Испытания на ударный изгиб по ГОСТ для контроля качества металла

При производстве и эксплуатации металлических конструкций важно понимать, как материал поведёт себя при резкой нагрузке или работе на морозе. Именно поэтому испытания на ударный изгиб ГОСТ используют для проверки способности металла выдерживать удар без разрушения и подтверждения соответствия требованиям нормативной документации.

Что определяет испытание на ударную вязкость ГОСТ

Во время испытания на ударную вязкость специалисты оценивают количество энергии, которое металл способен воспринять до момента разрушения образца. Для проверки применяют специальные образцы для испытаний с надрезом, создающим концентратор напряжения.

Испытание металла на ударный изгиб выполняют по ГОСТ 9454-78 с использованием маятникового копра. В процессе фиксируют энергию удара и рассчитывают показатели KCV или KCU, характеризующие сопротивление материала ударным нагрузкам.

Такие механические испытания металлов востребованы при контроле:

металлопроката;
трубной продукции;
сварных соединений;
элементов оборудования;
изделий для эксплуатации при отрицательных температурах.

Лаборатория неразрушающего и разрушающего контроля

Как выполняют испытание металла на ударный изгиб ГОСТ

Проведение испытаний металла включает несколько этапов:

подготовку образцов;
контроль размеров;
изготовление концентратора;
выдержку при заданной температуре;
испытание на маятниковом оборудовании;
вычисление ударной вязкости металла;
оформление документации.

После завершения проверки составляется протокол испытаний металла, где указывают параметры образцов, температуру проведения испытаний, полученные результаты и итоговое заключение.

Пример из практики: испытания на ударный изгиб при температуре -50°C

В ЛСЦ «Металлы и сплавы» поступили образцы для проведения испытаний на ударный изгиб по ГОСТ 9454-78. Для проверки были предоставлены:

образцы стали 14Х17;
образцы стали 35CrMo;
образцы типа 11 с V-образным концентратором;
температура испытаний -50°C.

Задача

Согласно требованиям нормативной документации, показатель ударной вязкости KCV при температуре -50°C должен был составлять не менее 34 Дж/см².

Перед лабораторией стояла задача провести испытание на ударную вязкость ГОСТ, определить фактические значения KCV и оформить официальный протокол с результатами испытаний.

Действия

Испытания выполняли на маятниковом копре ТМК-2 750А-К. Максимальная энергия удара оборудования составляла 750 Дж, скорость маятника — 5,5 м/с.

В ходе работ специалисты:

проверили параметры образцов;
выполнили испытания при температуре -50°C;
определили работу удара;
рассчитали показатели ударной вязкости;
оформили результаты испытаний металлов ГОСТ.

Сложности

Во время проверки было установлено, что часть образцов показала значения ударной вязкости ниже нормативных требований.

Для стали 14Х17 значения KCV составили:

5 Дж/см²;
8,75 Дж/см²;
10 Дж/см²;
17,5−18,75 Дж/см².

Для образцов из стали 35CrMo показатели находились в диапазоне:

18,75 Дж/см²;
22,5 Дж/см²;
23,75 Дж/см².

Все полученные результаты оказались ниже установленного требования — 34 Дж/см².

Результат сотрудничества

Работы выполнены с использованием дефектоскопа АКС A1212 MASTER. Применялась частота 5 МГц и преобразователь с углом 70°. В рамках ультразвукового контроля сварных соединений оценка проводилась по установленным браковочным критериям, включая ограничение по эквивалентной площади дефекта — до 7 мм².

Вывод

Испытания на ударный изгиб позволяют определить реальные показатели ударной вязкости материала и выявить несоответствие требованиям ГОСТ до начала эксплуатации изделий. Такие проверки особенно важны для металлоконструкций и деталей, работающих при низких температурах и ударных нагрузках.