GOST 10243-75
GOST 10243-75 (ST SEV 2837-81) Acier. Méthodes d'essai et évaluation de la macrostructure (avec changement N 1)
GOST 10243–75
(ST SEV 2837−81)
Groupe B09
NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR
ACIER
Méthodes d'essai et évaluation de la macrostructure
Acier. Méthodes de test et d'estimation de la macrostructure
Date de lancement 1978-01-01
APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par le décret du Comité d'État pour les normes du Conseil des ministres de l'URSS du 19 août 1975 N 2176
Par décret de la norme d'État de l'URSS
_______________
* La limitation de la durée de validité a été supprimée conformément au protocole N 4-93 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification. (IUS N 4, 1994). Notez "CODE".
AU LIEU DE
REPUBLICATION (février 1985) avec amendement n° 1 approuvé en août 1982 (IUS n° 11-1982)
Cette norme s'applique aux aciers au carbone, alliés et fortement alliés forgés et laminés et établit des méthodes d'essai et des échelles de référence pour l'évaluation de la macrostructure, ainsi que la classification des défauts macrostructuraux et des ruptures de barres et de billettes d'un diamètre ou d'une épaisseur de 40 mm (plus petit côté) à 250 mm (côté le plus grand). ) section transversale.
Par accord entre le fournisseur et le consommateur, les méthodes de fabrication des macromodèles et des échantillons de rupture établis par la présente norme peuvent être étendues aux ébauches, pièces forgées et produits d'autres sections et dimensions. L'évaluation de la macrostructure dans ces cas peut être faite selon les normes de cette norme, les normes de l'industrie ou les spécifications. Par accord entre le consommateur et le fabricant, la norme peut être étendue à l'acier produit par coulée continue.
La nécessité de contrôler la macrostructure, le nombre et le lieu d'échantillonnage sur la longueur du lingot laminé, la taille des échantillons après reforgeage, ainsi que les normes de défauts admissibles et la liste des défauts inacceptables sont déterminées par les normes spécifiques types de produits métalliques.
La norme tient compte des exigences de la recommandation CMEA sur la normalisation RS 3629−72.
En termes de méthode de contrôle de la gravure, la norme est entièrement conforme à la ST SEV 2837−81.
(Édition modifiée, Rev. N 1).
1. DISPOSITIONS GÉNÉRALES
1.1. La macrostructure du métal est contrôlée par :
gravure d'échantillons spécialement préparés dans des solutions acides.
La méthode est basée sur la différence d'aptitude à la gravure d'un métal sans défaut et de zones présentant des pores, une ségrégation, une hétérogénéité de la structure et d'autres défauts ;
rupture d'échantillons spécialement préparés (y compris traités thermiquement en plus).
La méthode est basée sur diverses destructions de profilés métalliques avec porosité, flocons, surchauffe, copeaux et sans eux.
Le contrôle qualité du métal par rupture est réalisé par :
au lieu du contrôle des échantillons décapés, s'il est prévu par les normes pour les produits métalliques;
en plus du contrôle des échantillons gravés pour vérifier la classification des macro-défauts, ainsi qu'à des fins de recherche.
1.2. La macrostructure de l'acier de construction au carbone (avec une teneur en carbone jusqu'à 0,3%) pour la rupture n'est pas contrôlée.
1.3. Les macromodèles et les fractures sont évalués par inspection à l'œil nu. Pour clarifier la classification des défauts, il est permis d'utiliser une augmentation de deux ou quatre fois.
2. ÉCHANTILLONNAGE ET PRÉPARATION DES ÉCHANTILLONS
2.1. La macrostructure du métal est contrôlée par l'une des options suivantes.
2.1.1. Barres et ébauches jusqu'à 140 mm de section pleine.
2.1.2. Barres et ébauches supérieures à 140 mm sur échantillons reforgés ou laminés, si les normes ou spécifications ne stipulent pas la nécessité d'essais en pleine section - jusqu'à 250 mm.
2.2. Le nombre d'échantillons et le lieu de leur sélection sur la longueur et la section transversale du lingot laminé (billette coulée) sont indiqués dans les normes et spécifications pour des types spécifiques de produits métalliques.
En l'absence de telles instructions, des échantillons pour contrôle sont prélevés (dans les usines d'approvisionnement en métal) à partir de blancs correspondant aux parties les plus contaminées du lingot.
Le marquage sur les échantillons et les échantillons qui en sont découpés doit correspondre au marquage des blancs contrôlés.
Recommandé:
a) lors de la coulée du métal par le haut, contrôler les pièces du premier et du dernier lingots en fonction du temps de coulée ; lors du versement avec un siphon - ébauches d'un lingot du premier et du dernier siphon; en l'absence de marque - pour contrôler les ébauches de tous les lingots;
b) métal de fusion par induction sous vide (VI) pour contrôler un échantillon de la partie inférieure de chaque lingot ;
métal de refusion sous vide (VD), par faisceau d'électrons (EL), par plasma (PAP) et sous laitier électroconducteur (Sh) - sur des échantillons d'ébauches correspondant aux parties supérieure et inférieure d'un ou deux lingots d'un lot de fusion ;
c) métal après double refusion : induction sous vide + arc sous vide (ID), laitier électroconducteur + arc sous vide (SD) et autres à contrôler conformément aux recommandations spécifiées pour la dernière méthode de refusion.
2.3. Dans le contrôle des masses fondues, divisées par taille en plusieurs lots, des échantillons sont prélevés à partir d'ébauches de section maximale. Les résultats du contrôle positif peuvent être étendus à tous les lots d'une masse fondue donnée de taille inférieure, ainsi qu'aux billettes dont les dimensions transversales ne dépassent pas celles contrôlées de plus de 20 mm.
2.4. Des échantillons pour la surveillance des troupeaux sont prélevés sur toutes les pièces après la fin du cycle complet du régime de refroidissement ou du traitement thermique de chaque lot de fusion. Dans les mêmes conditions de refroidissement pour des pièces de différentes sections, des échantillons sont découpés dans un lot de pièces avec la section maximale dans une chaleur donnée. Les échantillons et les gabarits sont coupés à travers la fibre avec des scies ou autogènes à une distance d'au moins un diamètre (côté d'un carré) du bord de la pièce.
Dans les cas ne permettant pas la découpe autogène (spécifiés par des normes ou des spécifications), l'échantillon est découpé immédiatement après laminage ou forgeage, à chaud. La longueur de l'échantillon doit être d'au moins quatre diamètres (côtés d'un carré). Le refroidissement et le traitement thermique de l'échantillon sont effectués avec le métal du lot de fusion contrôlée. Les gabarits sont découpés au milieu de cet échantillon.
Le contrôle des métaux pour les troupeaux peut être effectué :
le long de gabarits longitudinaux ou de fractures longitudinales. Dans ce dernier cas, les gabarits transversaux doivent être découpés, durcis à l'eau et cassés ;
méthode de détection de défauts par ultrasons.
2.5. Le découpage des échantillons pour le contrôle de la macrostructure est effectué sous réserve des exigences et des recommandations spécifiées ci-dessous.
2.5.1. Les gabarits doivent être coupés de manière à ce que la section contrôlée soit à une distance qui exclut l'influence des conditions de coupe: échauffement par coupe, écrasement par presse, scie
2.5.2. Lors du test de métal sur des échantillons reforgés, une pièce d'une longueur d'au moins un diamètre (ou côté d'un carré) est coupée d'une pièce contrôlée et reforgée à une taille de 90 à 140 mm, à moins que d'autres tailles ne soient spécifiées par les normes . Les modèles de contrôle doivent être coupés à partir de la partie médiane de la longueur de l'échantillon forgé.
2.5.3. Les gabarits sont coupés perpendiculairement à la direction de laminage ou de forgeage sur toute la section transversale de la pièce, et lors du contrôle de la macrostructure et des flocs sur des éprouvettes longitudinales, ils sont coupés parallèlement à la direction de laminage ou de forgeage. Dans ce dernier cas, le plan de la future section doit coïncider ou être proche du plan axial de la pièce contrôlée.
La longueur des gabarits longitudinaux doit être de 100 à 150 mm.
2.5.4. La hauteur recommandée des gabarits transversaux doit être de 15 à 40 mm.
2.5.5. Si nécessaire, des échantillons de billettes de grande section (plus d'un carré de 200 mm et des brames) peuvent être découpés en morceaux, à condition de préserver la zone axiale (Fig. 1). Etch et évaluer toutes les parties de l'échantillon.
Merde.1
2.6. Avant gravure, la surface des gabarits doit subir un usinage à froid : surfaçage, rabotage, meulage. Après le traitement, la surface doit être uniforme et lisse, sans durcissement de la surface ni brûlure du métal. Lors des tests d'arbitrage, la rugosité de surface des modèles traités ne doit pas dépasser 20 microns conformément à
2.7. Le meulage des gabarits est effectué avec une dureté du métal ne dépassant pas HB 388 (diamètre d'empreinte d'au moins 3,1 mm). Lors du test d'acier avec une grande inhomogénéité structurelle, ainsi que d'acier fourni avec une dureté accrue, il est nécessaire d'effectuer un traitement thermique d'adoucissement des échantillons ou des gabarits.
2.8. Le contrôle de rupture est effectué sur des échantillons avec une direction transversale ou longitudinale de la fibre. Lors du remplacement du contrôle sur des échantillons gravés par un contrôle de fracture, des échantillons avec une direction transversale de la fibre sont utilisés ; lors des tests de rupture, en plus du contrôle de la macrostructure, des échantillons avec une direction longitudinale de la fibre sont utilisés.
2.8.1. Pour contrôler la fracture à travers la fibre, les ébauches à l'état livré (ou des échantillons de celles-ci) sont entaillées selon l'un des schémas illustrés à la Fig. 2.
Merde.2
La zone de fracture doit être au moins zone de coupe de la pièce. La rupture de l'échantillon ou de la pièce doit être effectuée à une vitesse maximale et avec une charge concentrée importante, à l'exclusion de l'écrasement de la surface de rupture et de la formation de fausses fentes.
2.8.2. Pour contrôler la fracture le long de la fibre, des échantillons spéciaux sont découpés ou des gabarits sont utilisés après gravure et contrôle de la macrostructure. Une incision des gabarits pour la rupture est pratiquée le long de la ligne axiale ou à travers un endroit défectueux, mais du côté opposé par rapport au plan de la macrosection. La profondeur et la forme de l'entaille doivent garantir une rupture droite (sans écrasement) et sa hauteur suffisante : au moins 10 mm pour les pièces de dimensions supérieures ou égales à 80 mm et 5 mm pour les dimensions inférieures à 80 mm. Pour détecter de très petits défauts, les gabarits sont chauffés à une température non inférieure à celle prévue par les normes ou spécifications de traitement thermique des échantillons lors des tests de propriétés mécaniques ou de dureté et trempés dans l'eau.
3. ÉQUIPEMENT, RÉACTIFS ET MODES DE GRAVURE TEMPLET
3.1. Pour graver des modèles, des bains, des récipients en matériaux qui ne réagissent pas avec les solutions de gravure utilisées doivent être utilisés.
3.2. Avant la gravure, les gabarits doivent être nettoyés de la saleté et, si nécessaire, dégraissés.
Les échantillons dans les bains de décapage ne doivent pas entrer en contact avec des plans contrôlés entre eux et avec les parois du bain. La quantité de solution de décapage doit fournir une légère diminution de la concentration d'acide pendant le décapage.
La quantité de solution doit être, en cm (à peu près):
de 10cm | ||
par 100 cm | ||
2000 - 1000 centimètres |
Il est recommandé de chauffer les échantillons avant la gravure à 60–80 °C,
3.3. Les réactifs et les modes de gravure recommandés sont répertoriés dans l'annexe 1. D'autres réactifs peuvent être utilisés à condition d'obtenir des résultats de gravure identiques.
Les réactifs utilisés doivent être propres, clairs, exempts de particules en suspension et de mousse.
Les conditions de gravure doivent exclure l'apparition de faux défauts.
3.4. Lors de l'utilisation de grands bains, il est permis de décaper simultanément des échantillons de qualités de composition chimique similaire.
Le temps de décapage doit être plus long (dans les limites préconisées en Annexe 1) :
| pour les aciers alliés et résistants aux acides ; | ||
| pour le métal avec une dureté accrue; | ||
| lors de la gravure d'échantillons sans chauffage ; | ||
| lorsqu'il est gravé dans une solution moins chauffée. |
3.5. La gravure des échantillons doit fournir une macrostructure clairement définie, ce qui permet de l'évaluer de manière fiable par rapport aux échelles et aux photographies.
3.6. En cas d'attaque sévère du métal (assombrissement de la surface, apparition d'une fausse porosité sur toute la section, rugosité), les essais sont répétés sur les mêmes échantillons après enlèvement de la couche superficielle sur une profondeur d'au moins 2 mm.
3.7. Après gravure dans n'importe quel réactif, les échantillons doivent être soigneusement lavés à l'eau courante et séchés. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser des brosses non métalliques.
Il est recommandé de traiter en outre les échantillons destinés au stockage avec une solution d'alcool à 10% d'ammoniac ou de les laver avec de l'alcool, puis de les enduire d'un vernis incolore.
4. ÉVALUATION DES GABARITS GRAVÉS ET DES PAUSES
4.1. La détermination du type et l'évaluation du degré de développement des défauts dans la macrostructure sont effectuées en comparant l'aspect naturel des échantillons fraîchement gravés avec les normes des échelles de cette norme (voir annexe 2) ou avec des photographies (voir annexe 4) , en utilisant la description donnée dans les annexes 3 et 4. Pour la classification correcte des défauts trouvés dans une fracture, utilisez les photographies et les brèves descriptions données dans l'annexe 4.
4.2. Chaque échelle se compose de cinq points. Les échelles illustrent les types de défauts de macrostructure suivants :
| échelles N 1 et 1a - porosité centrale ; | ||
| échelles N 2 et 2a - inhomogénéité ponctuelle; | ||
| échelles n ° 3, Za et 3b - ségrégation générale inégale; | ||
| écailles N 4 et 4a - ségrégation tachetée marginale ; | ||
| échelles N 5 et 5a - carré de ségrégation ; | ||
| échelles N 6 et 6a - ségrégation par retrait; | ||
| échelle N 7 - bulles sous-crustales; | ||
| échelle N 8 - fissures intergranulaires; | ||
| échelle N 9 - cristallisation en couches; | ||
| échelle N 10a - une bande lumineuse (contour). |
4.3. Les échantillons d'ébauches d'une taille de 90 à 140 mm, ainsi que d'échantillons reforgés, sont évalués sur les échelles N 1, 2, 3, 3b, 4, 5, 6, 7, 8, 9; échantillons de pièces de plus de 140 à 250 mm - sur les échelles N 1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 10a.
Les cloques sous-crustales, les fissures intergranulaires, la cristallisation couche par couche dans des pièces dont la taille varie de 140 à 250 mm sont évaluées sur les échelles N 7, 8, 9 (respectivement). Une bande légère (contour) en flans de 90 à 140 mm est évaluée sur une échelle de N 10a.
Lors de l'évaluation de pièces de plus de 250 mm et de moins de 90 mm, la surface occupée par les défauts, par rapport aux échelles, doit être respectivement augmentée (pour les pièces de plus de 250 mm) ou réduite (pour les pièces de moins de 90 mm) en proportion à l'augmentation ou à la diminution de la section transversale de la pièce inspectée . Cela tient compte du degré de développement du défaut.
4.4. L'ampleur des défauts peut être évaluée comme un score entier ou un demi (0,5 ; 1,5
En l'absence de défauts inscrire une note de 0 ; avec un développement approximatif - un score supérieur à 5.
Avec la présence simultanée de plusieurs défauts, l'évaluation et la classification de chaque défaut sont effectuées séparément.
4.5. Le degré de développement des défauts dans les fractures et sur les macromodèles longitudinaux est évalué en comparant leur aspect naturel avec des normes photographiques d'échelles spéciales convenues entre le fournisseur et le consommateur.
4.6. Lors de l'évaluation de la macrostructure du métal à partir de photographies (lors d'essais d'arbitrage), celle-ci doit être faite clairement, en taille réelle ou avec indication de l'échelle.
4.7. Si les résultats du contrôle primaire de la macrostructure ne sont pas satisfaisants, des tests répétés sont effectués dans la quantité établie par les normes pour un produit métallique spécifique.
En l'absence d'instructions, il est recommandé d'effectuer un nouveau test selon l'une des options suivantes :
a) sur deux fois plus d'échantillons ;
b) sur des échantillons de flans défectueux, et en cas de marquage post-refendage - de lingots défectueux après rognage supplémentaire de la partie défectueuse des flans ;
c) sur des échantillons de flans adjacents après tri des défectueux ;
d) sur des échantillons de chaque lingot ou de chaque billette - dans les cas particulièrement critiques ou lors de la découverte de défauts d'un nouveau type.
5. PRESENTATION DES RESULTATS DES TESTS
5.1. Les résultats de l'évaluation de la macrostructure sont consignés dans le rapport d'essai indiquant :
nuances d'acier, numéros de coulée, désignations des normes de livraison ;
section et taille de la pièce contrôlée, mm;
numéro et index de la pièce;
points de défaut :
CPU - porosité centrale,
TN - inhomogénéité ponctuelle,
OPL - liquation tachetée commune,
KPL - liquation tachetée marginale,
LK - carré de liquéfaction,
PU - ségrégation rétractable,
PP - cloques sous-corticales ;
MT - fissures intergranulaires ;
PC - cristallisation couche par couche;
SP - bande lumineuse (contour);
les défauts non normalisés par les échelles et les défauts de surface constatés sur les gabarits transversaux (ajustement dans la note).
5.2. Le document qualité du métal indique « bon » ou « conforme aux exigences ».
ANNEXE 1 (obligatoire). RÉACTIFS ET MODES DE GRAVURE RECOMMANDÉS
ANNEXE 1
Obligatoire
| Nuances d'acier | Composition du réactif | Température de la solution, °С | Temps de décapage, min | Noter |
| Réactif 1 | ||||
| Toutes les nuances d'acier sauf celles énumérées ci-dessous | Acide chlorhydrique selon | 60−80 | 5−45 | - |
| Réactif 2 | ||||
| Aciers résistants à la corrosion, résistants à la chaleur et autres aciers austénitiques | Acide chlorhydrique selon | 60−70 | 5−10 | - |
| Réactif 3 | ||||
| Aciers résistants à la corrosion, résistants à la chaleur et autres aciers austénitiques | Acide chlorhydrique selon | 60−70 | 5−10 | - |
| Réactif 4 | ||||
| Aciers résistants à la corrosion, résistants à la chaleur et autres aciers austénitiques | Acide chlorhydrique selon | vingt | 5−10 | - |
| Réactif 5 | ||||
| Aciers résistants à la corrosion, résistants à la chaleur et autres aciers austénitiques et aciers ferritiques | Acide chlorhydrique selon | vingt | 15−25 | Il est recommandé de procéder à la gravure en essuyant avec un coton imbibé de réactif. Rincer la section avec de l'eau et une solution chromique à 5-10% (selon |
ANNEXE 2 (obligatoire). ÉCHELLE DE MACROSTRUCTURE
ANNEXE 2
Obligatoire
ÉCHELLE N 1 POROSITÉ CENTRALE
ÉCHELLE N 1a POROSITÉ CENTRALE
ÉCHELLE N INHOMOGÉNÉITÉ À 2 POINTS
ÉCHELLE N HÉTÉROGÉNÉITÉ À 2 POINTS
ÉCHELLE N 3 LIQUATION SPOT TOTALE
ÉCHELLE N 3A LIQUATION SPOT TOTALE
ÉCHELLE N 3B
ÉCHELLE N 4
ÉCHELLE N 4A
ÉCHELLE N 5 CARRÉ DE LIQUATION
ÉCHELLE N 5A CARRÉ DE LIQUATION
ÉCHELLE N 6
ÉCHELLE N 6A
ÉCHELLE N 7 VISILLES SOUS-CORTALES
ÉCHELLE N 8 FISSURES INTERCRISTALLITE
ÉCHELLE N 9 CRISTALLISATION DES SOUS-COUCHES
ÉCHELLE N 10A BANDE LUMINEUSE (CONTOUR)
ANNEXE 3 (obligatoire). DESCRIPTION DE LA MACROSTRUCTURE ET DES DÉFAUTS ILLUSTRÉS PAR ÉCHELLE
ANNEXE 3
Obligatoire
1. Porosité centrale - petits vides qui ne sont pas soudés lors de l'usinage à chaud du lingot. Sur le macromodèle, la porosité est révélée sous la forme de petits ou de grands points sombres séparés - les pores. Le développement d'un défaut (score) est déterminé par le nombre, la taille des pores et la surface de l'échantillon affectée par la porosité (échelles n° 1 et 1a).
2. Ségrégation - l'hétérogénéité des sections individuelles du métal en termes de composition chimique, de structure, d'inclusions non métalliques et de gaz.
Une classification et une évaluation de quatre types de ségrégation sont fournies.
2.1. Inhomogénéité ponctuelle, ségrégation ponctuée - petits points arrondis, fortement gravés (mats) situés sur toute la section transversale de l'échantillon, à l'exception de la zone de bord. Le développement d'un défaut (score) est principalement déterminé par le nombre de points et la gravure du métal qu'ils contiennent. La taille des points et la surface de l'échantillon affecté par ceux-ci sont prises en compte (échelle n ° 2 et 2a). Dans une fracture longitudinale durcie, la ségrégation se retrouve parfois sous forme de bandes à structure cristalline plus légère.
2.2. Ségrégation tachetée - taches sombres individuelles de différentes tailles et formes. Selon la localisation sur les échantillons, on distingue deux types de liquéfaction tachetée :
a) ségrégation tachetée générale - taches situées le long de la section transversale de l'échantillon de manière relativement symétrique par rapport à l'axe de la pièce (échelles N 3 et 3a) ou taches situées de manière asymétrique de plus petites tailles, mais avec une grande différence de structure par rapport à la structure de la base métal (échelle N 3b). Ces derniers se trouvent principalement dans le métal refondu dans les fours à arc sous vide et sous laitier électroconducteur;
b) liquation tachetée marginale - taches de forme ovale orientées le long des bords de l'échantillon.
Le développement d'un défaut (score) est déterminé par le nombre, la gravité de la manifestation, la taille des taches et la zone de l'échantillon affectée par les taches. La profondeur des taches de la surface des pièces est également prise en compte (échelles n ° 4 et 4a).
2.3. Carré de ségrégation ou cercle de ségrégation - Les contours de la ségrégation sont déterminés par la configuration du lingot. Sur le macrotemplate, il est détecté comme une bande de métal (située le plus souvent au milieu du radius ou côté du carré), gravure plus intensive par rapport au reste de la section. Avec une augmentation de la capacité de gravure du métal dans la bande et avec une augmentation de la fermeture du contour, le score de l'évaluation augmente (échelles N 5 et 5a).
2.4. Ségrégation par rétrécissement - zones de métal sombres et faciles à graver au centre des ébauches. Le score augmente avec l'augmentation de la taille des spots et la différence d'attaquabilité de la zone axiale et du reste de l'échantillon (échelles n°6 et 6a). L'apparition de taches brunes peut également être due à la carburation du métal des charges isolantes contenant du carbone.
Pour clarifier la classification des défauts et identifier la ségrégation, une vérification supplémentaire par empreinte digitale de la distribution du soufre est recommandée - selon Bauman (annexe 5, clause 1), ainsi que la gravure d'échantillons polis avec des réactifs d'Obergoffer, Hein, etc. À des fins de recherche, pour déterminer la répartition du plomb dans l'acier, on utilise la méthode d'impression de Wragg (annexe 5, point 2).
3. Cloques sous-crustales - petits vides-pores situés à proximité ou à la surface de la pièce. La forme du défaut dépend de la profondeur d'apparition: sous forme de "lignes" arrondies, ovales ou enroulées à fines. Le degré de développement du défaut est estimé en points. Avec une augmentation du nombre de bulles dans le plan de l'échantillon, ainsi que de leur profondeur par rapport à la surface, le score augmente (échelle n ° 7).
4. Fissures intercristallines - sous la forme de trois ou plusieurs bandes sinueuses, minces, en forme d'araignée, dirigées de l'axe de la pièce vers les côtés (échelle n ° 8). Le score augmente avec l'augmentation du nombre et de la taille des fissures (leur longueur et leur largeur). La classification d'un défaut est vérifiée par une fracture : la présence d'un délaminage dans une fracture durcie indique la bonne définition.
La gravure du métal le long de "l'araignée" peut se produire en raison d'une hétérogénéité structurelle, qui n'est pas un signe de rejet. Dans ce cas, il est recommandé de répéter l'essai après traitement thermique : normalisation ou recuit des échantillons.
5. Cristallisation couche par couche - couches alternées de métal sous la forme de bandes étroites claires et sombres, situées plus souvent près de la surface, moins souvent sur toute la section transversale de l'échantillon. Le score augmente avec l'augmentation de la gravabilité des bandes, leur largeur, leur nombre et leur profondeur (échelle N 9).
6. Bande lumineuse (contour) - une bande de métal concentrique relativement brillante avec une capacité de gravure réduite. La forme de la bande (cercle, carré) est déterminée par la configuration du moule. Le score augmente avec l'augmentation de la luminosité et de la largeur de la bande, la fermeture du contour et le nombre de bandes (échelle N 10a).
ANNEXE 4 (obligatoire). DESCRIPTION DE LA MACROSTRUCTURE ET DES DÉFAUTS ILLUSTRÉS PAR DES PHOTOS
ANNEXE 4
Obligatoire
Défauts trouvés dans les fractures
1. Pores laminés grossiers et bulles de gaz - bandes filamenteuses individuelles avec une structure cristalline déformée. Les bulles peuvent être simples, groupées, situées sur toute la section, au centre ou près de la surface des ébauches (Fig. 1a, b).
Et mince. 1. Pores laminés grossiers et bulles de gaz
un
b
Et mince. une
2. Ségrégation tachetée grossière - bandes larges avec une structure cristalline différente, souvent sombre, arbitrairement située le long de la section de la pièce (Fig. 2).
Et mince. 2. Liquéfaction tachetée grossière
Et mince. 2
3. Restes d'une cavité de retrait - dans la zone axiale sous la forme d'une bande gris foncé ou gris clair avec du laitier, avec une structure non cristalline ou avec une surface lissée, rodée et oxydée (Fig. 3).
Et mince. 3. Restes de coquille de rétrécissement
Et mince. 3
4. Relâchement de rétrécissement - une ou plusieurs bandes sombres avec une structure en couches grossières, souvent accompagnées de pores, d'inclusions de laitier.
5. Délaminage - bandes larges avec une structure lissée, cristalline et légère (contrairement à la cavité de retrait) dans l'axe, moins souvent dans la zone marginale de la pièce. Elle est causée par la présence de fissures intercristallines dans le lingot, qui ne se soudent pas lors des déformations ultérieures (Fig. 4a, b).
Et mince. 4. Superposition
un
b
Et mince. quatre
Après un grand degré de déformation, des fils légers (argentés) individuels restent dans la fracture.
6. Intercouches intergranulaires - se trouvent dans un métal relativement légèrement déformé sous la forme d'une structure de fracture inhomogène de trois types.
6.1. Copeaux - zones de formes et de tailles variées, situées le plus souvent dans la zone marginale des ébauches laminées à partir d'acier de qualités structurelles. La surface des copeaux a une structure à grain plus fin et une teinte claire ou mate (Fig. 5a, b) en fonction de la nuance d'acier et des conditions de contrôle de l'échantillon.
6.2. Fractures en couches - sous la forme de rayures alternées plus régulièrement avec une structure en acier à grain fin et habituelle pour cette marque. Ils diffèrent par l'emplacement des pièces le long de la section transversale: en surface, dans la zone axiale, sur toute la section transversale - en fonction de la nuance d'acier, des modes de déformation et du site d'échantillonnage pour le contrôle (Fig. 5c, d) .
Et mince. 5. Couches intercristallines
a - chips avec une teinte claire
b - puces (plates-formes) avec une finition mate
c - rupture en couches dans la partie axiale de la pièce
d - fracture en couches dans la partie de bord de la pièce
Et mince. 5
7. Couche décarburée et carburée - dans la fracture des barres à travers la fibre, elle diffère par la granulométrie et la teinte de la structure: légère, à gros grains - lors de la décarburation (Fig. 6); terne, à grain fin - lors de la carburation du métal (sur tout le périmètre de la barre ou d'une partie de celle-ci).
Et mince. 6. Couche décarburée (après une forte surchauffe du métal)
Et mince. 6
8. Les fractures naphtaléniques et pierreuses sont le résultat d'une forte surchauffe du métal avant déformation ou lors d'un traitement thermique.
Naphtalène - classé comme une fracture plane avec un éclat caractéristique dans la section transversale des gros grains, réfléchissant la lumière de différentes manières (Fig. 7a).
Similaire à la pierre - une fracture mate est classée le long des limites de gros ou petits grains qui révèlent leur facettage (Fig. 7b).
Et mince. 7. Naphtaline et fractures pierreuses
un
b
Et mince. sept
Contrairement au naphtalène, la réflectivité des faces des grains dépend faiblement de la direction d'éclairage. Parfois, afin de détecter une fracture semblable à de la pierre, il est nécessaire de déterminer les conditions optimales pour le revenu des échantillons durcis.
9. Fentes, déchirures, faux faisceaux - sous la forme de fentes étroites, de saillies et d'évidements ("langues") dans la rupture des barres à travers, et parfois le long de la fibre. Ils se forment dans les cas où la forme rationnelle de l'entaille de l'échantillon, les conditions de traitement thermique avant rupture et le taux de rupture ne sont pas respectés (Fig. 8a, b). Les fentes (déchirures) ne sont pas liées à la qualité du métal, ce qui est confirmé par le contrôle de la macro- et microstructure d'un même échantillon au site de fente.
Et mince. 8. Fentes, déchirures, faux paquets
un
b
Et mince. huit
10. Fracture noire - un solide ou sous forme de sections séparées (de différentes formes) une fracture de couleur gris foncé ou noire. Il se produit dans les nuances d'acier à outils à haute teneur en carbone (Fig. 9).
Et mince. 9. Entortillement noir
Et mince. 9
Noter. Défauts spécifiés dans les paragraphes. 1−6 sont plus clairement détectés dans les fractures longitudinales, dans les paragraphes. 7−10 - en transversal.
Défauts trouvés sur les macrotemplates puis dans les plis
11. Hétérogénéité de la macrostructure (titane, cérium, zirconium) - gravure métallique accrue locale sous forme de points, crochets, taches aux endroits d'accumulation d'inclusions non métalliques de ces éléments (Fig. 10a, b). Il peut être situé à la fois dans la zone axiale ou marginale et sur toute la section transversale de l'échantillon. De grand développement, on la retrouve également dans une fracture longitudinale (Fig. 10c). Il se produit dans l'acier contenant du titane (plus de 0,3%), un pourcentage excessif de cérium, de zirconium, ou avec la mauvaise technologie pour les introduire dans le métal.
Et mince. 10. Répartition inhomogène des éléments additifs
a - titane
b - cérium
c - titane
Et mince. Dix
12. Croûtes (inclusions exogènes) au bord ou le long de la section de la pièce - zones de capacité de gravure différente, de forme et de taille différentes. Ils peuvent être foncés (Fig. 11a, b) ou clairs (Fig. 11c) en fonction de la localisation sur la hauteur du lingot, de la composition chimique, de la température de formation et du degré de saturation en gaz et en inclusions non métalliques.
Sur les croûtes rugueuses, lors du laminage du métal, un délaminage peut se former, qui se retrouve dans une cassure durcie sous forme de lamelles à structure non cristalline (Fig. 11d).
Et mince. 11. Croûtes (inclusions exogènes)
a - croûte sombre (à l'intérieur de la pièce)
b - croûte sombre près de la surface
c - croûtes légères (fond du lingot)
g - croûtes dans une pause
Et mince. Onze
13. Fistules (bulles de gaz, coquilles) - vides individuels grands et petits, pores de forme ovale, ronde ou allongée; En règle générale, ils sont situés de manière asymétrique le long de la section transversale de l'échantillon (Fig. 12). Peut être seul et en groupe. Ils se forment lors de la cristallisation d'un métal sursaturé en gaz, y compris lorsque les conditions de coulée sont violées.
Et mince. 12. Fistules
Et mince. 12
14. Troupeaux - fines fissures sinueuses d'une longueur de 1 à 30 mm ou plus. Orientation aléatoire, affectant une partie ou toutes les sections de la pièce, à l'exception de la zone des bords (Fig. 13). Pour la classification correcte du défaut, un contrôle supplémentaire est effectué sur la rupture du même échantillon après durcissement.
Dans une fracture, les flocons se présentent sous la forme de taches claires de forme ronde ou ovale, avec une surface cristalline de teinte argentée ou claire, selon la nuance d'acier et le moment de la formation du défaut (Fig. 13b, c). Les éclats qui ne se sont pas soudés lors de la réduction ultérieure de la pièce se présentent sous la forme de discontinuités de différentes tailles et formes (Fig. 13 d, e). L'emplacement des flocs sur la longueur et la section transversale des flans est arbitraire.
Et mince. 13. Troupeaux
un
b
c - en acier avec 1% de carbone
d - troupeaux non brassés dans un macromodèle longitudinal
e - flocs non soudés dans une fracture durcie
Et mince. 13
15. Les taches blanches sont des inclusions de métaux étrangers situées dans des groupes présentant une forte hétérogénéité structurelle caractéristique (Fig. 14). Ils diffèrent du métal de base par leur macro et microstructure, leur dureté, leur composition chimique (en termes de carbone et d'éléments d'alliage). On les trouve en lingots dont la partie profitable est recouverte de thermite enrichie en tartre.
Et mince. 14. Taches blanches
Et mince. Quatorze
Les taches blanches ne doivent pas être confondues avec des croûtes légères et des inclusions accidentelles étrangères.
16. Inclusions de métaux étrangers et de scories - en règle générale, des pièces uniques de divers types de ferroalliages non dissous, des particules de métal oxydé, des scories, des glaçons, des arches, des réfractaires, des "couronnes", etc., pénètrent accidentellement dans les lingots. mordançage, composition chimique, microstructure et dureté (Fig. 15a, b, c, d). Parfois trouvé dans un kink.
Et mince. 15. Inclusions de métaux étrangers et de scories
a - du ferroniobium
b - laitier
c - glaçons
g - couronne
Et mince. quinze
17. Trous noirs (fissures, déchirures) - sous la forme d'une zone interne lâche et fortement gravée ou de taches sombres séparées, souvent accompagnées d'une ou deux fissures - ruptures parallèles aux bords du lingot (Fig. 16a). Dans une fracture longitudinale, elles se révèlent sous forme de discontinuités dans le métal - friabilité ; à un faible degré de développement - sous forme de rayures avec une structure à gros grains et des déchirures (Fig. 16b). Défauts de surcombustion lors du chauffage et destruction lors de la déformation de la zone interne des pièces.
Et mince. 16. Trous noirs (fissures, déchirures)
un
b
Et mince. 16
18. Nichoirs - vides, trous, de différentes tailles et formes, souvent uniques sur la longueur du rouleau de lingot. Ils sont formés par ouverture et soudage incomplet de fissures thermiques transversales internes (Fig. 17). Lors de l'examen, la surface des pièces peut ne pas être détectée.
Et mince. 17. Nichoir
Et mince. 17
Une caractéristique supplémentaire est l'absence de ségrégation de carbone, de soufre, de phosphore, ainsi que d'inclusions non métalliques autour du défaut.
19. Déchirures internes - nombreuses déchirures transversales disposées en chaîne le long de l'axe de la pièce (Fig. 18). Ils diffèrent des nichoirs par des tailles plus petites, un grand nombre, un contour sinueux et une structure cristalline de la surface de destruction. Formé à une pression insuffisante pour déformer le milieu du lingot, caractéristique de l'acier à haute résistance à la déformation et à faible taux de recristallisation.
Et mince. 18. Déchirures internes
Et mince. dix-huit
20. Forger des fissures - à l'intérieur de la zone axiale. Ils peuvent se présenter sous la forme d'une croix, d'une fissure en diagonale, de deux fissures ou plus dirigées de l'axe de la pièce vers les côtés (Fig. 19). Contrairement aux fissures intergranulaires, elles sont plus larges et plus rectilignes. La position en hauteur du lingot est arbitraire. Dans une fracture, ils ressemblent à des lamelles oxydées larges et grossières.
Et mince. 19. Forger des fissures
Et mince. 19
21. Fissures - formées lorsque les conditions de préparation des échantillons sont violées (elles ne sont pas prises en compte lors de l'évaluation de la macrostructure).
21.1. Fissures de meulage - un réseau de fissures ou de fines fissures individuelles de différentes directions et longueurs. Ils se forment lors du meulage de métaux à haute dureté (supérieure à 388 HB), à fragilité importante et à faible conductivité thermique.
21.2. Fissures de gravure - augmentation de la trame locale sous la forme de fissures intermittentes, parfois sous la forme d'une grille, formées lors de la gravure d'un métal soumis à des contraintes dues à des transformations structurelles ou à un durcissement dû à la déformation.
21.3. Fissures de meulage-gravure - gravure locale du métal qui présente des fissures après le meulage (Fig. 20).
Et mince. 20. Fissures de meulage et de décapage
Et mince. vingt
22. Anneau léger ou carré - trouvé dans la zone axiale ou dans la moitié du rayon de la pièce. La forme est déterminée par le contour du moule. Par rapport à la bande claire (échelle n ° 10a), elle a une grande largeur et un contour fermé (Fig. 21). Un type de défaut est une tache claire (grise) dans la zone axiale des billettes sous-profitées.
Et mince. 21. Anneau lumineux
Et mince. 21
Les défauts sont détectés lorsque la partie supérieure des lingots de refusion à l'arc sous vide ou sous laitier électroconducteur n'est pas suffisamment éliminée.
23. Pelure marginale (double remplissage) - une bande de métal pelée sur tout le contour de la pièce ou d'une partie de celle-ci (Fig. 22). Il se forme en raison de l'interruption du flux de métal lors de la coulée du siphon, ainsi que d'une augmentation brutale de la vitesse de coulée, entraînant un afflux de métal entre le lingot et le moule.
Et mince. 22. Décollement des bords (double remplissage)
Et mince. 22
24. La capacité de gravure accrue ou réduite de la zone axiale, ainsi que des sections individuelles du gabarit - est causée par les conditions de cristallisation et de déformation du lingot (Fig. 23a), l'écrouissage inégal et la recristallisation de volumes individuels d'ébauches, inégaux granulométrie (Fig. 23b). La différence d'aptitude à la gravure disparaît ou diminue après le traitement du métal à haute température.
Et mince. 23. Irrégularité et capacité de gravure différente lors du durcissement du métal
un
b
Et mince. 23
25. Les restes d'une structure coulée - au centre (Fig. 24a) ou près de la surface (Fig. 24b) d'ébauches sous la forme d'un motif clair de dendrites ou de gros cristaux, grains.
Et mince. 24. Vestiges d'une structure en fonte
un
b
Et mince. 24
26. Défauts de bord
26.1. Des zones de capacité de gravure accrue du métal, accompagnées d'une contamination par des inclusions non métalliques (Fig. 25a) - se forment lors de la cristallisation des lingots VAR, restent à la surface des pièces avec une profondeur de pelage et de décapage insuffisante.
26.2. Des zones de mordançage réduit du métal sans contamination visible (Fig. 25b) - se forment lorsque le régime de cristallisation de la partie inférieure des lingots est violé et se retrouvent dans les ébauches lorsque cette partie des lingots VAR et ESR n'est pas suffisamment découpée.
26.3. L'hétérogénéité grossière locale (claquage électrique) s'accompagne de bulles de gaz, de fistules (Fig. 25c) ou de distorsion de la forme d'autres défauts (Fig. 25d). Dans ce dernier cas - en violation de la séquence de cristallisation. Des défauts se forment du fait de la discontinuité de la crasse de laitier suite à des pannes électriques lors de la refusion sous laitier électrolytique. Un contrôle supplémentaire de l'échantillon avec la direction longitudinale de la fibre est recommandé.
26.4. Fissures d'angle - sous la forme d'une ou plusieurs bandes étroites situées dans les zones d'angle de la pièce ou légèrement décalées vers l'une des faces (Fig. 25e). Ils se forment en cas de violation des conditions de désoxydation et de coulée du métal, avec un arrondi incorrect des coins des moules, etc.
Et mince. 25. Défauts de bord
a - zones de gravure accrue avec des inclusions non métalliques
b - zones de gravure réduite sans contamination visible
c - inhomogénéité grossière locale (claquage électrique)
g
ré
Et mince. 25
ANNEXE 5 (obligatoire). MAÎTRISE DE L'INHOMOGÉNÉITÉ CHIMIQUE DE L'ACIER PAR LA MÉTHODE D'EMPREINTE
ANNEXE 5
Obligatoire
1. Méthode d'empreinte au soufre (selon Bauman)
1.1. Pour supprimer une empreinte sur la répartition du soufre dans le métal, les gabarits après recuit, rabotage ou surfaçage sont meulés pour éliminer les marques du traitement précédent et polis avec les grains 12 et 8 selon
1.2. Lors du retrait des empreintes d'aciers à haute teneur en soufre (automatiques), les gabarits sont préalablement essuyés avec un coton-tige trempé dans une solution d'acide sulfurique à 5% selon
1.3. Les tirages sont réalisés sur du papier photographique correspondant à la taille du gabarit (unibral selon
Les impressions sont retirées à une température d'environ 20 ° C pendant 3 à 15 minutes, en fonction de l'alliage de l'acier et de sa teneur en soufre. L'impression est considérée comme prête lorsque le papier photo s'assombrit du brun clair (sur de l'acier allié à faible teneur en soufre) au brun foncé (sur de l'acier au carbone à haute teneur en soufre, ainsi qu'en phosphore). Dans les lieux d'accumulation d'inclusions de soufre, le noircissement du papier photographique sera maximal en fonction de la quantité de sulfure d'argent qui s'y forme.
1.4. L'impression finie est soigneusement lavée à l'eau courante et traitée avec un fixateur pendant 20 à 30 minutes (solution de thiosulfate de sodium selon ST SEV 223-75), puis elle est à nouveau lavée, séchée et inscrite.
1.5. Pour supprimer une réimpression, la surface de l'échantillon est meulée avec élimination d'une couche métallique d'au moins 0,3 mm.
2. Méthode de détection de la présence et des accumulations de plomb (selon Wragg)
2.1. Le plan du gabarit est poli, dégraissé et abaissé dans une solution à 10% de persulfate d'ammonium. Le gabarit est conservé jusqu'à l'obtention d'une couleur grise, lavé à l'eau courante jusqu'à élimination du revêtement gris et séché. Du papier photographique au brome d'argent (unibrom selon
2.2. L'impression finie est immergée pendant 10 à 15 s dans une solution de sulfure de sodium à 5 % (sulfure de sodium selon
2.3. L'évaluation des empreintes obtenues (selon les 1ère et 2ème méthodes) est réalisée par comparaison avec des étalons maison ou en décrivant la forme de distribution du soufre ou du plomb. Par exemple : uniforme ou inégal ; sous la forme d'un carré ou d'un contour solide ; dans la zone axiale ou périphérique, etc.
