус |
|
ловий технологических операций, изготовления детали, |
|
и продолжительности ее эксплуатации. Между микро |
|
структурой и многими свойствами стали существует |
|
определенная качественная связь. По результатам |
|
микроанализа можно объяснить причины изменения тех |
|
или иных свойств и можно предвидеть поведение |
стали |
в определенных условиях эксплуатации. Поэтому |
дей |
ствующими инструкциями |
на тепловых электростан- |
*3 |
35 |