GOST 25.505-85

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  ГОСТ 25.505-85

GOST 25.505−85-Berechnungen und Belastungstests. Methoden der mechanischen Prüfung von Metallen. Testverfahren auf малоцикловую Müdigkeit bei Beaufschlagung термомеханическом

GOST 25.505−85

Gruppe В09

INTERSTATE STANDARD

Berechnungen und Belastungstests

METHODEN DER MECHANISCHEN PRÜFUNG VON METALLEN

Testverfahren auf малоцикловую Müdigkeit bei Beaufschlagung термомеханическом

Design, calculation and strength testing. Methods of mechanical testing of metals. Method of testing on the low cycle tatigue at heat mechanical loading

ISS 77.040.10
ОКСТУ 0809

Datum der Einführung 1986−01−01

Verordnung des Staatlichen Komitees der UdSSR für Standards vom 22. März 1985 N 686 Datum der Einleitung installiert 01.01.86

Die Beschränkung der Laufzeit aufgehoben durch das Protokoll N 5−94 des Zwischenstaatlichen rates für Normung, метролонии und Zertifizierung (IUS 11−12−94)

NEUAUFLAGE


Diese Norm legt die Prüfverfahren für die Ermüdung von Metallen und Legierungen bei einfachen Arten der Verformung (Dehnung — Kompression) in малоцикловой упругопластической Bereich bis zu 10Zyklen bei малоцикловых thermomechanischen beaufschlagungen vor bei erhöhten Temperaturen bis 1100 °C in Luft.

Als die wichtigsten angenommen Prüfmethoden bei Unabhängiger Beaufschlagung und erhitzen (термомеханическая Ermüdung) sowie bei Beaufschlagung Angst thermischen Verformungen (термоусталость).

Das Wesen der Methoden, ist die Erlangung der berechneten Merkmale und die mechanischen Eigenschaften des Widerstands термомеханическому Verformung und Zerstörung in der Phase der Beaufschlagung bis zur Bildung макротрещин.

Standard gilt nicht für die Materialprüfung unter Bestrahlung, in einem Umfeld von aggressiven Medien, im Vakuum, sowie der Elemente der Konstruktionen (Bauteile, deren Modelle, Baugruppen, geschweissten, заклепочных, Presse und andere verbindungen).

Begriffe, die in der Standard — GOST 23207−78. Erläuterungen zu den Begriffen finden sich im Anhang 1.

1. FORM UND ABMESSUNGEN DER PROBEN

1.1. Die wichtigsten Arten von Proben zur Prüfung bei термомеханическом und термоусталостном beaufschlagungen vor in den Bedingungen Stretching — Kompression sind die glatten Proben mit arbeitendem Teil mit rundem Querschnitt:

röhrenförmige zylindrische (Abb.1a, Tab.1),

durchgehende zylindrische (Abb.1B, Tab.2),

Tubular Miederwaren (Abb.1in derTabelle.3),

solide Miederwaren (Abb.1G, Tab.4).

Verdammt.1. Einführungsteil Proben

Einführungsteil Proben

Verdammt.1

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Tabelle 4

1.2. Die grundlegende Art der Testprobe mit wechselnder Torsion — röhrenförmigen, zylindrischen Probe (Abb.1a, Tab.1 bei mm).

1.3. Erlaubt bei Bedarf anwenden geometrisch ähnliche Proben von anderen Größen. Dabei ist der Durchmesser des arbeitsteils Probe Zugfestigkeit — Druckfestigkeit muss mindestens 5 mm, auf Verdrehung — nicht weniger als 18 mm.

1.4. Die Neigung der zylindrischen Proben zum Stabilitätsverlust, Veränderung der Form oder Zerstörung in Transienten Bereichen empfohlen Miederwaren Proben. Darf auch verwendet werden zylinderförmige Proben mit einem verkürzten Arbeitsteil (=2−5, verdammt.1B).

1.5. Die Form und die Abmessungen der Köpfe Proben sind abhängig von der Art Ihrer Befestigung an Festnahmen Prüfmaschinen.

1.6. Durchmesser der Adapterplatte ist ein Teil des Musters wählen unter Berücksichtigung der Erreichung einer minimalen Konzentration von Spannungen und Dehnungen in den Transienten.

1.7. Erlaubt, Proben mit навинчивающимися und eingeschweißten Köpfen bei der Herstellung von den teilen oder Bauelementen.

1.8. Die Proben werden in übereinstimmung mit GOST 25.502−79. Für rohrförmigen Probe Toleranz Ausrichtung der äußeren und inneren zylindrischen Oberflächen des arbeitsteils basiert auf der 7-TEN Grad der Genauigkeit (GOST 24643−81).

2. PRÜFMASCHINEN UND GERÄTE

2.1. Maschinen, Apparate und Geräte für Tests bei малоцикловом термомеханическом Beaufschlagung, der die Durchführung der statischen Tests auf die Lücke, müssen den Anforderungen der GOST 9651−84 und GOST 28840−90 und wiedergeben Belastung (Verformung) und Heizung nicht unter folgenden Bedingungen:

Konstanz von Zyklus zu Zyklus maximalen und minimalen Belastungen (Belastung der weiche), Deformationen (harte Belastung) und Temperatur während des gesamten Prozesses der Tests (Abb.2, a-G);

das angegebene Gesetz der Veränderung der Belastung, Verformungen und Temperaturen im Zyklus, einschließlich Linear (Abb.2, a-G, verdammt.3, a-G), mit Auszügen und ohne Berührungen (Abb.2, D-h) und bei verschiedenen Asymmetrien des Zyklus (Abb.2, B, G) im Frequenzbereich, können Sie erkunden Sie die Auswirkungen der langfristigen und kurzfristigen zyklischen Beaufschlagung;

synchronisiert mit dem Regime Beaufschlagung Erwärmung nach einem bestimmten Programm, einschließlich einem unabhängigen Programm von der Beaufschlagung mit unterschiedlichen Phase der Zyklen der Beaufschlagung und der Erwärmung (Abb.3, a-G);

statische Belastung mit festgelegten Geschwindigkeiten des Deformierens und der Beaufschlagung mit einem bestimmten Temperaturbereichen.

Verdammt.2. Modi Beaufschlagung

Modi Beaufschlagung

Verdammt.2

Verdammt.3. Beispiele für die Spannungen (Deformationen) und der Temperatur bei Beaufschlagung термомеханическом

Beispiele für die Spannungen (Deformationen) und der Temperatur bei Beaufschlagung термомеханическом

Verdammt.3

2.2. Maschinen für die Prüfung auf thermische Ermüdung müssen варьируемую Steifigkeit innerhalb 60 bis 300 Kn/mm.

2.3. Die zulässigen Fehlergrenze der Registrierung Dehnungen und Verformungen in der Zeit sollten unbedingt GOST 25.502−79.

2.4. Zur Messung von Deformationen verwendet optische, тензометрические und andere Mittel Kontakt-und berührungslosen. In den Prüfungen Zugfestigkeit — Druckfestigkeit erlaubt das Messen einer Komponente der Verformung — längs oder quer. Skalierung in der letzten längs erfüllen in übereinstimmung mit Anspruch 3.9.

2.5. Die Wahl der Basis und Verfahren zum Messen der Deformationen definiert die Anforderungen für PP.2.9 und 2.10 die Gleichmäßigkeit der Erwärmung und die Art der verwendeten Probe. Für Proben корсетного Art Messen Transversale Verformung.

2.6. Bei der Zerstörung der Probe außerhalb der Messung der Verformung zu gewährleisten, müssen die Anforderungen der PP.2.9 und 2.10 nach der übereinstimmung mit den Bedingungen der Erwärmung der Probe auf der Basis von Messungen der Deformationen und im Bereich der Bildung Zerstörung.

2.7. Für die Registrierung von Verformungen und Belastungen in der Zeit und durch die Anzahl der Zyklen kommen automatische самопишущие Geräte. Die Aufzeichnung der Diagramme des Deformierens, mit Ausnahme gegebenenfalls der freien thermische Verformung der Probe wird mit einem двухкоординатных Geräte und andere Mittel zur automatischen Registrierung.

Für den Ausschluss der freien thermische Verformung der Probe verwendet ein System für die automatische Kompensation der photoelektrischen, kapazitiven und anderen Arten, die es ermöglichen, markieren für die Aufnahme und Steuerung der Beaufschlagung der eigentlichen mechanischen Verformung.

2.8. Zur Erwärmung der Proben verwenden Heizung Widerstand-öfen, Vakuum-Rohr-Heizungen, Stab-Heizungen aus feuerfesten und hitzebeständigen Materialien, direkt Stromdurchgang durch die Probe, die induktive Methode (Hochfrequenzstrom, der in der Probe induzierten) und dabei u.a. die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

Messunsicherheit, die Registrierung und Aufrechterhaltung der Temperaturen nicht überschreiten ±1,0% der eingestellten maximalen Werte der Temperatur während des ganzen Prozesses der Prüfung;

Messung und Erfassung der Temperatur erfolgt im Laufe des ganzen Prozesses der Prüfung mit Hilfe von automatischen Messgeräten;

Temperatur Arbeitsbereich der Probe gemessen poligen (термопарным) oder berührungslos (пирометрическим) Methode;

Durchmesser термоэлектродов (термопреобразователей) sollte so gewählt werden, zu erzielen stabilen Eigenschaften der Thermoelemente bei hohen Temperaturen, und vermeiden Sie übermäßige Trägheit. Es wird empfohlen, den Durchmesser термоэлектродов nicht mehr als 0,2 mm;

die Kühlung der Probe kann natürlich oder Zwangs durch Wärmeleitung von der Probe zum System der Wärmeabfuhr sowie Einblasen von Luft oder Gas.

2.9. Ungleichmäßigkeit der Temperaturverteilung auf Grund von Messungen der Deformationen, sowie der Unterschied der maximalen Temperatur in dieser Zone und in der Zone der Bildung der Zerstörung der Probe sollte nicht mehr als 1% der maximalen Temperatur.

2.10. Längs Temperaturunterschieden in den Messungen der Deformationen der Bildung und Zerstörung auf einer Länge von nicht weniger als der Durchmesser der Probe sollte nicht mehr als 3 °/mm; quer-Gefälle in den genannten Bereichen sollte nicht mehr als 1°/ mm.

2.11. Erlaubt das auftragen auf die Probe Kernen, rissok, Schweißen von Thermoelementen, wenn bei den Prüfungen führt dies nicht zur überwiegenden Zerstörung der Probe in diesen Bereichen.

3. DURCHFÜHRUNG VON TESTS

3.1. Die wichtigste Art der Prüfung auf малоцикловую Müdigkeit bei термомеханическом Beaufschlagung ist Stretching — Kompression, die wichtigste Art der Belastung — eine harte Belastung.

3.2. Die Form des Zyklus der Beaufschlagung erhitzen und wählen unter Berücksichtigung der Betriebsbedingungen, wobei die maximale Dauer des Tests muss mindestens 10% der vorübergehende betriebliche Ressource. Bei der Unmöglichkeit der Erfüllung dieser Bedingungen für die Dauer der Prüfung reduziert der Anwendung angemessenen Methoden gleichwertige zyklischen Tests und Extrapolation der Ergebnisse auf die gewünschte Dauer.

3.3. In notwendigen Fällen untersuchen die Möglichkeit der Kombination von Modi Beaufschlagung und erhitzen, die größte schädigende Wirkung bei термомеханическом малоцикловом Beaufschlagung. Dabei bestimmen die Effekte der Zeichen Spannungen bei der hochtemperaturbelichtung (Abb.2, D-E) und die Rolle der Phase der Zyklen der Beaufschlagung und der Erwärmung (Abb.3, a-G). Zugelassen zur Durchführung von Prüfungen nach anderen Modi, Z. B. mit unterschiedlicher variierender in полуциклах Dehnung und Kompression einer Geschwindigkeit von Verformungen bei stufenweiser änderung der Temperatur in einer Schleife beim übergang von der Dehnung zur Kompression und andere.

3.4. Die Tests sind bei Betriebstemperaturen realen Betriebsweise ausgewählt, in den erforderlichen Fällen — mit einer Variation der maximalen und minimalen Temperatur-Zyklus. Variation hängt von der Art des Materials, die mögliche Größenordnung Gießens Temperatur, Windgeschwindigkeit und ungleichmäßige Verteilung des temperaturfeldes beim Betrieb.

3.5. Erlaubt die Durchführung der Tests mit den Pausen. Dabei ist eine Bewertung der möglichen Auswirkungen von Unterbrechungen, die Eigenschaften des Materials.*
____________________
* Der Text entspricht dem Original. — Anmerkung des Datenbankherstellers.

3.6. Die Tests sind bis zum Zeitpunkt der Bildung der oberflächlichen Risse 5% — 10% des Durchmessers der Probe (Probe =10 mm Risse Größe 0,5−1,0 mm), mit Hilfe einer optischen Methode oder auf andere Weise.

Erlaubt die Durchführung der Tests bis zur endgültigen Zerstörung ohne Fixierung des Erscheinens der Risse, wenn die Phase der Ausbreitung der Risse in einem vorbestimmten Modus nicht mehr als 10% der gesamten Haltbarkeit.

Bei der Durchführung von Prüfungen im schweren Modus Beaufschlagung darf als ungefähren Schätzungen nehmen die Anzahl der Zyklen bis zum auftreten макротрещины gleich der Zahl der Zyklen, den entsprechenden Rückgang der Spannungen (Lasten) in einer Schleife um 50% im Vergleich zu einem klaren Wert.

3.7. Die Anzahl der Proben zu prüfen, wird bestimmt in Abhängigkeit von der Varianz der Ergebnisse. Für die Konstruktion der Kurve Müdigkeit wird nicht weniger als 10−12 scoring-Ergebnisse auf verschiedenen Ebenen (nicht weniger als vier Ebenen).

Bei Bedarf ermitteln die statistischen Eigenschaften der Streuung der Werte der Haltbarkeit auf jeder Ebene der Beaufschlagung erfahren 10−12 Proben und bestimmt den Wert , Varianz .

3.8. Für die Untersuchung der Kinetik упругопластического des Deformierens erfolgt поцикловая Aufnahme der Diagramme des Deformierens () mit der Kompensation der thermischen Verformungen.

Die Häufigkeit der Aufzeichnungen der Parameter der Beaufschlagung und der Erwärmung hängt von der Intensität der Veränderung der Temperatur -, Dehnungs-und Kraft-Eigenschaften, während der Beaufschlagung (wir empfehlen die Registrierung zum Beispiel in den Zyklen 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, 7500, 10000, 12500, 15000, 20000, 25000, 35000, 50000).

3.9. Wenn in den Prüfungen der Zugfestigkeit — Druckfestigkeit misst die Transversale Verformung der Probe, dann die Konvertierung in eine längs für isotrope Materialien führen durch die Formel

,

wo und  — die Plastische und elastische Komponenten der Transversalen Verformung; und  — die Koeffizienten der Transversalen Verformung in der plastischen und elastischen Bereich. Wenn keine entsprechenden experimentellen Daten kann angenommen werden

, .

In Fällen, in denen die Trennung der volle Querschnitt der Deformation auf das elastische und Plastische schwierig, Resampling kann durchgeführt werden, indem das Verhältnis von

,

wo  — volle Transversale Deformation.

3.10. Die Testergebnisse werden von der weiteren Prüfung:

bei der Zerstörung der Probe außerhalb der Auftrittsfläche oder Stabilitätsverlust;

bei Mängeln von Materialien wie Muscheln, Einschlüsse etc., die in der Jahrhundertwende;

wenn eine signifikante Veränderung in Form einer Zone der Zerstörung der Probe im Falle von starren oder термоусталостного Beaufschlagung, wenn einseitig akkumulierte Verformung beträgt mehr als 0,1 Verfügung stehenden Werte der Plastizität des Materials beim dehnen, die in den jeweiligen Temperatur-Zeit-Bedingungen;

bei Nichterfüllung der Bedingungen nach der Genauigkeit des Auftrags extremen Temperaturen und Parameter des Zyklus der Beaufschlagung oder im Falle einer überhitzung.

3.11. Zugelassen bei der Durchführung von Tests im Bereich der großen temporären Datenbanken (über 10h) gelten abweichend von den empfohlenen Methoden und Arten der Beaufschlagung der Proben, sowie die Definition von Parametern Beaufschlagung Zahlungsmethoden.

4. DIE VERARBEITUNG DER ERGEBNISSE

4.1. Nach den Ergebnissen der Tests auf термомеханическую und thermische Ermüdung bauen:

Kurven Müdigkeit in den Parametern:

die Phasen der Zyklen der Beaufschlagung und erhitzen,

maximale und minimale Temperatur-Zyklus,

Häufigkeit der Beaufschlagung,

die Dauer der ein — und zwei-Wege-Auszüge,

Asymmetrie Zyklus der Beaufschlagung durch die Spannungen und Verformungen ;

die Kurven der änderung der Deformationen und Spannungen in der Zeit und durch die Anzahl der Zyklen, sowie die Diagramme упругопластического des Deformierens und definieren Ihre Parameter.

4.2. Die ursprünglichen Daten und die Testergebnisse für jede Probe erfassen im Prüfbericht (Anlage 2) und die Ergebnisse der Test-Reihe von identischen Proben — in einem zusammenfassenden Prüfbericht (Anlage 3).

4.3. Kurven Müdigkeit bei der Beaufschlagung bauen in Doppel-logarithmischen Koordinaten: Amplitude (s-s) vollen , plastischen , elastischen , irreversible Verformung — die Anzahl der Zyklen bis zur Bildung der Risse .

4.4. Amplitude (Spitze-Spitze) Deformationen bestimmen, wenn die Anzahl der Zyklen Interpolation von Messwerten in Zyklen, zum nächsten .

4.5. Kurven Müdigkeit bei weichem Beaufschlagung bauen in полулогарифмических oder Doppel-logarithmischen Koordinaten: Amplitude (Spitze-Spitze) Spannungen  — die Anzahl der Zyklen bis zur Bildung der Risse .

4.6. Kurven Müdigkeit bauen grafische Methode zur Interpolation der experimentellen Ergebnissen oder durch die Methode der kleinsten Quadrate.

4.7. Kurven verändert durch die Anzahl der Zyklen und die Breite Schleife in der Zeit упругопластического Hysterese, zyklischen und einseitig akkumulierten Verformungen kriechen, plastischen und dauerhaften Verformung entsprechend , , , , und Spannungen und bauen in полулогарифмических und Doppel-logarithmischen Koordinaten

.

4.8. Die Diagramme des Deformierens bei der ursprünglichen statischen und zyklischen термомеханическом малоцикловом bauen beaufschlagungen vor in den Koordinaten und in den Parametern die in den Prüfungen Modi Beaufschlagung und erhitzen.

4.9. Als adjuvante Eigenschaften im Laufe der неизотермических Tests erhalten Ihre Daten über die thermische Expansion der freien Probe in Abhängigkeit von der Heiztemperatur.

4.10. Möglichkeiten der grafischen Darstellung der erhaltenen Eigenschaften — nach GOST 25.502−79.

ANHANG 1 (Pflicht). ERLÄUTERUNGEN ZU DEN BEGRIFFEN, DIE IN DER NORM

ANHANG 1
Die obligatorische

Малоцикловая Müdigkeit bei термомеханическом Beaufschlagung — Zerstörung infolge der zyklischen упругопластического Verformung, gefolgt von der änderung der Temperatur.

Малоцикловая thermische Ermüdung — Sonderfall малоцикловой термомеханической Müdigkeit, bei der die Belastung durch die Angst der thermischen Dehnungen beim zyklischen Aufheizen — abkühlen.

Lange малоцикловое Belastung — малоцикловое Belastung bei der Zyklus-Dauer gibt und summarischer Zeiten, ausreichend für die Manifestation der Temperatur-Zeit-Effekte (kriechen, достаривание des Materials usw.).

Kurzfristige малоцикловое Belastung — малоцикловое Belastung bei Zyklus-Dauer gibt und summarischer Zeiten ausschließt äußerung von Temperatur-Zeit-Effekte.

 — die Temperatur der Probe, °C oder K;

 — maximale Temperatur des Zyklus;

 — minimale Temperatur-Zyklus;

 — Swipe-Temperatur-Zyklus;

 — die relative Verengung der Querschnittsfläche der Probe beim statischen dehnen, %;

% — verfügbare Formbarkeit des Materials, %;

 — Grenze, definiert durch die bei Raumtemperatur;

 — Deformation, die entsprechende Grenze der Elastizität;

 — die Amplitude der Spannung des Zyklus;

2 — Swipe Spannungen Zyklus;

,  — die maximale und minimale Spannung des Zyklus;

 — Spannung in -m полуцикле beim zählen beziehungsweise von übergangspunkte durch null und dem Beginn der Entladung;

 — die mittlere Spannung des Zyklus;

,  — Grenze . полуцикла beim zählen beziehungsweise von übergangspunkte durch null und dem Beginn der Entladung;

 — Koeffizient der Asymmetrie-Zyklus von Spannungen;

 — die Amplitude der vollständigen Deformation des Zyklus;

, , ,  — Amplitude der Verformung des Zyklus jeweils eine elastische, Plastische, kriechen und unumkehrbar;

2, 2, 2, 2, 2 — размахи den oben genannten Deformationen des Zyklus;

 — volle Deformation in m полуцикле Beaufschlagung;

, ,  — beziehungsweise Verformung kriechen, Plastische und irreversible Verformung, die ab -TEN полуцикла Beaufschlagung;

, ,  — beziehungsweise Verformung kriechen, Plastische und Reversible Verformung, gesammeltes zum Zeitpunkt der Bildung макротрещины;

,  — jeweils die maximale und minimale volle Deformation des Zyklus;

 — die Durchschnittliche Verformung des Zyklus;

 — Asymmetrie-Koeffizient des Zyklus nach den Deformationen;

 — Anzahl der полуциклов (=0, 1, 2, 3, …10, 20, 30, 100, 200, 300…);

 — die Anzahl der Zyklen bis zur Bildung макротрещины;

 — die Anzahl der Zyklen der Beaufschlagung;

die Gesamtzeit der Beaufschlagung, h;

 — Deformation in m полуцикле bei der Zählung vom Beginn der Entladung oder übergangspunkt über null Spannungen auf;

 — Breite der hystereseschleife . полуцикла;

 — Zykluszeit;

 — die Häufigkeit der Beaufschlagung;

 — Haltezeit;

 — Aufheizzeit;

 — Abkühlzeit;

 — Elastizitätsmodul.

Angenommen das Koordinatensystem-Diagramme des Deformierens bei der statischen und zyklischen Beaufschlagung wird in der Zeichnung dargestellt.

Grundlegende Parameter des Diagramms Verformung des zylindrischen

Anlage 2 (empfohlene). PRÜFBERICHT PROBE (ANHANG ZUM ZUSAMMENFASSENDEN PROTOKOLL)

ANHANG 2
Empfohlene

PROTOKOLL N___
Beispieltest (Anhang zum zusammenfassenden Protokoll N____)

Behandlung von Hysterese-Loops

ANHANG 3 (empfohlene). ZUSAMMENFASSENDEN PROTOKOLL

ANHANG 3
Empfohlene

ZUSAMMENFASSENDEN PROTOKOLL N_____