Размеры образцов для испытаний на ударную вязкость, мм

Вид концен- тратора	Радиус концен-тратора R	Тип образца	Длина L (± 0,6)	Ширина В	Высота Н (± 0,1)	Глубина надреза h1 (± 0,1)	Глубина концен- тратора h (± 0,6)	Высота рабочего сечения H1
U	1±0,07*	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	55	10±0,10 7,5±0,10 5±0,05 2±0,05 10±0,10 7,5±0,10 5±0,05 10±0,10 7,5±0,10 5±0,05	10	-	-	8±0,1
					8			6±0,1
					10			7±0,1
								5±0,1
V	0,25±0,025	11 12 13 14	55	10±0,10 7,5±0,10 5±0,05 2±0,05	10	-	-	8±0,05*
					8			6±0,05
Т	Трещина	15 16 17 18 19	55	10±0,10 7,5±0,10 5±0,05 2±0,05 10±0,10	11	1,5	3,0	-
					9
					10	3,5	5,0

*) При контрольных массовых испытаниях допускается изготавливать образцы с предельным отклонением ± 0,10 мм.

Это связано с тем, что при испытании на ударную вязкость надрезанных образцов закон подобия не применим полностью, так как не существует пропорциональной зависимости между площадью поперечного сечения образца и количеством работы, затрачиваемой на его хрупкое разрушение. Многочисленными исследованиями [1,3] установлено, что для геометрически подобных образцов величина ударной вязкости возрастает с увеличением размеров образцов. Причём это увеличение растёт с повышением вязкости металла.

Изменение ширины образца при одинаковых других размерах существенно влияет на конечный результат, так как с увеличением ширины образца увеличивается влияние надреза, а значение ударной вязкости снижается. А вот увеличение длины образца и уменьшение его высоты со стороны надреза мало влияют на величину ударной вязкости.

Расстояние между опорами и величина пролёта не отражаются на результатах испытаний, если отношение пролёта к высоте образца находится в пределах от 4 до 8. Чем выше ударная вязкость, тем полнее проявляется эта независимость.

Трещина в концентраторе вида Т может быть получена (выращена) на вибраторах различной конструкции при плоском циклическом изгибе образца - после завершения изготовления образцов и получения исходных формы и размеров концентратора. Число циклов, необходимое для получения трещины заданной глубины, должно быть не менее 3000 [2]. Максимальный остаточный прогиб, образовавшийся в процессе выращивания трещины, не должен превышать 0,25 мм при длине образцов 55 мм. Контроль прогиба образца осуществляется с помощью индикаторов часового типа по ГОСТ 577-96 или других средств измерения, обеспечивающих погрешность измерения прогиба не более 0,05 мм на длине образца.

Обычно для каждой серии испытаний (материал, режим термической обработки, наличие упрочняющей обработки и др.) изготавливается не менее 5 образцов. Предварительно испытывается три образца, результаты испытаний анализируются по величине разброса, после чего принимается решение об испытании остальных двух образцов. Если разброс результатов испытаний составляет несколько процентов (как, например в табл. П 2), испытания считаются корректными и достаточными, а оставшиеся образцы с указанием всей необходимой информации укладываются на хранение ("в архив") для использования при возникновении спорной ситуации или для возможности выполнения в дальнейшем сравнительных испытаний по данному материалу или конструкции.

Если же при испытаниях трёх образцов обнаруживается существенный разброс данных (на 50-70% или даже в 1,5-2 раза) по причинам металлургического (поры, скопление неметаллических включений, ликвация) или технологического характера (существенные отклонения размеров образцов и концентраторов, низкое качество выполнения надрезов и пр.), то принимается решение об испытании этих образцов в дополнение к предыдущим. Результаты испытаний, существенно отклоняющиеся от средних значений, в расчёте не учитываются.

Маркировка наносится на образцы на торцах или на боковых сторонах не далее 15 мм от конца, за исключением опорной поверхности. Предпочтительным является нанесение маркировки электроэрозионным способом (электрокарандаш), причиняющим минимальный вред поверхности металла. Маркировка может включать цифры и буквы, которые в закодированном виде содержат информацию о происхождении образцов (номер заказа, заказчик), об объекте исследования (резервуар, труба), о месте вырезки темплета, а также сведения о металле (марка стали, термическая обработка, наличие упрочняющей обработки и др.) и порядковый номер образца в серии. Практика исследований показывает, что окончательную маркировку целесообразно наносить на оба конца образца.

Учитывая, что после шлифовки все образцы становятся похожими друг на друга и утрачивают отличительные признаки, важным моментом является время нанесения первичной и окончательной маркировки. Для исключения обезлички и потери образцов сразу же после вырезания из объёма темплета (с характерными признаками принадлежности к объекту и зоне исследования) на их торцы керном необходимо нанести обозначения партии и принадлежности к серии (буквы, точки). Помеченные таким образом образцы помещаются в заранее заготовленные пакетики из плотной бумаги или пластика, на которых должна быть указана вся необходимая в дальнейшем информация. Шлифовка образцов проводится с соблюдением порядковых номеров партий и серий образцов, потом образцы сразу же возвращаются в пакетики и маркируются электрокарандашом.

Хранение образцов до и после испытаний, а также в "архиве" необходимо производить в пакетиках с соответствующей маркировкой.

Одним из важных моментов при проведении испытаний полноразмерных образцов (тип 1, 10х10х55 мм) является определение величины вязкой составляющей в изломе образца, для чего используются расчётный способ или специальная таблица (см. табл. П1). Осмотру подлежат обе половинки каждого образца, поэтому очень важно не перепутать половинки образцов после испытаний, когда они раскладываются по пакетикам.