Научный архив: статьи

Статья знакомит с разработкой методик измерений характеристик пластичности сталей при испытании на статическое растяжение – относительного удлинения после разрыва, относительного сужения после разрыва.

Работа имела масштабную цель. Проанализировать бюджеты неопределенности измерений относительного удлинения после разрыва, относительного сужения после разрыва, определяемых при испытании на статическое растяжение. Оптимизировать параметры измерений, связанных с подготовкой образцов, методическими факторами. Оценить вклады в бюджеты неопределенности измерений в процессе разработки методик измерений. Разработать методики измерений относительного удлинения после разрыва, относительного сужения после разрыва, предназначенных для оценки правильности результатов измерений, полученных с использованием стандартных методик измерений этих же величин по ГОСТ 1497– 2023 «Металлы. Методы испытаний на растяжение».

При достижении цели проведены теоретические и экспериментальные исследования для составления бюджетов неопределенностей измерений относительного удлинения после разрыва, относительного сужения после разрыва с указанием выявленных источников неопределенности. Рассчитаны метрологические характеристики методик измерений.

В результате разработаны и аттестованы две предназначенные для проведения испытаний в целях утверждения типа стандартных образцов методики измерений характеристик пластичности сталей на микроскопе видеоизмерительном, обеспечивающие запас точности по сравнению со стандартизованной методикой измерений по ГОСТ 1497– 2023.

ГОСТ 1497– 2023 «Металлы. Методы испытаний на растяжение» устанавливает в качестве основы для оценивания показателей прочности и пластичности механических свойств стали стандартный образец утвержденного типа. Однако до создания в 2024 году стандартного образца утвержденного типа механических свойств стали марки 12Х18Н10Т ГСО 12792-2024 в распоряжении метрологических служб не было стандартного образца утвержденного типа для оценивания пластичности. Единственно доступный до 2024 года стандартный образец утвержденного типа механических свойств стали марки 20 ГСО 11854-2021 аттестован только по показателям прочности.

Цель исследования – разработать и аттестовать стандартный образец механических свойств стали, аттестованный по показателям пластичности – относительному удлинению после разрыва δ5 и относительному сужению после разрыва ψ.

Исходный материал для изготовления стандартного образца – прокат сортовой горячекатаный круглого сечения по ГОСТ 2590– 2006 из стали марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632– 2014. Однородность материла исследована по ГОСТ 1497– 2023 одновременно с определением аттестованных значений и значений абсолютных расширенных неопределенностей аттестованных значений стандартного образца. Измерения в уральском филиале ВНИИМ им. Д. И. Менделеева проведены по методике измерений относительного удлинения после разрыва при статическом растяжении образцов сталей М.265.002/RA. RU.311866/2024; по методике измерений относительного сужения площади поперечного сечения после разрыва при статическом растяжении образцов сталей М.265.003/RA. RU.311866/2024. Использованы средства измерений: Государственный рабочий эталон единицы силы 1-го разряда в диапазоне значений от 2 до 200 кН; эталон единицы длины 4-го разряда – микроскоп видеоизмерительный серии MBZ, MBZ‑500ТТ ЧПУ. Оценивание однородности материала стандартного образца соответствует разделу 7 ГОСТ ISO Guide 35–2015.

В статье представлены: описание процесса разработки стандартного образца утвержденного типа механических свойств стали марки 12Х18Н10Т ГСО 12792-2024; методология применения; реальный пример использования стандартного образца для контроля точности результатов измерений механических свойств при статическом испытании металлов на растяжение.

Стандартный образец утвержденного типа механических свойств стали марки 12Х18Н10Т ГСО 12792-2024 предназначен для аттестации и валидации методик измерений механических свойств при статическом испытании металлов на растяжение, контроля точности результатов измерений показателей пластичности при статическом испытании металлов на растяжение, контроля испытательных разрывных машин в части проверки программного обеспечения по ГОСТ 1497– 2023.