3. Методика контроля качества конструкционных сталей

На машиностроительных заводах применяют следующие виды входного контроля материалов:

– визуальный осмотр без применения увеличительных приборов или с их применением;

– измерение линейных размеров и конфигурации спецпрофилей;

– анализ химического состава;

– определение механических свойств;

– проведение технологических испытаний;

– анализ макро- и микроструктуры.

Перечень контролируемых параметров определяется стандартом на исследуемую марку материала. Структура испытаний при входном контроле при оценке качества конструкционных сталей приведена в табл. 1.

3.1. Контроль геометрических размеров и поверхности

Проводится измерительными инструментами, обеспечивающими погрешность измерения, равную половине допуска на измеряемый параметр. Контролю подлежат размеры, указанные в сертификате на материал. При этом оговорено, в каких местах проводятся измерения и каким инструментом.

Технические требования на измерения зависят от вида сортамента (пруток, лента, лист и т. д.), которые сформулированы в технологической инструкции входного контроля. Измерения проводятся приборами в соответствии со стандартами, например: микрометром по ГОСТ 6507 или ГОСТ 4381; штангенциркулем по ГОСТ 166; металлической линейкой по ГОСТ 427 и т. д.

Качество поверхности металла проверяют в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (НТД), визуальным осмотром. Чаще всего рекомендуемый объем составляет 5 %. В некоторых случаях при контроле поковок и отливок контролю подвергают 100 % металлопродукции.

3.2. Контроль химического состава

Проводится с целью установления соответствия качественного и количественного химического состава металлопродукции нормам, заявленным в сертификате. Используются методы химического анализа и спектрального анализа. Эти методы описаны в соответствующих стандартах.

3.3. Контроль основных механических свойств

Подразделяются на статические и динамические.

Испытания на растяжение – это вид статических испытаний. Проводят на временное сопротивление σ_в, предел текучести σ_т, относительное удлинение δ, относительное сужение ψ образца (ГОСТ 1497).

Таблица 1

Структура испытаний при входном контроле качества конструкционных сталей в состоянии поставки

№	Параметры контроля	Сталь подшипниковая (ГОСТ 801)	Рессорно-пружинная углеродистая легированная сталь (ГОСТ 14595)	Коррозионностойкие стали (ГОСТ 5632)	Конструкционные углеродистые стали (ГОСТ 1050)	Конструкционные легированные стали (ГОСТ 4543)
1	Контроль размеров в состоянии поставки	+	+	+	+	+
2	Химический состав (ГОСТ 18895)	+	+	+	+	+
3	Макроструктура (ГОСТ 10243, ГОСТ 21120, ГОСТ 12503)	+	+	−	−	+
4	Контроль на излом (ГОСТ 9454)	+	+	−	+	+
5	Обезуглероженный слой (ГОСТ 1763)	+	+	−	+	+
6	Микроструктура: перлит (ГОСТ 801)	+	+**	+	+	+
7	Карбидная сетка (ГОСТ 801)	+	−	−	−	−
8	Структурная полосчатость (ГОСТ 801)	+	−	−	−	−
9	Карбидная ликвация (ГОСТ 801)	+	−	−	−	−
10	Наличие неметаллических включений (ГОСТ 1778)	+	+**	−	−	+
11	Микропористость (ГОСТ 801)	+	−	−	−	–
12	Величина аустенитного зерна (ГОСТ 5639)	−	+	−	+	+
13	Твердость в состоянии поставки (ГОСТ 9012)	+	+	−	+	+
14	Механические свойства (ГОСТ 1497)	−	+*	−	−	+
15	Твердость после ТО (ГОСТ 9013)	+	+*	−	+	+
16	Прокаливаемость (ГОСТ 5657)	+	+	−	−	+

*В зависимости от группы проката

**По требованию заказчика

Методы измерения твердости получили широкое применение для контроля качества материалов вследствие быстроты контроля практически без разрушения образца. Твердость в состоянии поставки сталей и сплавов измеряется методом Бринелля (ГОСТ 9012), а после упрочняющей обработки методом Роквелла по шкале С (ГОСТ 9013).

Испытание на ударную вязкость – это вид динамического испытания (ГОСТ 9454). Выполняют для конструкционных сталей на образцах с V-образным надрезом (KCV). Характеризует сопротивление к образованию трещин под действием ударных нагрузок.

Испытание на усталость по ГОСТ 25502 проводят для определения предела выносливости σ_-1, под которым понимают наибольшее значение максимального напряжения цикла, при действии которого не происходит усталостного разрушения образца после произвольно большого или заданного числа циклов нагружения. Это вид динамического испытания.