Сплавы твердые спеченные . Метод определение предела прочности при поперечном изгибе

ГОСТ 20019-74*
(СТ СЭВ 1252-78,
ИСО 3327-82**)
_______________________
** Обозначение стандарта.
Измененная редакция, Изм. N 3.

Группа В59

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ

Метод определения предела прочности при поперечном изгибе

Sintered hard metals.
Determination of cross-bending strength

ОКСТУ 1909

Дата введения 1976-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 30 июля 1974 г. N 1835 срок введения установлен с 01.01.76

Проверен в 1985 г. Постановлением Госстандарта от 19.06.85 N 1727 срок действия продлен до 01.01.91**
______________
**Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11/12, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.

* Переиздание (июнь 1986 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в августе 1981 г., июне 1985 г. (ИУС 10-80, 9-85).

ВНЕСЕНО Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.10.90 N 2734 с 01.03.91

Изменение N 3 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 1991 год


Настоящий стандарт распространяется на твердые спеченные сплавы с содержанием связующего металла до 25% (по массе) и устанавливает метод определения предела прочности при поперечном изгибе при температуре 293 К (20 °C).

Метод заключается в разрушении образца, свободно лежащего на двух опорах, силой, приложенной в середине пролета, в условиях кратковременного статического нагружения.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1252-78.

Допускается определять предел прочности при поперечном изгибе твердых сплавов по международному стандарту ИСО 3327-82, приведенному в приложении 3.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Отбор образцов производят в соответствии с требованиями ГОСТ 20559-75.

1.2. Образцы должны иметь форму бруска прямоугольного сечения с размерами после шлифования, приведенными в таблице.

мм

При условии одинакового состояния поверхности предел прочности образцов типа В на 10% выше предела прочности образцов типа А.

Воспроизводимость одинакова для обоих типов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Шлифование образцов следует проводить так, чтобы наклеп и нагрев поверхности были минимальными.

Шероховатость поверхности шлифованного образца должна быть 0,63 мкм по ГОСТ 2789-73.

Методики проведения шлифования приведены в обязательных приложениях 2 и 3.

1.4. Ребра образца должны иметь фаску 0,15-0,2 мм под углом 45°. При обработке образца и снятия фасок шлифование следует проводить вдоль его продольной оси.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.5. Отклонение от параллельности вдоль и поперек продольных противоположных сторон образца после шлифования должно быть не более 0,01 мм на 10 мм длины образца.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.6. Измерение ширины и высоты образцов, используемое для расчета, проводят в середине образца с погрешностью не более 0,01 мм.

1.7. На поверхности образцов, подлежащих испытанию, не должно быть трещин или других дефектов, видимых без увеличительных приборов,

2. ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. В качестве испытательных машин применяют разрывные и универсальные машины всех систем при условии их соответствия требованиям ГОСТ 7855-84.

Допускается применять и другие машины, обеспечивающие статический режим нагружения с погрешностью не более 1%.

2.2. Приспособление для испытаний должно иметь две свободно лежащие цилиндрические опоры и одну свободно лежащую нагружающую цилиндрическую опору диаметром (6±0,2) мм каждая. Разница между диаметрами двух неподвижных опор должна быть не более 0,05 мм. Длина опор должна быть не менее 10 мм.

Опоры должны быть изготовлены из твердого сплава на основе карбида вольфрама, содержащего до 15% (по массе) связующего металла. Шероховатость поверхности опор должна быть 0,63 мкм по ГОСТ 2789-73.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3. Опоры, на которые устанавливают образец, должны быть расположены параллельно на расстоянии друг от друга (30±0,5) мм для длинных образцов (типа А) и (14,5±0,5) мм - для коротких образцов (типа В). Точность измерения пролета, используемого для расчета, должна быть не ниже 0,2 мм для длинных образцов и 0,1 мм для коротких образцов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4. Установку опор осуществляют таким образом, чтобы обеспечить сохранение обусловленного допустимого отклонения параллельности сторон образца.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Образец должен быть помещен горизонтально на опоры так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна продольным осям опор.

Примечание. При одностороннем прессовании образец устанавливают на опоры таким образом, чтобы сторона приложения нагрузки при прессовании находилась на нижних опорах. Ширина образца типа В должна лежать на нижних опорах.


(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.2. Нагружающую опору плавно опускают до соприкосновения с образцом.

Отклонение линии или точки приложения нагрузки от середины пролета не должно превышать 0,5 мм для длинных образцов и 0,2 мм для коротких образцов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. Напряжение в образце увеличивают с равномерной скоростью, не превышающей 100 Н/мм·с (перемещение траверсы - 2 мм/мин), что соответствует увеличению нагрузки с постоянной скоростью 300 Н/с для длинных образцов и 800 Н/с - для коротких образцов до разрушения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Предел прочности при поперечном изгибе (), Н/мм (кгс/мм), вычисляют по формуле без учета влияния возможной пластической деформации

,

где - наибольшая сила, соответствующая моменту разрушения образца, Н (кгс);

- расстояние между осями опор, мм;

- высота образца (размер, совпадающий с направлением приложения силы при испытании), мм;

- ширина образца (размер, перпендикулярный высоте), мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.2. Результаты вычислений округляют до 10 H/мм (1 кгс/мм).

4.3. Испытание считают недействительным, если место излома со стороны растяжения при изгибе отстоит от линии приложения нагрузки более чем на 5 мм для длинного образца и 2,5 мм - для короткого образца.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4. За показатель предела прочности при поперечном изгибе партии принимают среднее арифметическое значение определений, округленное до 10 Н/мм (1 кгс/мм). При этом число годных образцов для расчета должно быть не менее пяти.

Если число годных образцов менее пяти, то проводят повторные испытания на таком же количестве образцов.

Повторные испытания являются окончательными.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.5. Результаты испытаний заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении 1.

4.6. Предел прочности при поперечном изгибе для образцов типов А и В обозначают как 30 и 15 соответственно.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ N

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (обязательное). МЕТОД АЛМАЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

Шлифование образцов для испытаний разрешается производить на любом станке, обеспечивающем режимы шлифования, приведенные ниже.

Шлифование проводят на четырех продольных сторонах и ребрах образца.

Для шлифования применяют алмазные круги типа АПП по ГОСТ 16167-80* или типа А2ПП по ГОСТ 16169-81 на органической (Б1) или керамической (К1) связке.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 16167-90. - Примечание изготовителя базы данных.

Зернистость кругов - 80-100 мкм при 100%-ной концентрации.

Шлифование производят по следующему режиму:

скорость круга - не более 20 м/с;

продольная подача - не более 2 м/мин;

поперечная подача - не более 1 мм за один ход;

глубина шлифования - не более 0,01 мм за два хода.

Толщина снимаемого с каждой стороны слоя должна быть не менее 0,1 мм.

Ребра образца должны иметь фаску 0,15-0,2 мм под углом 45°.

Шероховатость шлифованного образца должна быть 0,63 мкм.

Шлифование производят с обильным охлаждением смазывающе-охлаждающей жидкостью следующего состава, %:

тринатрийфосфат по ГОСТ 201-76 - 0,6;

бура по ГОСТ 8429-77 - 0,3;

нитрит натрия по ГОСТ 19906-74 - 0,1;

вазелиновое масло по ГОСТ 3164-78 - 0,05;

триэтиламин технический по ГОСТ 9966-73* - 0,25;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 9966-88. - Примечание изготовителя базы данных.

вода по ГОСТ 2874-82* - до 100.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98. Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (обязательное). МЕТОД АБРАЗИВНОГО ШЛИФОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обязательное

Шлифование образцов для испытаний проводят на плоскодоводочном станке.

Шлифование проводят на четырех продольных сторонах и ребрах образца по режиму:

скорость вращения нижнего и верхнего шпинделя и сепараторов - 30-60 об/мин;

рабочее давление - 6-8 10 Па (6-8 атм).

Толщина снимаемого с каждой стороны слоя должна быть не менее 0,1 мм.

Ребра должны иметь фаску 0,15-0,20 мм под углом 45°.

Шероховатость шлифованного образца должна быть не более 0,63 мкм.

Для шлифования применяют абразивную суспензию:

глицерин по ГОСТ 6823-77* - 67,5 л;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6823-2000. - Примечание изготовителя базы данных.

вода по ГОСТ 2874-82 - 7,5 л;

порошок карбида бора (N 3 или N 4) по ГОСТ 5744-85 - 10-15 кр.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ. Определение предела прочности при поперечном изгибе

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

     
Определение предела прочности при поперечном изгибе

Hardmetals Determination of transyerse rupture strength.
Metaux durs' Determination de la resistance a la flexion

1. Назначение

Настоящий международный стандарт устанавливает метод определения предела прочности при поперечном изгибе твердых сплавов.

2. Область применения

Метод применяют для испытания твердых сплавов, имеющих незначительную пластичность. Если этот метод применяют для испытания твердых сплавов, имеющих значительную пластическую деформацию перед разрушением, результаты могут получаться ошибочными. В таких случаях испытания проводят для сравнения.

3. Символы и определения

Символы и определения приведены в табл.1.

Таблица 1

4. Сущность

Разрушение испытуемого образца, свободно лежащего на двух опорах, силой, приложенной в середине пролета в условиях кратковременного статического нагружения.

5. Оборудование

5.1. Испытательное оборудование любого типа должно обеспечивать способ приложения равномерно возрастающей силы с погрешностью не более 1%.

5.2. Приспособление для испытания должно иметь два свободно лежащих опорных цилиндра (ролика) с определенным расстоянием между ними и один свободно лежащий нагружающий цилиндр (ролик). Все три цилиндра должны быть одного диаметра - от 3,3 до 6 мм.

Сила может также прикладываться с помощью шарика диаметром 10 мм. Опорные и нагружающий цилиндры или шарик должны быть изготовлены из твердого сплава на основе карбида вольфрама, который не имеет заметной деформации при приложении силы. Шероховатость поверхности цилиндров и шарика должна быть 0,63 мкм.

5.3. Опорные цилиндры должны быть установлены параллельно друг другу на расстоянии (30±0,5) мм для испытуемых образцов типа А и на расстоянии (14,5±0,5) мм для испытуемых образцов типа В. Измерение расстояния, применяемого для вычисления, проводят с погрешностью 0,1 мм для образцов типа В и с погрешностью 0,2 мм для образцов типа А.

5.4. При установке опорных цилиндров отклонение от параллельности должно быть минимальным.

5.5. В целях безопасности приспособление должно иметь защитное устройство.

6. Образцы для испытания

6.1. Образцы должны иметь прямоугольное сечение и размеры, приведенные в табл.2.

Таблица 2

мм

Примечание. Обычно образцы типа В имеют величины прочности при изгибе приблизительно на 10% выше образцов типа А в том случае, если состояние их поверхности одинаковое. Воспроизводимость результатов для обоих типов образцов одинакова.

6.2. Образцы для испытания шлифуют по четырем граням параллельно длине образца алмазным кругом с высокой режущей способностью, предпочтительно на ограниченной связке, с использованием обильного охлаждения. Ни один из проходов не должен превышать 0,01 мм и все следы шлифования должны быть параллельны длине образца. Толщина снимаемого с каждой грани слоя должна быть не менее 0,1 мм, а шероховатость поверхности - 0,4 мкм. С четырех длинных кромок снимают фаску 0,15-0,20 мм под углом 45° и все следы шлифования фаски должны быть параллельны длине.

Допускается использование образцов непосредственно после спекания. Такие образцы должны иметь фаску 0,4-0,5 мм под углом 45° перед спеканием во избежание образования острых кромок.

6.3. Отклонение от параллельности противоположных продольных сторон в продольном и поперечном направлениях не должно превышать 0,05 мм на каждые 10 мм длины нешлифованных образцов и 0,01 мм на каждые 10 мм длины шлифованных образцов.

6.4. Ширину и высоту, используемые при подсчете результатов, измеряют в середине образца с погрешностью не более 0,01 мм.

6.5. Образцы для испытаний не должны иметь поверхностных трещин, определяемых визуально, и структурных дефектов.

7. Проведение испытания

7.1. Образец помещают на опорные цилиндры так, чтобы его длина была перпендикулярна продольной оси опорных цилиндров. При испытании образца типа В его ширина должна лежать на опорных цилиндрах.

7.2. Нагружающий цилиндр или шарик приводят постепенно в соприкосновение с образцом.

Линия или точка приложения силы может отклоняться от середины пролета между цилиндрами не более чем на 0,5 мм для образца типа А и на 0,2 мм для образца типа В.

7.3. Увеличивают давление на образец с постоянной скоростью не более 200 Н/мм в секунду.

Примечание. Это соответствует скорости приложения силы 1600 Н/с для образца типа В и 600 Н/с для образца типа А.

8. Обработка результатов

8.1. Предел прочности при поперечном изгибе (), выраженный в ньютонах на квадратный миллиметр, вычисляют по формуле

.

Значения приведены в табл.3.

Таблица 3

Примечание. Формула для расчета предела прочности при поперечном изгибе не учитывает влияние пластической деформации, которая может иметь место.

8.2. За результат испытания принимают среднее арифметическое значение не менее пяти определений, округленное до ближайших 10 Н/мм.

9. Отчет по испытанию

Отчет должен содержать:

а) ссылку на настоящий международный стандарт;

б) данные, необходимые для характеристики образца;

в) тип образца и метод подготовки его поверхности;

г) способ приложения силы;

д) полученный результат; к буквенному обозначению предела прочности при поперечном изгибе прибавляют дополнительное подстрочное обозначение: для образцов типа А - 30, для образцов типа В - 15, например, ;

е) действия, не предусмотренные настоящим международным стандартом или рассматриваемые как необязательные;

ж) факторы, которые могли повлиять на результат испытания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Введено дополнительно, Изм. N 3).