Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 20 октября 2016 г. N 1435-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
МЕТОДОМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ИНДЕНТИРОВАНИЯ
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Technical diagnostics. Determination of surface residual
stresses by method of instrumental indentation.
General requirements
ГОСТ Р 57172-2016
Группа Т51
ОКС 77.040
Дата введения
1 января 2018 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 "Техническая диагностика"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2016 г. N 1435-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Объективная оценка работоспособности и безопасности эксплуатирующегося ответственного технического объекта во многих практически важных случаях невозможна без оценки уровня остаточных механических напряжений, существующих в его материале.
Остаточные поверхностные напряжения существенно влияют на работоспособность большинства деталей и элементов конструкций.
Оценка остаточных напряжений может быть осуществлена методом инструментального индентирования, преимущество которого перед другими методами оценки остаточных напряжений заключается в том, что он является методом прямых механических испытаний без разрушения контролируемой поверхности.
Настоящий стандарт разработан с целью обеспечения методической основы применения метода инструментального индентирования для определения поверхностных остаточных напряжений для широкого класса технических объектов и оценки возможности их дальнейшей безопасной эксплуатации.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к использованию метода инструментального индентирования для определения остаточных напряжений в деталях и изделиях, изготовленных из металлических материалов и их сплавов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 7.32-91 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений
ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения
ГОСТ Р 8.748-2011 Материалы металлические. Определение твердости и других параметров материалов инструментальным методом вдавливания. Часть 1. Метод испытания
ГОСТ Р 52330-2005 Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования
ГОСТ Р 56232-2014 Техническая диагностика. Определение диаграммы "напряжение - деформация" методом инструментального индентирования шара. Общие требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 8.748, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 остаточные напряжения: Напряжения, существующие в конструкции или образце вследствие технологических или эксплуатационных воздействий.
3.2 напряженное состояние: Состояние объекта, описываемое в терминах механических напряжений.
3.3 зона контроля: Участок поверхности объекта контроля, на котором проводят испытания.
3.3 метод инструментального индентирования: Метод испытаний, основанный на непрерывной регистрации нагрузки и глубины вдавливания наконечника (индентора) на этапах нагружения, выдержки под нагрузкой и разгрузки.
4 Обозначения и сокращения
4.1 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
- главные остаточные напряжения в площадке контакта, МПа;
- среднее остаточное напряжение в площадке контакта, МПа, ;
T - максимальное касательное остаточное напряжение в площадке контакта, МПа, ;
- угол при вершине наконечника, град.;
D - диаметр шарового индентора, мм;
Fmax - максимальное задаваемое значение силы, прилагаемой к индентору, Н;
hmax - максимальное значение глубины индентирования, мм;
hc - глубина погружения индентора в испытуемый материал при Fmax, мм;
Ap - площадь поперечного сечения наконечника на расстоянии hc от вершины, мм2;
HIT - твердость индентирования, Н/мм2;
HIT,О - опорное значение твердости индентирования, Н/мм2.
4.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ИИ - инструментальное индентирование;
ОН - остаточное напряжение;
ОК - объект контроля;
ЗК - зона контроля.
5 Общие положения
5.1 Метод ИИ регламентируется стандартом ГОСТ Р 8.748.
5.2 В основе метода лежит запись значений приложенной к индентору силы и глубины вдавливания индентора в поверхность ОК.
5.3 Оценка ОН методом ИИ основана на том, что упругие напряжения не влияют на среднее контактное давление под индентором, а также на параметры деформационного упрочнения, модуль упругости и величину приведенной характеристической пластической деформации под индентором.
5.4 Наличие ОН в ЗК влияет на глубину вдавливания индентора при заданной нагрузке: при наличии сжимающих напряжений глубина вдавливания уменьшается, при наличии растягивающих напряжений - увеличивается [1], [2]. Изменение глубины вдавливания влияет на величину HIT.
Примечание - Методы твердости, основанные на измерении глубины индентирования, к которым относится метод ИИ, значительно более чувствительны к наличию ОН, чем методы твердости, основанные на измерении геометрических размеров остаточных отпечатков.
5.5 Оценку величины изменения уровня остаточных напряжений проводят методом сравнения значений HIT в различных зонах контроля.
5.6 Абсолютная величина ОН в месте контроля может быть оценена сравнением измеренного в зоне контроля значения HIT со значением, полученным при проведении испытания на ОК в зоне отсутствия ОН (если таковая имеется) либо на эталонном образце в ненагруженном состоянии, выполненном из того же материала, что и ОК.
5.7 Вклад в величину изменения твердости HIT вносят как среднее ОН в площадке , так и максимальное касательное T. Как правило, вклад является превалирующим.
5.8 Корреляционные зависимости, позволяющие проводить оценку величины ОН в ЗК, находят предварительно на основании экспериментальных испытаний на нагруженных образцах, изготовленных из исследуемого материала.
Примечание - Результаты экспериментальных испытаний могут быть дополнены расчетами на основании численного моделирования процесса индентирования.
5.9 Мешающими факторами при оценке ОН являются неоднородность металла ОК, наличие локального наклепа и низкое качество подготовки поверхности.
5.10 Рекомендуемый метод применим для выделения зон концентрации напряжений в ОК.
5.11 Для повышения достоверности получаемых результатов метод ИИ может быть дополнен проведением неразрушающих испытаний физическими методами
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
