Технологические испытания. Свойства и испытания металлов. Химические испытания металлов

ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЙ

Испытания являются одним из этапов создания готовой продукции, от которых в значительной степени зависят качество, надежность, долговечность и в конечном итоге, конкурентоспособность изделий.

Определение процесса испытаний.

Понятием “испытание” охватывается большой комплекс работ, включающих в себя: экспериментальное определение основных параметров и характеристик изделий, экспериментальную отработку конструкции сборочных единиц, агрегатов и изделий в целом.

В процессе испытаний отрабатывают режимы работ, запуск и включение изделия. Конечной целью экспериментальной отработки является создание изделия, наилучшим образом удовлетворяющего техническим требованиям на проектирование изделия. В ряде случаев по результатам испытаний оказывается необходимым не только изменять конструкцию отдельных сборочных единиц и агрегатов, а и существенно изменять общую схему машины.

Основными задачами испытаний изделий являются:

Оценка правильности конструкции и рабочей схемы агрегатов и изделия в целом, корректировка их в процессе отработки;

Проверка и отработка функционирования агрегатов, сборочных единиц и самого изделия в эксплуатационных условиях, отработка их взаимодействия в общей конструктивной схеме;

Определение основных параметров и характеристик агрегатов и изделия в полном эксплуатационном диапазоне условий их применения;

Исследование и устранение причин, обнаруженных в процессе испытаний неисправностей, которые могут привести изделие в неработоспособное состояние при работе изделия на стенде или в реальных условиях;

Испытания назначаются в соответствии с требованиями конструкторской документации и в тесной связи с основными значениями проектных параметров изделия, принципами разработки его конструкции и являются частью общего процесса создания изделий.

Объект (изделие, продукция и т.п.);

Средства проведения испытаний (испытательное оборудование, поверочные и регистрирующие средства);

Исполнитель испытаний;

НТД на испытания (программа, методика).

Подконтрольная

эксплуатация,

эксплуатационные

периодические,

инспекционные

ИСПЫТАНИЯ

Техническая операция, заключающаяся в установлении одной или нескольких характеристик данной продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой.

В систему испытаний входят следующие основные элементы:

1. Объект (изделие, продукция)

3. Средства для проведения испытаний и замеров (испытательное оборудование и поверочные или регистрирующие средства)

4. Исполнитель испытания

5. НТД на испытания (программа, методика).

Классификация основных видов испытаний

Этап исследования

Исследовательские – при необходимости проводят на любых стадиях жизненного цикла продукции.

Так материалы покупные могут проверяться перед началом изготовления изделия, части изделия изготовленные – при операционном.

Исследовательские испытания проводят для изучения поведения объекта при том или ином внешнем воздействующем факторе, или в том случае если нет необходимого объема информации.

В цехах опытного производства по эскизам изготавливают модели, макеты, опытные образцы, которые затем испытывают.

В процессе исследовательских испытаний оценивают работоспособность, правильность конструкторского решения, возможные характеристики, закономерности и тенденции изменения параметров и т.д.

Исследовательские испытания в основном проводят на типовом представителе.

На этапе исследований

Исследовательские испытания проводят как определительные или как оценочные.

Определительные- цель – нахождение значений одной или нескольких величин с заданной точностью и достоверностью.

Оценочные – испытания, предназначенные для установления факта годности объекта испытания.

На этапе разработки

Доводочные испытания – на стадии НИОКР для оценки влияния вносимых в техническую документацию изменений, чтобы обеспечить требуемые показатели качества продукции. Необходимость доводочных испытаний определяет разработчик. Испытаниям подвергают опытные и головные образцы продукции и ее составных частей. При необходимости разработчик привлекает изготовителя к испытаниям.

Предварительные испытания – определение возможности предъявления образцов на приемочные испытания.

Испытания проводят в соответствии со стандартом или другими документами.

При отсутствии этих документов решение о проведении принимает разработчик.

Программа предварительных испытаний максимально приближена к условиям эксплуатации изделия. Организация проведения испытаний такая же как и при доводочных испытаниях.

Предварительные испытания проводят аттестованные испытательные подразделения с использованием аттестованного испытательного оборудования.

По результатам испытаний оформляют акт, отчет и определяют возможность предъявления изделия на приемочные испытания.

Приемочные испытания (ПИ) проводят для определения целесообразности и возможности постановки продукции на производство. (Приемочные испытания в единичном производстве производят для решения вопроса о целесообразности их передачи в эксплуатацию).

Типовой представитель продукции для испытаний выбирают исходя из условия возможности распространения результатов его испытаний на всю совокупность продукции.

Приемочные испытания проводят аттестационные подразделения на аттестованном испытательном оборудовании.

при ПИ контролируют все установленные в техническом здании значения показателей и требований.

ПИ модернизированной продукции проводят путем сравнительных испытаний предлагаемой и выпускаемой продукции.

На этапе производства

Квалификационные испытания (КИ) применяются при; оценке готовности предприятия к выпуску конкретной серийной продукции, а также при постановке на производство продукции по лицензиям и продукции, освоенной на другом предприятии.

Необходимость проведения КИ устанавливает приемочная комиссия.

Приемосдаточные испытания (ПСИ) проводят для принятия решения о пригодности продукции к поставке или ее использования.

Испытания проводит служба технического контроля предприятия при необходимости привлекая заказчика. Испытаниям подвергают всю продукцию или делают выборку в партии (при наличии методик, позволяющих оценивать по выборке всю партию).

При испытаниях контролируют значения основных параметров и работоспособность изделия.

Порядок испытаний установлен ГОСТми или ТУ, а для единичного производства в тех. задании.

Периодические испытания (ПИ) проводят с целью:

Периодического контроля качества продукции;

Контроля стабильности техн. процесса в период между очередными испытаниями;

Подтверждения возможности продления изготовления изделий по действующей документации;

Подтверждения уровня качества продукции, выпущенной в течении контролируемого периода;

Подтверждения эффективности применяемых при приемочном контроле методов.

Типовые испытания (ТИ) контроль продукции одного типоразмера, по единой методике, которую проводят для оценки эффективности и целесообразности изменений, вносимых в конструкцию или технический процесс.

Проводит испытания изготовитель с участием представителей государственной приемки или испытательная организация.

Инспекционные испытания (ИИ) осуществляют выборочно с целью контроля стабильности качества образцов готовой продукции, находящейся в эксплуатации.

Проводят специальные уполномоченные организации (Госнадзор, ведомственный контроль и т.д.).

Сертификационные испытания (СИ) проводят для определения соответствия продукции требованиям безопасности и охраны окружающей среды, а в некоторых случаях и важнейших показателей качества продукции, экономичности и т.д.

СИ – элемент системы мероприятий, направленных на подтверждение соответствия фактических характеристик продукции требованиям НТД.

СИ проводят независимые от производителя испытательные центры.

По результатам СИ выдается сертификат соответствия продукции требованиям НТД.

Сертификация предполагает взаимное признание результатов испытаний поставщиком и потребителя продукции, что особенно важно при внешнеторговых операциях.

ЭТАП ЭКСПЛУАТАЦИИ

Подконтрольная эксплуатация (ПЭ)

ПЭ проводят для подтверждения соответствия продукции требованиям НТД в условиях ее применения, получения дополнительных сведений о надежности, рекомендаций по устранению недостатков, повышению эффективности применения.

Для ПЭ выделяют образцы, создавая условия близкие к эксплуатационным.

На ПЭ ставят образцы прошедшие квалификационные или периодические испытания.

Результаты ПЭ (сведения об отказах, техн. обслуживании, ремонте, расходе зап. частей и др.) потребитель вносит в извещения, которые отправляет изготовителю (разработчику), или журнал на месте эксплуатации.

Эксплуатационные периодические испытания (ЭПИ) проводят для определения возможности или целесообразности дальнейшей эксплуатации продукции в том случае, если изменение показателя ее качества может создать угрозу безопасности здоровью, окружающей среде или привести к снижению эффективности ее применения.

Испытаниям подвергают каждую единицу эксплуатируемой продукции через установленные интервалы наработки или календарного времени.

Испытания проводят органы Госнадзора.

Допускается совмещение следующих видов испытаний:

Предварительные с доводочными;

Приемочные с приемосдаточными (для единичного производства);

Приемочные с квалификационными (для серийного производства);

Периодические с типовыми при согласии потребителя, кроме продукции подлежащей Государственной приемке;

Сертификационные с приемочными и периодическими.

УРОВЕНЬ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Государственный – для приемочных квалификационных, инспекционных, сертификационных и периодических.

Межведомственный –

Ведомственный – для приемочных, квалификационных и инспекционных испытаний.

Государственный испытания – испытания важнейших видов продукции проводимые в головных организациях по испытаниям именно этих видов продукции.

Межведомственные испытания – проводят, как правило, при приемочных испытаниях при участии представителей заинтересованных ведомств (министерств).

По условиям и месту проведения испытаний различают:

Лабораторные – осуществляемые в лабораторных условиях.

Стендовые – проводимые на испытательном оборудовании в испытательных или научно-исследовательских подразделениях (оборудование серийное и специальное).

Полигоны – выполняемые на испытательном полигоне (например, автомобиле).

Натурные – испытания, выполняемые в условиях соответствующих использованию изделия по прямому назначению. Испытанию подвергается продукция.

С использованием моделей – проводят на физической модели (упрощающей, уменьшающей).

Иногда сочетают испытания физических моделей с физико-математическими и математическими моделями.

Время (период) проведения.

Нормальные – методы и условия проведения испытаний обеспечивают получение необходимого объема информации о свойствах объекта в такой же интервал времени как и при эксплуатации.

Ускоренные – получение необходимой информации обеспечивается за более короткий срок, чем при нормальных испытаниях. Это может быть достигнуто за счет более жестких условий испытания.

Сокращенные – проводимые по сокращенной программе.

По определяемым характерным объектам

Функциональные – проводятся с целью определения показателей назначения объекта.

устойчивость – определять способность изделия реализовывать свои функции и сохранять значения параметров в пределах норм. установленных НТД во время воздействия на него определенных факторов (агр. сред, уд. волны и т.д.)

транспортабельность – определяется с целью определения возможности транспортирования без разрушения и с возможностью выполнять свои функции.

Граничные – для определения зависимостей между пред. допустимыми значениями параметров объектов и режимами эксплуатации.

Технологические – проводятся при изготовлении продукции с целью обеспечения ее технологичности.

По результатам воздействия

Неразрушаемые – после испытания объект может функционировать.

Разрушаемые – не может использоваться для эксплуатации.

Испытание продукции – экспериментальное определение количественных и качественных характеристик свойств объекта (изделия) с учетом режимов функционирования и внешних воздействующих факторов.

Последовательность подготовки и проведения испытаний можно представить в виде следующих основных этапов:

1. Составление годовых и квартальных планов проведения испытаний;

2. Разработка программы испытаний подготовка имеющегося, а при необходимости проектирование и изготовление средств испытаний (оборудования и средств измерений); аттестация испытательного оборудования, включая поверку средств измерений;

3. Разработка методики (методик) испытаний и их аттестация;

4. Отбор образцов для испытаний;

5. Проведение испытаний в соответствии с программой и методикой испытаний, с регистрацией значений характеристик условий испытаний и характеристик свойств испытываемых образцов, а также определение их погрешностей;

6. Исследование при необходимости, испытанных образцов после окончания испытаний с регистрацией значений характеристик и определением их погрешностей;

7. Обработка данных испытаний, включая оценку полноты, точности и достоверности;

8. Принятие решений по результатам испытаний и об использовании образцов, оформление результатов испытаний в виде протокола, а также других материалов.

Планирование – первый этап подготовки испытаний,

Основным документом, устанавливающим сроки проведения испытаний по закрепленным видам продукции, является план-график испытаний, в котором указываются:

Вид испытаний;

Наименование продукции и адрес предприятия-изготовителя;

Срок представления образцов на испытания;

Орган, участвующий в отборе образцов (проб) для испытаний;

Сроки проведения испытаний и выдачи заключения с рекомендацией о принятии соответствующих решений.

План-график проведения испытаний продукции формируется на основании: заданий по созданию образцов новой (модернизируемой) продукции, плана новой техники.

Программа испытаний – основной рабочий документ для проведения испытаний конкретной продукции. Программа испытаний это организационно-методический документ, обязательный к выполнению, в котором устанавливается:

3. Задачи испытания продукции

4. Виды и последовательность проверяемых параметров и показателей

5. Сроки проведения

6. Методы испытаний.

Программа испытаний разрабатывается, как правило, для каждой категории испытаний отдельно, с учетом условий и технического обеспечения их проведения.

Программа испытаний в общем случае содержит следующие разделы:

Общие положения;

Область применения и назначения последовательности испытаний;

Номенклатура определяемых характеристик (показателей), технических требований к продукции;

Общие условия испытаний.

Методики испытаний разрабатываются отдельно для различных видов испытаний (на надежность, безопасность и др.) и предусматривают определение одного или нескольких показателей (характеристик), установленных в программе испытаний, а также всех необходимых для этого характеристик объекта и условий испытаний.

В методику испытаний, как правило, включаются следующие сведения:

1. Цель проведения испытаний, категории испытаний, для которых необходимо проведение данного вида испытаний.

3. Отбор образцов для испытаний в зависимости от категории испытаний.

4. Указание об оборудовании, применяемом для испытаний со ссылкой на условия испытаний и на стандарты, по которым проводится аттестация оборудования.

5. Описание процедуры и последовательности испытаний.

7. Оценка результатов испытаний.

8. Указание об оформлении результатов испытаний.

9. Требования безопасности и охраны окружающей среды.

При разработке методик испытаний необходимо использовать международные (зарубежные) стандарты на методы испытаний продукции.

Методика испытаний должна быть ориентирована на автоматизацию процессов испытаний, а также обработки и регистрации результатов испытаний и измерений с использованием микропроцессорной техники, высокоточных электронных датчиков и преобразовательных устройств, современной регистрирующей аппаратуры с применением цифровых и магнитных носителей и т.д. методика испытаний должна соответствовать мировому уровню и отражать накопленный опыт по проведению испытаний.

В се материалы, связанные с подготовкой проведения испытаний, конструированием и созданием средств испытаний, аттестацией испытательного оборудования, разработкой и аттестацией методик испытаний, а также все материалы наблюдений, измерений и обработки результатов испытаний, в том числе и отрицательных, зафиксированных на различных носителях информации (журналы наблюдений и испытаний, осциллограммы, магнитные ленты, диски памяти ЭВМ и т.д.), должны по мере проведения испытаний систематизироваться в хронологическом порядке, без каких-либо изъятий и сохраняться в течение срока, установленного участвующими в испытании сторонами.

Результаты испытаний – это оценка характеристик свойств объекта, установление соответствия объекта регламентированным требованиям по данным испытаний, результаты анализа качества функционирования объекта в процессе испытания. Результаты испытаний являются итогом обработки данных испытаний.

Результаты испытаний записывают в протокол, содержащий выводы о соответствии продукции требованиям НТД и о стабильности технологического процесса (на основе сопоставления полученных результатов с результатами предыдущих периодических или приемочных, или квалификационных испытаний). Протокол утверждает предприятие (организация), проводившее испытания.

Протокол, составляемый по результатам испытаний, содержит:

1. Наименование испытательной организации, категорию и уровень испытаний.

2. Сведения об испытуемой продукции, с наименованием и условным обозначением продукции. Дату изготовления продукции, номер партии, порядковые номера образцов испытаний по системе нумерации предприятия-изготовителя. Перечень измеряемых параметров и их характеристики, а также требования к продукции, условия ее эксплуатации, хранения и транспортирования.

3. Описание испытаний (вид испытаний, наименование методики испытаний, условия и место проведения испытаний, их время и продолжительность).

4. Сведения о средствах испытаний: перечни испытательного оборудования и средств измерений; точностные характеристики испытательного оборудования и средств измерений, сведения об их аттестации; сведения о средствах обработки данных испытаний.

5. Результаты испытаний вместе с данными испытаний или наименованием и обозначением протокола данных, с предложениями испытательного подразделения и рекомендациям по совершенствованию или доработке продукции.

Все материалы, связанные с подготовкой проведения испытаний, конструированием и созданием средств испытаний, аттестацией испытательного оборудования, разработкой и аттестацией методик испытаний, а также все материалы наблюдений, измерений и обработки результатов испытаний, в том числе и отрицательных, зафиксированных на различных носителях информации (журналы наблюдений и испытаний, осциллограммы, магнитные ленты, диски памяти ЭВМ и т.д.), должны по мере проведения испытаний систематизироваться в хронологическом порядке, без каких-либо изъятий и сохраняться в течение срока, установленного участвующими в испытании сторонами.

Организации, проводящие испытания продукции, обеспечивают в установленном порядке хранение всех документов, связанных с испытаниями продукции: программы и методики испытаний, рабочие журналы, отчеты, акты, протоколы, заключения и т.д.

ОРГАНИЗАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ

(ЦЕНТРОВ)

Испытательные лаборатории (центры) могут быть как самостоятельным юридическим лицом, так и быть подразделением в составе организации.

Типовая структура испытательной лаборатории имеет следующий вид

Руководитель лаборатории (центра) осуществляет общее руководство и формирует политику ее деятельности.

Ответственный за систему обеспечения качества разрабатывает и контролирует выполнение положений “Руководства по качеству” лаборатории (ц).

Заместитель руководителя по испытаниям несет ответственность за выполнение всех технических задач, связанных с проведением испытаний.

Секретариат выполняет функции по делопровизводству, осуществляет прием и регистрацию заказов на испытания, архивирование рабочей документации и др.

Специалисты групп по испытаниям непосредственно проводят испытания продукции и оформляют протоколы испытаний в обозначенной области.

Техническая компетентность испытательной лаборатории (центра) определяется наличием в ней:

Квалифицированного персонала;

необходимых средств измерений испытаний и контроля;

помещений с соответствующими условиями окружающей среды;

документированных рабочих процессов;

нормативно-методических документов на методы и средства испытаний;

системы обеспечения качества испытаний.

Персонал испытательной лаборатории должен иметь достаточное образование и квалификацию.

При этом учитываются следующие моменты:

Базовое образование;

Специальное профессиональное образование до начала работы в лаборатории;

Обучение и подготовка по специальным вопросам после начала работы в лаборатории;

Знание методов и средств измерений, испытаний и контроля необходимых для проведения конкретных испытаний, полученных в ходе повышения квалификации;

Опыт работы в группах испытаний.

Лаборатория должна располагать необходимой документацией и сведениями, касающимися квалификации, практического опыта и подготовки кадров. Эти данные приводятся в “Руководстве по качеству” .Для каждого специалиста предусмотрена должностная инструкция, устанавливающая функции, обязанности, права и ответственность, квалификационные требования к образованию, техническим знаниям и опыту работы.

Большое внимание в испытательной лаборатории должно уделяться мероприятиям по повышению квалификации персонала. Они должны проводиться как для новых, так и для опытных сотрудников.

Различают внешнее и внутреннее повышение квалификации.

Внешнее - происходит в традиционных формах – участие в конференциях и семинарах; учеба на курсах; в учебных заведениях (более высокого уровня, чем у обучающегося или аналогичного но требуемого для работы).

Внутреннее – самоподготовка; регулярное обсуждение сотрудниками проблем, связанных с квалификацией (по аналогии со знаменитыми японскими “кружками качества”).

Такие обсуждения должны проводиться без морального давления на сотрудников со стороны руководства. Инициатива в решении задач, направленных на улучшение испытаний, должна поощряться.

Международная организация “EUROLAB”, объединяющая испытательные лаборатории разных стран Европы, установила четыре уровня квалификации персонала, проводящего испытания:

1. Элементарный уровень – не специальное образование и специальная подготовка.

2. Базовый уровень – основное профессиональное образование, необходимое для выполнения работ в лаборатории.

3. Повышенный уровень – более высокое основное профессиональное образование для выполнения работ в лаборатории и более расширенные знания.

4. Наивысший уровень – высшее образование, способности к решению сложных испытательных задач, углубленные знания испытаний и управления (менеджмента).

Каждый из этих 4-х уровней предусматривает три градации квалификации: достаточную, хорошую и отличную. Посредством этих критериев оценивается персонал при аккредитации испытательных лабораторий на соответствие EN45001.

Успех испытаний в значительной мере зависит от наличия испытательного оборудования и средств измерений.

В зависимости от области применения испытательное оборудование подразделяется на:

Общепромышленное;

Отраслевое;

Специальное (оборудование, изготовленное в единичных экземплярах, и оборудование, предназначенное для испытаний продукции, выпускаемой только на данном предприятии).

При необходимости заблаговременно проектируют и изготавливают недостающее оборудование – отраслевое и специальное испытательное оборудование и стенды для конкретного вида продукции.

Общие положения и порядок проведения аттестации испытательного оборудования

Аттестации подлежит испытательное оборудование, воспроизводящее нормированные внешние воздействующие факторы и нагрузки.

Цель аттестации – определение нормированных точностных характеристик оборудования, их соответствия требованиям НТД и установление пригодности оборудования к эксплуатации.

К нормированным точностным характеристикам испытательного оборудования относятся технические характеристики, определяющие возможность оборудования воспроизводить и поддерживать условия испытаний в заданных диапазонах, с требуемой точностью и стабильностью, в течение установленного срока.

Аттестации подлежат опытные образцы, серийно выпускаемое и модернизируемое оборудование, оборудование, изготовленное в единичных экземплярах, импортное оборудование.

К эксплуатации допускается испытательное оборудование, признанное по результатам аттестации пригодным к применению.

Документация по эксплуатации и техническому обслуживанию должна быть доступна. Неисправное оборудование, которое дает при испытании сомнительные результаты, должно быть снято с эксплуатации и отмечено соответствующим образом, указывающим на его непригодность.

После ремонта его пригодность должна быть подтверждена с помощью испытаний (проверки, калибровки).

Каждая единица оборудования для испытания или измерения должна иметь регистрационную характеристику. содержащую следующие сведения:

Наименование оборудования;

Наименование изготовителя (фирмы) тип (марка), заводской инвентарный номер;

Даты получения и ввода в эксплуатацию;

Месторасположение в настоящее время (в случае необходимости);

Состояние на момент получения (новое, изношенное, с продленным сроком действия и т.п.);

Данные о ремонте и обслуживании;

Описание всех повреждений или отказов, переделок или ремонта.

Калибровка или проверка измерительного и испытательного оборудования при необходимости проводится перед вводом его в эксплуатацию и далее в соответствии с установленной программой.

Общая программа калибровки оборудования должна обеспечивать отслеживаемость измерений, подводимых лабораторией на соответствие национальным и международным образцовым средствам измерений, если таковые существуют.

Если подобную отслеживаемость осуществить невозможно, то испытательной лаборатории необходимо представить убедительные доказательства корреляции или точности результатов испытаний (например, участвуя в соответствующей программе межлабораторных испытаний).

Образцовые средстваизмерений, имеющиеся в лаборатории, следует использовать только для калибровки рабочего оборудования и не применять для других целей, они должны быть калиброваны компетентным органом, который может обеспечить отслеживаемость их на соответствие национальным или международным эталоном.

Помещения испытательной лаборатории должны обеспечивать условия, необходимые отрицательно повлиять на точность и достоверность испытаний.

Помещения для проведения испытаний должны быть защищены от воздействия таких ВВФ как: повышение t 0 , пыль, влажность, шум, вибрация, электромагнитные возмущения, а также отвечать требованиям рименяемых методик испытаний, санитарных норм и правил, требованиям безопасности труда и охраны окружающей среды.

Помещения должны быть достаточно просторными, чтобы устранить риск порчи оборудования и возникновения опасных ситуаций, обеспечить сотрудникам свободу перемещения и точность действий.

При необходимости обеспечиваются устройствами регулирующими условия испытаний и аварийными источниками питаний.

Должны быть определены условия допуска лиц, не относящихся к персоналу данной лаборатории, что является одним из условий обеспечения конфиденциальности информации о деятельности лаборатории для третьих лиц.

Данные о состоянии производственных помещений и план их размещения составляют отдельный раздел “Руководства по качеству”.

Испытательная лаборатория должна обладать четко отрегулированными и документально оформленными рабочими процессами, которые сопровождают весь испытательный процесс от приема заказа, до выдачи протокола испытаний. Таким образом, достигается однозначность в выполнении технологических операций в лаборатории.

В ГОСТ 51000.3-96 особое внимание уделено процедурам, оказывающим существенное влияние на результаты испытаний.

Порядок обращения с испытательными образцами изделий (этот процесс также называют “менеджмент образцов”) включает в себя:

Правильную подготовку и проведение отбора образцов, их маркировку;

Соблюдение условий транспортирования и хранения.

Образцы изделий, поступающие на испытания, должны быть идентифицированы на соответствие нормативной документации и сопровождаться соответствующим протоколом отбора.

Система регистрации должга гарантировать конфиденциальность использования образцов или испытуемых изделий, например в отношении других заказчиков. При необходимости вводят процедуру, обеспечивающую хранение изделий на складе.

На всех стадиях хранения, транспортирования и подготовки изделий к испытаниям предпринимают необходимые меры предосторожности, исключающие порчу изделий в результате загрязнения, коррозии или чрезмерных нагрузок, отрицательно влияющих на результаты испытаний.

Получение, хранение, возвращение (или утилизация) образцов производятся по четко установленным правилам.

Правильный менеджмент образцов – один из важнейших этапов в обеспечении качества испытаний.

При проведении испытаний в лаборатории необходимо использовать методы, установленные стандартными или техническими условиями на процессы испытаний.

Эти документы должны быть в распоряжении сотрудников, ответственных за проведение испытаний.

При отсутствии установленного метода испытания следует документально оформить соглашение между заказчиком и лабораторией о применяемом методе.

Работа проводимая испытательной лабораторией отражается в протоколе, показывающем точно, четко и недвусмысленно результаты испытаний и другую относящуюся к ним информацию.

Каждый протокол испытаний должен содержать, по крайней мере, следующие сведения:

Наименование, адрес испытательной лаборатории и место проведения испытания, если оно имеет другой адрес;

Обозначение протокола (например, порядковый номер0 и нумерацию каждой страницы, а также общее количество страниц;

Фамилию и адрес заказчика;

Характеристику и обозначение испытуемого образца;

Даты получения образца и проведения испытания;

Обозначение технического задания на проведение испытания, описание и процедуры (при необходимости);

Описание процедуры отбора образцов (выборки);

Любые изменения, вносимые в техническое задание на проведение испытаний или другую информацию, относящуюся к определенному испытанию;

Данные, касающиеся проведения нестандартных методов испытаний или процедур;

Измерения, наблюдения и полученные результаты, подтверждаемые таблицами, графиками, чертежами и фотографиями, а в случае необходимости любые зарегистрированные отказы;

Констатацию погрешности измерения (в случае необходимости);

Подпись должностного лица, ответственного за подготовку протокола испытаний и дату его составления;

Заявление о том, что протокол касается только образцов, подвергнутых испытанию;

Заявление, исключающее возможность частичной перепечатки протокола без разрешения испытательной лаборатории.

Большое значение для обеспечения качества испытаний имеют процедуры, связанные с эксплуатацией средств измерений, испытаний и контроля. Здесь важно предусмотреть:

Ведение реестра средств испытаний, измерений и контроля с указанием необходимых технических и метрологических характеристик;

Маркировку и хранение этого оборудования;

Наличие методик к выполнению измерений, испытаний и контроля на каждом рабочем месте;

Соблюдение внешних условий эксплуатации;

Наличие графиков технического обслуживания и ремонта, а также документацию по проверке и калибровке;

Назначение ответстве

Контрольная работа

по технологии обработки металла

тема: Обработка листового металла

1. Определение пригодности листового материала для глубокой вытяжки испытаниями по методу Эриксена

2. Отбортовка круглых отверстий

3. Вырубка-пробивка эластичным инструментом

4. Определение параметров сверхпластичности металлов

Литература

1. Определение пригодности листового материала для глубокой вытяжки испытаниями по методу Эриксена

Пригодность металла для вытяжки может быть установлена по показателям пластичности, определяемым по результатам испытаний образцов на линейное растяжение: отношению предела текучести к временному сопротивлению у т /у в, показателю упрочнения п, коэффициенту анизотропии R б.

Высокую способность к вытяжке показывают металлы, имеющие

у т /у в = 0,65 - 0,75, п > 0,2, R б? 1,0.

Проведение испытаний на растяжение и определение указанных выше показателей пластичности металла требует специального оборудования, высококвалифицированного персонала, а также значительных затрат времени. Поэтому такие испытания проводятся в лабораторных условиях. На производстве же проводят более простые и менее трудоемкие технологические испытания. Одно из таких испытаний - испытание на вытяжку сферической лунки по ГОСТ 10510-80 (метод Эриксена) на приборе МЛТ-10Г.

Испытания листового материала по методу Эриксена относятся к технологическим пробам, под которыми понимается выявление способности листового металла подвергаться пластическим деформациям, аналогичным тем, которые он испытывает в процессе технологической обработки.

Для установления пригодности материала к вытяжным операциям листовой штамповки применяются три основных вида испытаний:

v испытания на глубину выдавливания сферической лунки;

v испытания на глубину вытяжки колпачка;

v растягивание отверстия.

Прибор МЛТ-10Г позволяет проводить все три вышеуказанных вида испытаний.

Метод Эриксена заключается в вытяжке сферической лунки в зажатом по контуру образце с помощью пуансона 3 со сферической рабочей поверхностью (рис. 1.1).

Образец зажимают между матрицей 1 и прижимным кольцом 2 . Критерием окончания испытания служит момент образования трещины на поверхности образца. Мерой способности металла к вытяжке служит глубина h вытянутой лунки. В зависимости от глубины вытянутой лунки металл относят к той или иной категории вытяжки (табл. 1.1).

Рисунок 1.1 - Схема вытяжки сферической лунки: 1 - матрица; 2 - прижимное кольцо, 3 - пуансон

Таблица 1.1 - Нормы при испытаниях материалов по методу Эриксена

В соответствии с ГОСТ 10510--80 усилие прижима Q образца к матрице должно составлять 10 - 11 кН.

Кроме основного показателя испытания - глубины вытяжки сферической лунки - о качестве металла можно судить по характеру разрушения и состоянию поверхности вытянутой лунки. Разрыв образца по дуге окружности (рис.1.2,а ) указывает на изотропность металла. Разрыв по прямой линии (рис.1.2,б ) свидетельствует о полосчатости микроструктуры металла. Гладкая поверхность лунки указывает на мелкозернистую структуру, а шероховатая ("апельсиновая корка") - признак крупнозернистой структуры металла.

Рисунок 1.2 - Виды разрушения заготовок при вытяжке (формовке) сферической лунки

Материальное обеспечение

v испытательная машина МТЛ-10Г (рис.1.3);

v комплект оснастки для вытяжки (формовки) сферического сегмента: пуансон диаметром 20 мм, матрица, прижимное кольцо, штангенциркуль, микрометр;

v образцы из листовой углеродистой или конструкционной стали толщиной 0,8 - 2,0 мм в виде карточек размерами (70-100)х(70-100) мм или кружков диаметром 70-100 мм.

Рисунок 1.3 - Схема испытательной машины МТЛ-10Г: 1 - штурвал; 2 - шайба с разметкой; 3 - втулка с прижимным кольцом; 4 - сферический пуансон; 5 - вытяжное очко; 6 - зеркало; 7 - подпружиненный стопор; 8 - винт.

Машина МЛТ-10Г работает следующим образом. Вращением штурвала 1 перемещают вправо втулку 3, соединенную с корпусом резьбовым соединением, а также винт 8, застопоренный во втулке 3 подпружиненным стопором 7. При этом происходит жесткий прижим заготовки между прижимным кольцом втулки 3 и вытяжным очком 5.

Далее путем сжатия пружины высвобождают стопор 7 из глухого паза в винте 8. При дальнейшем вращении штурвала 1 винт 8 по резьбе в отверстии втулки 3 перемещается вправо при неподвижной втулке 3. Сферический пуансон 4, перемещаемый вместе с винтом 8, деформирует зажатую заготовку в полость вытяжного очка 5. Образование трещины в формуемой заготовке фиксируют визуально с помощью зеркала 6.

2. Отбортовка круглых отверстий

металл отверстие штамповочный сверхпластичность

Отбортовка отверстий широко используется в штамповочном производстве, заменяя операции вытяжки с последующей вырубкой дна. Особенно эффективно применяется отбортовка отверстий при изготовлении деталей с большим фланцем, когда вытяжка затруднительна и требует нескольких переходов. В настоящее время путем отбортовки получают отверстия диаметром 3 ч 1000 мм и толщиной материала 0,3 ч 30 мм.

Под отбортовкой понимают операцию холодной листовой штамповки, в результате которой по внутреннему (внутренняя отбортовка) или наружному (наружная отбортовка) контуру заготовки образуется борт. В основном выполняют внутреннюю отбортовку круглых отверстий. Образование борта в этом случае осуществляется за счет вдавливания в отверстие матрицы части заготовки с предварительно или одновременно с отбортовкой пробитым отверстием. Схема отбортовки круглых отверстий показана на рисунке 2.1. Разновидностью отбортовки является отбортовка с утонением стенки.

Рисунок 2.1 - Схемы отбортовки круглых отверстий: а) сферическим пуансоном; б) цилиндрическим пуансоном

Отбортовку круглых отверстий выполняют сферическим (рисунок 2.1а ) или цилиндрическим пуансоном (рисунок 2.1б ). В последнем случае рабочий конец пуансона выполняют в виде фиксатора (ловителя), обеспечивающего центрирование заготовки по отверстию, с коническим переходом к рабочей части диаметра d п.

Деформация металла при отбортовке характеризуется следующими изменениями: удлинением в тангенциальном направлении и уменьшением толщины материала, о чем свидетельствует радиально-кольцевая сетка, нанесенная на заготовку (рисунок 2.2). Расстояния между концентрическими окружностями остаются без значительных изменений.

Рисунок 2.2 - Заготовка до и после отбортовки

Степень деформации при отбортовке отверстий определяется соотношением между диаметром отверстия в заготовке d и диаметром борта D или так называемым коэффициентом отбортовки:

К = d /D ,

где D определяется по средней линии (см. рисунок 2.2).

Если коэффициент отбортовки превышает предельную величину К пред, то на стенках борта образуются трещины.

Предельный для данного материала коэффициент отбортовки может быть аналитически рассчитан по формуле:

где h - коэффициент, определяемый условиями отбортовки;

d - относительное удлинение, определяемое из испытаний на растяжение.

Величина предельного коэффициента отбортовки зависит от следующих факторов:

1) характера обработки и состояния кромок отверстий (сверление или пробивка, наличие или отсутствие заусенцев);

2) относительной толщины заготовки s /D ;

3) рода материала и его механических свойств;

4) формы рабочей части пуансона.

Существует прямая зависимость предельно допустимого коэффициента отбортовки от относительной толщины заготовки, т. е. с уменьшением d /s величина предельно допустимого коэффициента отбортовки К пред уменьшается и увеличивается степень деформации. Кроме того, величина К пред зависит от способа получения отбортовываемого отверстия, что показано в таблице 2.1 для малоуглеродистой стали. В таблице 2.2 приведены предельные значения коэффициента отбортовки для цветных материалов.

Допустимая величина утонения стенки борта при отбортовке вследствие дефектов края отверстия (заусенцы, наклеп и т. п.) значительно ниже, чем величина поперечного сужения при испытании на растяжение. Наименьшая толщина у края борта составляет:

Таблица 2.1 - Расчетные значения К пред для малоуглеродистой стали

Тип пуансона

Способ получения отверстия

Значения К пред в зависимости от d /s

сферический

пробивка в штампе

цилиндрический

сверление с зачисткой заусенцев

пробивка в штампе

Расчет технологических параметров отбортовки круглых отверстий осуществляют следующим образом. Исходными параметрами являются внутренний диаметр D вн отбортованного отверстия и высота борта Н , заданные чертежом детали. По указанным параметрам рассчитывают требуемый диаметр d технологического отверстия.

Таблица 2.2 - Значения К пред для цветных металлов и сплавов

Для относительно высокого борта расчет диаметра d выполняют исходя из равенства объемов заготовки до и после отбортовки:

где D 1 = d п + 2(r м + s ).

В данной формуле геометрические параметры определяются согласно рисунку 2.1.

Для низкого борта расчет можно выполнять из условия обычной гибки в радиальном сечении:

d = D + 0,86r м - 2Н - 0,57s .

Затем проверяют возможность отбортовки за один переход. Для этого сравнивают коэффициент отбортовки (см. стр.14) с предельным значением К пред: К > К пред.

Усилие отбортовки круглых отверстий цилиндрическим пуансоном может быть приближенно определено по формуле

где s Т - предел текучести материала.

Характер изменения усилия при отбортовке показан на рисунке 2.3 в зависимости от формы очертания рабочей части пуансона.

Рисунок 2.3 - Диаграммы усилия и переходы отбортовки круглых отверстий при различной форме пуансона: а ) криволинейной; б ) сферической; в ) цилиндрической

3. Вырубка-пробивка эластичным инструментом

Использование традиционных методов листовой штамповки связано с изготовлением дорогой штамповочной оснастки и эффективно лишь при крупносерийном и массовом характере производства. В мелкосерийном и опытном производствах холодная листовая штамповка в случае применения обычных конструкций штампов экономически невыгодна, то есть затраты на штамповочную оснастку не окупаются.

Одним из экономически эффективных методов штамповки в условиях мелкосерийного и опытного производства является штамповка эластичным инструментом, когда один из рабочих инструментов изготовлен из резины или полиуретана. При этом значительно упрощается конструкция инструмента и удешевляется его изготовление, отпадает необходимость изготовления и пригонки второго рабочего инструмента, сокращаются сроки подготовки производства.

Штамповка эластичным инструментом применяется как для разделительных операций - вырубки-пробивки, так и для формоизменяющих операций - гибки, вытяжки и формовки.

В качестве эластичных сред для штамповки используются резины и полиуретаны. Резины менее износостойки и работают при сравнительно небольших давлениях, обычно не превышающих 20 ч 30 МПа.

В последнее время вместо резины все шире применяется полиуретан. Полиуретаны более износостойки и выдерживают давления порядка 1000 МПа (в закрытых объемах). Прочность полиуретана в 6 ч 8 раз выше, чем у резины, и достигает 600 МПа. Чаще всего используют полиуретаны марок СКУ-6Л, СКУ-7Л, СКУ-ПФЛ. Последняя марка обычно используется для разделительных операций.

Особенно эффективно используются эластичные среды при выполнении разделительных операций. При помощи полиуретана можно вырезать детали из алюминиевых сплавов толщиной до 3 мм; из стали (легированной и углеродистой), латуни и бронзы толщиной до 2 мм.

Типовая универсальная оснастка для вырубки-пробивки показана на рисунке 3.1. За один ход пресса производится вырубка детали по контуру и пробивка отверстий и пазов в соответствии с конфигурацией вырезного шаблона. Контейнер, в котором располагается эластичный инструмент, обычно изготавливают из стали 40Х с твердостью после нормализации HRC 28 ч 32.

Вырезные шаблоны простой конфигурации и толщиной более 2 ч 3 мм изготавливаются из углеродистых сталей марок У 8, У 8А, У 10, У 10А. Более тонкие и сложные по контуру шаблоны делают из легированных сталей марок Х 12, Х 12М, Х 12Ф 1. Твердость шаблона после закалки составляет HRC 56 ч 60, шероховатость рабочей поверхности после шлифования Ra 0,25 ч 1,00.

Большое значение при вырезке деталей имеет высота вырезного шаблона, от которого зависит величина отхода материала и качество детали. Оптимальную высоту шаблона Н (в мм), обеспечивающую качественную вырезку заготовки из пластичного материала, можно определить по формуле

где d р - относительное равномерное удлинение материала;

s - толщина материала, мм.

Рисунок 3.1 - Штамп для вырубки-пробивки эластичными середами: 1 - контейнер; 2 - шайба; 3 - эластичный инструмент; 4 - заготовка; 5 - вырезной шаблон; 6 - подштамповая плита

Высота эластичного блока Н э (мм) выбирается из условия

Н э 3H + 10, (3.2)

где Н берется в миллиметрах.

Необходимый припуск материала L (мм) при вырубке деталей с простым контуром определяется по формуле

где f - коэффициент трения между заготовкой и подштамповой плитой.

При вырубке деталей с криволинейным контуром величина припуска L (мм) определяется:

где R - где радиус кривизны контура детали (знак "плюс" берется для выпуклого контура, "минус" - для вогнутого).

Давление, необходимое для вырубки детали по контуру, зависит от механических свойств материала, его толщины и высоты вырезного шаблона. Для выпуклого (знак "плюс") или вогнутого (знак "минус") криволинейного участка давление вырезки q определяется по формуле

а для прямолинейного участка по формуле

q = s s в /H . (3.6)

Для пробивки отверстий небольшого диаметра d давление составляет:

q = 3s s в /d , (3.7)

а для вырезки небольших пазов с размерами а b

При одновременной вырубке детали по контуру и пробивке отверстий и пазов необходимое давление следует определять по максимальной величине q max , которое, как правило, соответствует пробивке отверстий и пазов с наименьшей площадью.

Усилие пресса Р , необходимое для осуществления разделительной операции, определяется с учетом коэффициента потерь на трение и сжатие эластичного инструмента по формуле

Р = 1,2Fq max , (3.9)

где F - площадь рабочей поверхности эластичного инструмента.

4. Определение параметров сверхпластичности металлов

Сверхпластичностью называется состояние деформируемого материала с особой структурой, возникающее при высокой гомологической температуре и характеризующееся аномально высокими предельными степенями деформации без нарушения сплошности материала под влиянием напряжений, величина которых очень низка и сильно зависит от скорости деформации и структура материала.

Таким образом, необходимы три условия для перевода материалов в сверхпластичное состояние:

1. Особая структура - это ультрамелкое равноосное зерно с размером не более 25 мкм. Такая структура обеспечивает при температуре сверхпластичности иной механизм деформации - межзеренное скольжение.

2. Оптимальная температура Т = 0,7…0,85 Тпл. (Тпл - температура плавления металла). При Т < 0,7 Тпл диффузионная подвижность зерен невелика для реализации межзеренного скольжения. При Т > 0,85 Тпл происходит интенсивный рост зерен, тормозящий процессы межзеренного скольжения, что приводит к исчезновению эффекта сверхпластичности в металле.

3. Скорость деформации й: достаточно малая для полного прохождения диффузионных процессов и достаточно высокая, чтобы в условиях высоких температур предотвратить рост зерна; для материалов с ультрамелкозернистой структурой размером 1-10 мкм й = 10 -5 …10 -3 с -1 , для материалов с субмикронным зерном 0,1-1 мк й = 10 -0 …10 -3 с -1 , для материалов с нанокристаллической структурой 100-10 нм й = 10 -1 …10 1 с -1 , для аморфных материалов 10 3 …10 5 с -1 .

Признаки состояния сверхпластичности:

1. Повышенная чувствительность напряжения течения S к изменению скорости деформации й, т.е. повышенная склонность к скоростному упрочнению. Скоростная чувствительность напряжения течения к скорости деформации определяется коэффициентом

m = dlnS /dln й > 0,3.

2. Большой ресурс деформационной способности (деформация квазиравномерная на сотни и тысячи процентов по принципу бегающей шейки).

3. Напряжение течения в состоянии СП в несколько раз меньше, чем предел текучести материалов при пластической деформации.

Связь между силовыми и деформационно-скоростными параметрами металлов и сплавов, обрабатываемых давлением, в общем виде выглядит следующим образом:

S = Cе n й m , (4.1)

где е и й - логарифмические степень и скорость деформации;

С - коэффициент, зависящий от температуры и структуры металла.

Для сверхпластичных материалов деформационное упрочнение практически отсутствует, то есть n = 0, е n = 1 и уравнение (1) принимает вид:

S = Кй m , (4.2)

при этом К? С.

В основе всех методов определения параметра m лежит сравнение напряжения течения S минимум при двух скоростях деформации й.

Из формулы (2) показатель m можно определить по уравнению:

m = dlnS /dln й (4.3)

Процедура определения m состоит в том, что образец растягивают или сжимают до максимума усилия, а затем на участке установившегося течения (при постоянной или снижающей нагрузке) резко увеличивают скорость деформирования с v 1 до v 2 (рис. 4.1.).

Рисунок 4.1 - Схема кривой усилие-время для определения показателя m методом скачкообразного изменения скорости траверсы

По достижении нового максимума усилия и начала установившегося течения вновь изменяют скорость траверсы, уменьшая или увеличивая ее.

Стремление полнее удовлетворить требованиям одинаковой предварительной деформации и неизменности структуры привело к разработке разных способов расчета, использующих разные точки кривой на рис.4.1. Рассмотрим некоторые из них.

1. По методу Бэкофена:

где Р А - максимальное усилие при v 2 , а Р В - усилие, полученное экстраполяцией участка СD при скорости v 1 до деформации, равной деформации в точке при скорости v 2 . Полученное по уравнению (4.4) значение m приписывается некоторой средней скорости деформации, вычисленной по v 1 и v 2 при условии равномерности деформации.

Способ Бэкофена неточен из-за ошибок экстраполяции.

2. Способ Моррисона не требует экстраполяции, так как m определяется по уравнению:

где S A и S C - истинные напряжения в точках максимальных усилий для сравниваемых скоростей;

S A = 4Р А /р(D 2 А), D А = DоvНо/(Н о - Д А);

S С = 4Р С /р(D 2 С), D С = DоvНо/(Н о - Д С),

D о и Н о - исходные размеры образцов;

Д А, Д С - абсолютная деформация образцов в точках А и С.

й А и й С - истинные скорости деформации,

й А = V A /(Н о - Д А), с -1 ;

й С = V С /(Н о - Д С), с -1 ,

где V A и V С - скорости деформирования в точках А и С, мм/с.

Однако точкам А и С соответствуют разные деформации, а значения m, полученные при повышении и снижении скорости, различны.

3. По третьему способу величину m относят к скорости деформации перед скачком:

Здесь производят обратную экстраполяцию участка установившегося течения при скорости v 2 к деформации (точки Е и Е!), при которой была переключена скорость.

Способ дает хорошую воспроизводимость результатов, но его физический смысл не ясен.

4. Способ Хедворса и Стоуэлла предполагает, что на прямолинейном участке DF структура металла еще не успевает измениться и тогда

Считается, что из вышеприведенных способ Хедворса и Стоуэлла наиболее приемлемый.

Литература

1. Новиков И.И. Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном / И.И. Новиков, В.К. Портной. - М. : Металлургия, 1981. - 168 с.

2. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности / О.М. Смирнов. - М. : Машиностроение, 1979. - 189 с.

3. Карабасов Ю.С. Новые материалы / Ю.С. Карабасов [и др.]. - М. : МИСиС, 2002. - 736 с.

4. Тихонов А.С. Эффект сверхпластичности металлов и сплавов / А.С. Тихонов. - М. : Наука, 1978. - 142 с.

5. Чумаченко Е.Н. Механические испытания и построение аналитических моделей поведения материалов в условиях сверхпластичности. Ч. 1 / Е.Н. Чумаченко, В.К. Портной, И.В. Логашина // Металлург. - 2014. - № 12. - С. 68-71.

6. Чумаченко Е.Н. Механические испытания и построение аналитических моделей поведения материалов в условиях сверхпластичности. Ч. 2 / Е.Н. Чумаченко, В.К. Портной, И.В. Логашина // Металлург. - 2015. - № 1. - С.76-80.

7. SSAB. Штамповка листовой стали: справочник. Резка на заданные размеры и пластическое формоизменение: пер. с англ. / под ред. Р.Е. Глинера. - Гетеборг: SSAB, 2004. - 153 с.

8. Беляев В.А. Холодная штамповка и проектирование штампов: методические рекомендации по выполнению лабораторных работ / В.А. Беляев. - Бийск: АлтГТУ им. Ползунова, 2007. - 37 с.

9. Анищенко А.С. Прогрессивные технологические решения в обработке металлов давлением: Конспект лекций в 3-х частях. Часть 1. Листовая штамповка подвижными средами. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности / А.С. Анищенко. - Мариуполь, ПГТУ, 2013. - 58с.

10. Беляев В.А. Холодная штамповка и проектирование штампов: методические рекомендации по выполнению лабораторных работ / В.А. Беляев. - Бийск: АлтГТУ им. Ползунова, 2007. - 37 с.

11. Григорьев Л.Л. Холодная штамповка: справочник / Л.Л. Григорьев, К.М. Иванов, Э.Е. Юргенсон. - СПб: Политехника, 2009. - 665 с. : ил.

Подобные документы

Основные технологические отходы в кузнечно-штамповочном производстве (облой, перемычки сквозных отверстий поковок). Холодная и горячая правка. Обрезка облоя, пробивка перемычек. Зачистка заусенцев и дефектных участков. Правка и калибровка, термообработка.

презентация , добавлен 18.10.2013


Оценка потребности и определение ассортимента выпускаемого листового стекла. Технология производства листового стекла флоат-способом формования на расплаве олова, пути и средства его совершенствования. Теплотехнический расчет стекловаренной печи.

дипломная работа , добавлен 27.06.2011


Основные дефекты металла при резке и методы их устранения. Расчет и проектирование привода тянущего ролика. Проектировочный расчет зубчатых передач. Расчет шпонок и шлицевых соединений. Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя.

дипломная работа , добавлен 20.03.2017


Способы автоматической резки металла. Выбор оборудования и материала. Разработка технологического процесса раскроя и управляющей программы для станка с ЧПУ с помощью системы Техтран. Детали для задания на раскрой. Создание деталей в базе данных.

дипломная работа , добавлен 17.09.2012


Исследование влияния разных радиусов на гибку листового материала. Анализ системы моделирования технологических процессов, предназначенных для анализа трехмерного поведения металла при различных процессах обработки давлением. Расчет длины заготовки.

контрольная работа , добавлен 08.01.2014


Анализ вариантов технологических схем изготовления детали. Определение усилия вырубки развертки детали и подбор пресса. Расчет ширины полосы материала для изготовления заготовки. Определение усилий гибки. Расчет коэффициента использования материала.

курсовая работа , добавлен 20.03.2016


Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. Преимущества и недостатки метода сверхпластической формовки по сравнению с традиционными методами. Три основных признака, совокупность которых может характеризовать состояние сверхпластичности.

лабораторная работа , добавлен 25.12.2015


История возникновения стеклоделия в Кыргызстане и за рубежом, принципы, на которых оно построено. Технологии изготовления стекла, его характеристика, виды, свойства, резка и упаковка. Применение листового стекла в сфере производства и потребления.

курсовая работа , добавлен 26.04.2011


Обоснование параметров сталеразливочного ковша. Расчет параметров обработки стали. Определение снижения температуры металла. Расчет количества и состава неметаллических включений. Параметры вакуумной камеры. Обработка металла на установке "Ковш-печь".

курсовая работа , добавлен 29.10.2014


Технология и товароведение промышленной продукции на примере стекла армированного листового - регламентирование контроля качества и стандарты его показателей, условия поставок, упаковки, транспортировки, приема, испытания, применения и хранения.

Технологические пробы весьма разнообразны. Они служат лишь для качественной или сравнительной оценки металла.

Обычно проведение технологической пробы оговаривается техническими условиями. Как правило, размеры образцов и условия испытания должны быть строго одинаковыми, лишь в этом случае результаты могут сравниваться.

В качестве показателей пригодности металла для каждого вида пробы выбираются свои характеристики. Такими характеристиками могут служить угол загиба, степень обжатия, число перегибов проволоки до возникновения первых признаков разрушения, степень высадки и т.д.

В качестве примеров приведем следующие технологические пробы:

Проба на загиб в холодном и нагретом состоянии

Схематически она показана на рисунке:

Загиб может производиться до определенного угла, либо до параллельности сторон, либо до соприкосновения сторон. Металл, выдерживающий пробу, не должен иметь трещин.

Такая проба определяет способность металла принимать заданный по размерам и форме загиб.

Проба на осадку в холодном состоянии

Проба на осадку в холодном состоянии (рис. 31) позволяет определять способность металла к заданной по размерам и форме деформации сжатия.

Образец считается выдержавшим пробу, если при осадке до заданной высотыh в нем не появились трещины или изломы.

Проба на загиб трубы в холодном и горячем состоянии (рис. 32) выявляет способность металла трубы принимать заданный по размерам и форме загиб. Испытание состоит в загибе заполненного сухим песком или канифолью отрезка трубы на 90" вокруг оправки.

После загиба труба не должна иметь:

• волосовин,

  надрывов,

  расслоений.

Проба на перегиб проволоки

Проба на перегиб проволоки производится с целью выявления способности проволоки выдерживать повторный загиб (рис. 33).

Число перегибов до разрушения свидетельствует о способности металла выдерживать многократные перегибы.

Проба на навивание проволоки

Проба на навивание проволоки (рис. 34).

Способность металла подвергаться различным видам деформации выявляют обычно при технологических испытаниях образцов. О ре­зультатах технологических испытаний металлов судят по состоянию их поверхности. Если после испытания на поверхности образца не обнаружены внешние дефекты, трещины, надрывы, расслоения или излом, то металл выдержал испытание.

Испытание на выдавливание применяют для определения способ­ности листового металла подвергаться холодной штамповке и вытяжке. Образец закладываю]’ в специальный прибор, в котором пуансоном с шаровой поверхностью выдавливается лунка до появления первой трещины в металле.

Характеристикой пластичности металла является глубина лунки до разрушения металла.

Испытание на изгиб сварных швов проводят для определения вязкости сварного соединения, выполненного встык. Образец свобод­но устанавливают на двух цилиндрических опорах и подвергают изгибу до появления первой трещины. Характеристикой еязкости является величина угла изгиба.

Испытание на изгиб в холодном или нагретом состоянии прово­дится для определения способности листового металла принимать заданный по размерам и форме изгиб. Образцы для испытания выре­зают из листа без обработки поверхностного слоя.

При толщине листового металла больше 30 мм испытание па изгиб обычно не проводят. Для осуществления пробы на изгиб применяют прессы или тиски.

Испытание на осадку в холодном состоянии применяют для опре­деления способности металла принимать заданную по размерам и фор­ме деформацию сжатия. Испытаниям подвергают прутки, направлен­ные в копку и предназначенные для изготовления болтов, заклепок и и т. д. Образец должен иметь диаметр, равный диаметру испытуемого прутка, и высоту, равную двум диаметрам прутка. В этой пробе сбра- зец осаживают ударами кувалды до высоты, заданной техническими условиями.

Проба на расплющивание необходима для определения способно­сти полосового, пруткового или листового металла принимать за­данное расплющивание.

Проба навиванием проволоки диаметром до 6 мм предназначена для определения способности металла выдерживать заданное число витков. Проволоку навивают на оправку определенного диаметра. После навивки на проволоке не должно быть поверхностных дефектов.

Пробу на перегиб проволоки применяют для определения способ­ности металла выдерживать повторный загиб и разгиб. Испытанию подвергают круглую проволоку и прутки диаметром 0,8-7 мм со ско­ростью около 60 перегибов в минуту до разрушения образца. Длина образца 100-150 мм.

Проба на двойной кровельный замок предназначена для определе­ния способности листового металла толщиной менее 0,8 мм принимать заданную по размерам и форме деформацию. При испытании два листа соединяют двойным замком. Угол загиба, число загибов и разгибов замка указывают в технических условиях.

Проба на изгиб трубы диаметром не более 115 мм в холодном или горячем состоянии нужна для определения способности металла при­нимать заданный по размерам и форме загиб. Образец трубы длиной не менее 200 мм, заполненный сухим песком или залитый канифолью, загибают на 90° вокруг оправки, .радиус которой указывают в техни­ческих условиях.

Проба на сплющивание трубы необходимо для определения способ­ности металла подвергаться деформации сплющивания. Образец дли­ной, равной примерно наружному диаметру трубы, сплющивают уда­рами молотка {молота, кувалды) или под прессом до размеров, ука­занных в технических условиях.

Нормы механических свойств металла бес­шовных и сварных труб в состоянии постав­ки регламентируются соответствующими стан­дартами и ТУ либо устанавливаются соглаше­нием сторон.

Бесшовные трубы из стали марок, поставляемых по ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71 иГОСТ 19282-73, могут быть изготовлены с контролем механических свойств на термообработанных образцах.

В большинстве случаев оговаривают нормы по временному сопротивлению разрыву, пре­делу текучести и относительному удлинению, значительно реже нормируют значения отно­сительного сужения, ударной вязкости и твер­дости. Например, твердость нормируется в подшипниковых трубах по ГОСТ 801-78 инекоторых других.

Ударную вязкость контролируют в основ­ном, когда размеры трубы позволяют выре­зать стандартный образец. Если используют нестандартные образцы, нормы и метод испытания устанавливают по соглашению сторон.

В зависимости от назначения и условий ра­боты трубы по требованию потребителя под­вергают одному или нескольким видам тех­нологических испытаний (на загиб, раздачу, сплющивание, бортование).

Испытание на загиб труб, поставляемых по ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74 и ГОСТ Ю705-80, проводят в соответствии с требо­ванием ГОСТ 3728-78, при этом растягива­ют сторону образца, соответствующую наруж­ной поверхности трубы.

Образцы от сварных труб вырезают за пре­делами зоны термического влияния сварного шва.

При испытании сварных труб шов должен находиться в зоне сжатия и располагаться под углом 90° к плоскости изгиба. Испыта­ние металла шва и металла зоны термическо­го влияния на загиб проводят по ГОСТ 6996-66.

Испытание труб на раздачу в холодном состоянии осуществляют по ГОСТ 11706-78 с помощью оправки конусностью 1:10, 1:5 или 1:4 и проводят по ГОСТ 8694-75 пу­тем плавной раздачи образца конической оп­равкой до разрыва или до заданного процен­та раздачи.

Испытание труб на сплющивание проводят по ГОСТ 8695-75 в холодном состоянии. Сварной шов при испытаниях на сплющива­ние располагается примерно под углом 90° к оси приложения нагрузки.

Испытания проводят путем плавного сплю­щивания образца, находящегося между дву­мя гладкими жесткими и параллельными плоскостями, сближая сжимающие плоскости до заданного расстояния.

В некоторых случаях испытания проводят до соприкосновения внутренних стенок (ГОСТ10498-82).

Для труб нефтяного сортамента расстояние между параллельными плоскостями после ис­пытания зависит не только от диаметра и тол­щины стенки, но также и от группы проч­ности.

Испытанию на бортование в холодном со­стоянии подвергают бесшовные трубы по ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74 и сварные трубы по ГОСТ 10705-80, а также по ГОСТ12132-66 следующего сортамента:

Наружный диа­метр, мм. . <60 60-108 108-140140¾ 160

Толщина стен­ки, % не более... 10 8 6 5

* От наружного диаметра трубы

Испытание проводят по ГОСТ 8693-80 пу­тем плавной отбортовки на 90 или 60° кон­ца образца (или трубы) при помощи оправ­ки до получения заданного диаметра.

Трубы диаметром 3-15 мм с толщиной стенки 0,7-0,9 мм по ГОСТ 11249-80 долж­ны выдерживать испытание на двойное бор­тование с центральным углом 90°.

Значительную часть горячекатаных бесшов­ных труб из углеродистой и легированной стали, а также сварных из углеродистой, низ­колегированной и частично из нержавеющей стали поставляют в состоянии после горячей прокатки или сварки без термической обра­ботки. При этом требуемые стандартами и техническими условиями механические и дру­гие свойства металла обеспечиваются химиче­ским составом стали и технологией прокатки или сварки труб. Вместе с тем в последние годы существенно возрос объем термической обработки за счет нормализации или термиче­ского упрочнения (это особенно характерно для сварных труб), а также локальной тер­мической обработки сварного соединения, про­водимой непосредственно в технологической линии трубоэлектросварочного стана.

Необходимость термической обработки пре­дусматривают, как правило, в общем виде; в ряде случаев для обеспечения требуемых эксплуатационных свойств, регламентируют также конкретные режимы термической обра­ботки (например, для котельных труб из ста­лей перлитных марок).

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+