GOST 10145-81

GOST 10145–81 Métaux. Méthode de test pour la résistance à long terme

GOST 10145–81

Groupe B09

NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR

MÉTAUX

Méthode de test pour la résistance à long terme

Métaux. Méthode d'essai de stress ou de rupture

Valable à partir du 01/07/1982
jusqu'au 01.07.1987*
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* Date d'expiration supprimée
selon le protocole du Conseil interétatique
sur la normalisation, la métrologie et la certification.
(IUS N 2, 1993). - Notez "CODE".

APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par le décret du Comité d'État de l'URSS sur les normes du 02.09.1981 N 4138

La présente Norme internationale spécifie une méthode d'essai de la résistance à long terme des métaux et alliages ferreux et non ferreux à des températures allant jusqu'à 1200 °C.

L'essence de la méthode est d'amener l'échantillon à la destruction sous l'action d'une charge de traction constante à une température constante.

À la suite des tests, la limite de résistance à long terme est déterminée, c'est-à-dire la contrainte qui provoque la destruction du métal pendant un certain temps de test à une température constante, ou (lors des tests d'acceptation et d'autres tests de contrôle) une caractéristique de contrôle est établi - le temps de rupture à une contrainte donnée, qui est égal ou supérieur au délai spécifié dans les normes ou spécifications pour les produits métalliques.

L'application de la méthode est prévue dans les normes ou spécifications des produits métalliques.

La norme est conforme à RS 63−64*.
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* Conformément à l'Amendement n° 1, la référence est remplacée par l'ISO/R-206**.
** L'accès aux documents internationaux et étrangers peut être obtenu en cliquant sur le lien - Note du fabricant de la base de données.

1. FORME ET DIMENSIONS DES ÉCHANTILLONS

1.1. Installez les modèles de base :

échantillon cylindrique de diamètre 5 mm avec une longueur initiale estimée à 25 mm ;

échantillon cylindrique de diamètre 10 mm avec une longueur initiale estimée à 50 mm ;

échantillon cylindrique de diamètre 10 mm avec une longueur initiale estimée à 100 mm ;

échantillon cylindrique de 7 mm de diamètre avec une longueur initiale estimée à 70 mm ;

éprouvettes plates de longueur effective initiale mm, où - surface de section initiale de la partie travaillante de l'échantillon en mm . L'épaisseur d'un échantillon plat est déterminée par l'épaisseur du produit laminé.

Il est permis, s'il existe des justifications techniques, d'utiliser des échantillons proportionnels d'autres tailles et formes. Le diamètre des éprouvettes cylindriques doit être d'au moins 3 mm. La forme et les dimensions de l'éprouvette sont établies par des normes ou des spécifications pour les produits métalliques.

Lors de l'utilisation d'échantillons de tailles différentes, l'influence possible du facteur d'échelle sur les résultats de l'essai doit être prise en compte.

1.2. Les écarts admissibles dans les dimensions et le paramètre de rugosité de la surface traitée des échantillons doivent être conformes aux exigences spécifiées dans le tableau 1.

Tableau 1

1.2.1. Le faux-rond d'un échantillon cylindrique lors de la vérification des centres ne doit pas dépasser 0,02 mm.

1.2.2. L'écart admissible de la taille de la section transversale ne doit pas dépasser ± 0,5 %.

1.3. Les échantillons en fonction de la forme et des dimensions des têtes d'échantillon et de la partie de transition de la tête à sa longueur de travail sont déterminés par la méthode acceptée de fixation de l'échantillon dans les poignées de la machine d'essai et la méthode de fixation du compteur d'allongement, si le test est accompagné de la mesure de la déformation de l'échantillon. L'accouplement de la tête d'échantillonnage avec sa partie active doit être lisse.

1.4. Les échantillons peuvent être utilisés selon deux types : avec une surface traitée ou avec la préservation de la couche de surface (par exemple, des échantillons de tôles laminées ou des échantillons fabriqués par coulée de précision) conformément aux normes et spécifications des produits métalliques.

1.5. Les échantillons présentant des déformations, des dommages mécaniques, des défauts de surface sous forme d'inclusions étrangères, des délaminations, des pores, des coquilles, des fissures (résultant d'un traitement mécanique ou thermique) ne sont pas soumis à des tests. Le redressement ou tout autre type de redressement des pièces ou des éprouvettes n'est pas autorisé.

1.6. Si le métal doit être testé sous une forme traitée thermiquement, les ébauches des échantillons sont soumises à un traitement thermique. Si, après traitement thermique, le métal est mal usiné par découpe, il faut d'abord amener ces ébauches à des dimensions tenant compte d'un traitement final et d'un éventuel gauchissement. Les exigences pour le métal et les dimensions des ébauches sont établies par des normes ou des spécifications pour les produits métalliques.

Lors de la fabrication des échantillons, il ne doit y avoir aucun changement dans la structure et les propriétés du métal testé (par exemple, en raison d'un échauffement ou d'un durcissement).

1.7. Les exigences relatives à la précision des échantillons de mesure avant les tests doivent être conformes à GOST 9651-73, à moins que des exigences plus strictes ne soient imposées.

2. ÉQUIPEMENT

Les exigences techniques pour les machines de test des métaux pour la résistance à long terme doivent être conformes à GOST 15533–80 *.
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* Le document n'est pas valable sur le territoire de la Fédération de Russie. GOST 28845–90 est en vigueur. — Note du fabricant de la base de données.

3. TEST

3.1. L'échantillon, installé dans les poignées de la machine d'essai et placé dans le four, est chauffé à la température spécifiée (le temps de chauffage ne doit pas dépasser 8 heures) et maintenu à cette température pendant au moins 1 heure. le temps de maintien est réglementé dans les normes ou les spécifications des produits métalliques.

Remarques:

1. Dans des cas particuliers, si le matériau d'essai a une structure stable et est destiné à une longue durée de vie, le temps de chauffage peut être supérieur à 8 heures, et pour le matériau ayant une structure instable et destiné à une courte durée de vie, le pré- le temps de maintien est inférieur à 1 heure.

2. Le dispositif de chauffage peut être utilisé avec une atmosphère protectrice ou autre si les conditions d'essai l'exigent.

3.2. Pour mesurer la température des échantillons aux extrémités de leur partie travaillante, au moins deux thermocouples doivent être installés, et sur les échantillons d'une longueur estimée supérieure à 100 mm, au moins trois, uniformément répartis sur toute la longueur estimée. Les thermocouples sont montés de manière à ce que les jonctions chaudes soient en contact étroit avec la surface de l'échantillon. La jonction chaude du thermocouple doit être protégée des parois chaudes du four.

3.3. Les thermocouples doivent être vérifiés conformément à GOST 8 .338-78*. Les conditions de vérification des thermocouples en métaux non précieux doivent correspondre à celles indiquées dans le tableau 2.
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* Le document n'est pas valable sur le territoire de la Fédération de Russie. GOST 8.338-2002 est en vigueur. — Note du fabricant de la base de données

Tableau 2

Si la durée de l'essai dépasse les temps d'étalonnage spécifiés pour les thermocouples, ces derniers doivent être vérifiés entre les essais. En cas de changement des lectures du thermocouple, d'autres thermocouples sont utilisés pour maintenir la stabilité des lectures jusqu'à la fin du test.

La soudure froide du thermocouple pendant le test doit avoir une température constante.

En cas de défaillance d'urgence du deuxième thermocouple, il est permis de compléter les essais avec un seul thermocouple à condition qu'il fonctionne pendant au moins 70 % du temps d'essai prévu dans les normes ou spécifications des produits métalliques.

3.4. Les écarts par rapport à la température spécifiée à tout moment pendant toute la durée de l'essai et en tout point de la longueur effective de l'éprouvette ne doivent pas dépasser :

3.5. Il est nécessaire de mesurer la température d'essai périodiquement, au moins toutes les 2 heures. L'enregistrement automatique de la température tout au long du test est recommandé.

Noter. Pour les essais d'arbitrage, l'enregistrement automatique de la température est obligatoire.

3.6. La température d'essai est choisie comme un multiple de 25, sauf si une température spéciale est requise par les conditions d'essai.

3.7. Une fois l'échantillon chauffé et maintenu à une température donnée, une charge est appliquée en douceur à l'échantillon.

Temps de rupture à une valeur de contrainte donnée, c'est-à- dire la charge, rapportée à la section transversale initiale de l'échantillon, est le principal indicateur de ce type de test.

3.8. Après la destruction de l'échantillon, l'allongement relatif est déterminé et contraction relative de l'échantillon .

Noter. Dans le cas des essais d'acceptation, il n'est pas nécessaire d'amener l'échantillon à la destruction si l'échantillon a résisté au délai requis par les normes ou spécifications pour les produits métalliques, et il n'est pas nécessaire de déterminer l'allongement et le rétrécissement relatifs de l'échantillon .

3.9. La durée du test est fixée pour chaque matériau en fonction de son objectif.

Lors de la détermination des limites de résistance à long terme, il est recommandé d'effectuer des essais d'une durée de 50, 100, 500, 1000, 3000, 5000, 10000 heures, sauf si une autre base d'essai est requise.

3.10. En cas d'arrêt forcé pendant l'essai, la charge peut être retirée totalement ou partiellement. Si l'échantillon n'est pas déchargé, il faut alors s'assurer qu'il n'y a pas de contraintes supplémentaires dans l'échantillon lors de son refroidissement.

Les résultats des essais d'acceptation et des autres essais de contrôle avec interruptions sont considérés comme valables si la durée totale des essais de l'échantillon à l'état chargé à une température donnée n'est pas inférieure à celle établie par les normes ou spécifications pour les produits métalliques.

3.11. Les résultats des tests sont considérés comme invalides :

lorsque l'échantillon se rompt le long des lignes de marquage ou des noyaux, ainsi qu'en dehors de sa longueur estimée ou dans la zone du congé, à l'exception d'un essai dans lequel la durée totale de l'essai ou l'allongement total n'est pas inférieur à ceux établis par les normes ou les spécifications pour les produits métalliques ;

lorsque l'échantillon casse en raison de défauts de fabrication métallurgique (stratification, bulles, films, etc.).

3.12. La température ambiante pendant l'essai doit être maintenue aussi constante que possible pour garantir que la température de l'échantillon est conforme aux exigences de 3.3.

3.13. La méthode est applicable pour tester la résistance à long terme de plusieurs éprouvettes simultanément sur une machine (essai en chaîne) et des éprouvettes cylindriques entaillées. La réalisation de ces tests ne diffère pas fondamentalement du test d'un échantillon lisse.

3.13.1. Lors d'essais en "chaîne", la température de chaque échantillon peut être mesurée par un thermocouple installé dans sa partie médiane, à condition que le gradient de température sur les échantillons testés ne dépasse pas les limites de la présente norme. La température des éprouvettes entaillées est mesurée avec un seul thermocouple placé dans l'encoche.

3.13.2. Les paramètres d'entaille (forme, angle, rayon à la base) sont précisés dans les normes ou spécifications des produits métalliques. Si ces paramètres ne sont pas spécifiés, ils sont définis en fonction de la configuration de la pièce ou de l'objectif du test. Le diamètre de l'échantillon dans l'entaille doit être égal au diamètre de l'échantillon lisse.

L'entaille sur les échantillons doit être appliquée après traitement thermique conformément aux exigences de la clause 1.4.

3.14. Il est recommandé de tester des éprouvettes lisses pour la résistance à long terme avec la mesure de l'allongement de l'éprouvette jusqu'à la rupture.

4. RÉSULTATS DES TESTS

4.1. À la suite des tests, la relation entre la contrainte et le temps de rupture à une température constante donnée est établie. Le nombre de niveaux de tension doit être d'au moins trois. Il convient que chaque contrainte corresponde approximativement au temps jusqu'à la rupture de la série donnée à l'article 3.8.

Sur la base des résultats des tests d'une série d'échantillons pour chaque contrainte, la valeur moyenne du temps de rupture est déterminée. Le nombre d'échantillons dans une série doit fournir la précision nécessaire pour déterminer la résistance ultime. Graphiquement, la relation entre la contrainte et le temps moyen avant rupture est présentée en coordonnées logarithmiques ou semi-logarithmiques. Selon ces graphiques, par interpolation ou extrapolation, les valeurs moyennes de la résistance ultime du matériau sont déterminées, en enregistrant les valeurs obtenues avec une précision de 5 MPa, et la méthode de détermination de ces valeurs est indiquée.

Il est recommandé de déterminer les valeurs de la résistance ultime pour le temps jusqu'à la rupture à partir de la série donnée au paragraphe 3.8.

S'il est nécessaire d'évaluer statistiquement les valeurs des limites de résistance ultime, des méthodes standard de statistiques mathématiques sont utilisées.

Lors de l'extrapolation, l'intervalle des valeurs moyennes expérimentales du temps de défaillance doit être d'au moins 1,3 ordres de grandeur.

Il n'est pas recommandé d'extrapoler pour une durée de vie qui dépasse la valeur moyenne maximale du temps de défaillance de plus d'un à un ordre et demi.

Un exemple de symbole pour la limite de résistance à long terme pour 1000 heures d'essais à une température de 700 °C :

ou .

4.2. Allongement relatif des éprouvettes cylindriques, lisses et plates après rupture ( ) en pourcentage est calculé par la formule

où  longueur initiale estimée, mesurée à température ambiante avant l'essai de l'échantillon, mm ;

- longueur estimée après rupture, mm.

Longueur estimée initiale - la longueur de la section de la partie travaillante de l'échantillon sur laquelle l'allongement est mesuré - avant le début de l'essai, elle est limitée par des risques ou des noyaux avec une erreur de ± 1%.

Il est permis de prendre la distance entre les têtes de l'échantillon ou la distance entre les noyaux appliqués sur les filets de ce dernier comme longueur estimée initiale.

4.3. Pour mesurer la longueur effective après rupture les parties détruites de l'échantillon sont étroitement pliées de sorte que leurs axes forment une ligne droite.

Si, après avoir testé l'échantillon, un espace partiel se forme au point de rupture en raison de l'écaillage du métal ou d'autres raisons, il est alors inclus dans la longueur de la partie calculée de l'échantillon après la rupture.

La longueur estimée de l'échantillon avant et après le test est mesurée avec une erreur allant jusqu'à 0,05 mm.

4.4. Contraction relative après rupture des éprouvettes lisses cylindriques et des éprouvettes entaillées en pourcentage calculé par la formule

où - aire de la section transversale initiale de la partie travaillante de l'échantillon, mesurée à température ambiante avant le test, mm ;

est l'aire de la section transversale de l'échantillon après fracture, calculée à partir de la moyenne arithmétique des résultats des mesures du diamètre minimal au site de fracture dans deux directions mutuellement perpendiculaires, mm .

Les échantillons sont mesurés après le test avec une erreur allant jusqu'à 0,01 mm.

Noter. Il est permis de mesurer le diamètre de l'échantillon au site de la fracture après le test avec une précision de 0,05 mm.

4.5. Le rapport d'essai doit spécifier : la température d'essai, la contrainte, le matériau et les dimensions de l'éprouvette, les paramètres d'entaille si l'éprouvette est entaillée, le temps jusqu'à la rupture ou la durée de l'essai, l'allongement de l'éprouvette et la contraction de la section transversale de ​le spécimen après rupture.

S'il y a eu des pauses pendant l'essai, le nombre de pauses et les conditions dans lesquelles l'échantillon s'est trouvé pendant la pause doivent être indiqués.

Les résultats des essais de résistance à long terme sont consignés sous la forme donnée dans l'annexe recommandée.

APP (recommandé). FORME D'ENREGISTREMENT DES RÉSULTATS DES TESTS DES MÉTAUX ET ALLIAGES POUR LA RÉSISTANCE À LONG TERME

ANNEXE
Recommandé

1. Matériel

1. Marquez.

2. Composition chimique.

3. Type de produit semi-fini (produits laminés, tôles laminées, tuyaux, pièces forgées, coulées , etc. ) et ses dimensions.

4. Types et modes de traitement thermique.

5. Microstructure, granulométrie et rupture.

2. Échantillons

1. De quel endroit de la pièce ou du produit l'échantillon a été prélevé.

2. Sens de coupe de l'échantillon (échantillon longitudinal, transversal).

3. Forme de l'échantillon.

3. Matériel

1. Type d'installation à tester.

2. Précision de la mesure de la température.

3. Précision de la charge appliquée.

4. Conditions et résultats des tests

Le texte du document est vérifié par :
publication officielle
M. : Maison d'édition des normes, 1981