GOST 9.019-74

GOST 9.019-74 (ISO 9591-89) Système unifié de protection contre la corrosion et le vieillissement (ESZKS). Alliages d'aluminium et de magnésium. Méthodes d'essai accélérées pour la fissuration par corrosion (avec amendements n° 1, 2)

GOST 9.019−74
(ISO 9591-89)*
___________
* Édition révisée, Rev. N 2


Groupe T99

NORME D'ÉTAT SOYU3A SSR

Système unifié de protection contre la corrosion et le vieillissement

ALLIAGES D'ALUMINIUM ET DE MAGNÉSIUM

Méthodes d'essai accélérées pour la fissuration par corrosion sous contrainte

Système unifié de protection contre la corrosion et le vieillissement. alliages d'aluminium et de magnésium.
Méthodes d'essai accélérées pour la fissuration par corrosion

OKSTU 0009*
___________
* Édition révisée, Rev. N 2.

Valable à partir du 01.01.75
jusqu'au 01.01.83*
_______________________________
* Date d'expiration supprimée
Décret de la norme d'État de l'URSS N 1859 du 22/06/89
(IUS N 10, 1989). - Notez "CODE".

MIS EN VIGUEUR par le décret du Comité d'État des normes du Conseil des ministres de l'URSS du 19 mars 1974 N 627

REPUBLICATION (novembre 1981) avec modification n° 1, approuvée en novembre 1979 (IUS n° 1 1980)

INTRODUIT L'amendement n ° 2, approuvé et mis en vigueur par le décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 22.06.89 N 1859 du 01.01.90 et publié dans IUS n ° 10, 1989

L'amendement n ° 2 a été introduit par le bureau juridique "Kodeks" conformément au texte de l'IUS n ° 10, 1989


La présente Norme internationale s'applique aux alliages d'aluminium et de magnésium non revêtus et spécifie les méthodes d'essai accélérées de fissuration par corrosion sous contrainte.

1. DISPOSITIONS GÉNÉRALES

1.1. La norme spécifie deux méthodes d'essai :

à une déformation donnée ;

sous charge de traction axiale constante.

1.2. Les critères d'évaluation de la fissuration par corrosion des alliages sont :

niveau de tension de sécurité - la tension maximale à laquelle il n'y a pas de destruction des échantillons pendant la période de test spécifiée ;

jusqu'à ce que la première fissure apparaisse visuellement (ou à un grossissement de 30 ), lorsqu'ils sont testés au même niveau de tension ;

nature des dommages dus à la corrosion.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

2. ÉCHANTILLONNAGE

2.1. Les instructions pour la découpe d'échantillons de produits semi-finis et de produits dérivés sont établies. L'exemple de plan de coupe est donné en annexe 1.

Des échantillons d'alliages coulés sont découpés dans les directions déterminées par le programme d'essais.

2:2. Pour obtenir les caractéristiques réglementées dans les documents de l'alliage, au moins 10 échantillons de chaque option sont testés *. Dans les autres cas, au moins 5 échantillons peuvent être testés.
____________________
* Une variante est un groupe d'échantillons avec des paramètres identiques.

2.3. Lors du test par la méthode de déformation donnée, un échantillon d'une taille de 110x15x2,5 mm est utilisé.

S'il est nécessaire de conserver la taille d'origine de la pièce ou du produit semi-fini, il est permis d'utiliser des échantillons de n'importe quelle épaisseur, mais pas plus de 5,0 mm.

2.3.1. Dans les cas où il est impossible de fabriquer des échantillons d'une taille de 110x15 mm, il est permis d'utiliser des échantillons d'une taille de 40x10 mm et d'une épaisseur allant jusqu'à 3,0 mm, ainsi que des échantillons d'anneaux d'une hauteur de 20 mm, un diamètre d'au moins 10 mm et une épaisseur de paroi ne dépassant pas 0,1 du diamètre extérieur (Fig.2). Si l'épaisseur de paroi dépasse 0,1 , puis l'échantillon est aminci de l'intérieur jusqu'à une épaisseur de paroi de 0,1 (Voir annexe 1).

2.3.2. Les échantillons sont découpés dans des tubes et tiges de diamètre inférieur à 10 mm sous forme de segments de 110 mm de long.

2.4. Avec une charge de traction axiale constante, des échantillons cylindriques avec un diamètre de partie travaillante d'au moins 3 mm et des échantillons plats avec une largeur de partie travaillante d'au moins 4 mm sont utilisés.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

2.5. Lors de la fabrication d'échantillons à partir de joints soudés, le joint est placé au milieu de l'échantillon perpendiculairement à la direction des contraintes de traction.

2.6. Le paramètre de rugosité de surface des échantillons non soumis à un traitement mécanique doit être conforme à la norme pour le produit semi-fini.

Le paramètre de rugosité de surface des échantillons usinés Ra selon GOST 2789–73 doit être :

pour les alliages d'aluminium pas plus de 1 micron;

pour les alliages de magnésium de plus de 2,5 µm (échantillons ronds) ou pas plus de 1,25 µm (échantillons plats).

Pour les alliages d'aluminium, le paramètre de rugosité de surface spécifié pour les alliages de magnésium peut être utilisé si cela n'affecte pas les résultats d'essai.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.7. Les échantillons présentant des défauts de surface (d'origine mécanique ou métallurgique) sont rejetés.

2.8. Un marquage est appliqué à l'une des extrémités de l'échantillon, dans lequel sont indiqués le numéro de la variante et le numéro de série de l'échantillon. Le marquage est inscrit dans l'inventaire, qui doit refléter:

composition chimique ou qualité d'alliage ;

Technologie de production;

traitement thermique;

sens de coupe de l'échantillon ;

tailles d'échantillons ;

état de surface;

début et fin des tests.

2.9. Le marquage doit être protégé avec du vernis (par exemple, AK-20).

3. PRÉPARATION AUX ESSAIS

3.1. Préparation de surface d'échantillons d'alliage d'aluminium

3.1.1. Des échantillons d'alliages d'aluminium sont dégraissés avec un solvant organique (par exemple, de l'essence), puis gravés dans une solution d'hydroxyde de sodium à 5–10% selon GOST 4328–77 à une température de 50–60 ° C pendant 0,5–2 min. Ensuite, les échantillons sont lavés à l'eau courante, clarifiés dans une solution d'acide nitrique à 30% selon GOST 4461–77 pendant 2 à 6 min, lavés à nouveau à l'eau courante, puis dans de l'eau distillée à une température de 70–90 ° C , et séché.

3.1.2. Les échantillons avec une surface usinée ne peuvent pas être soumis à une attaque chimique.

3.2. Préparation de surface d'échantillons d'alliages de magnésium

3.2.1. Les échantillons dont la surface n'a pas été traitée mécaniquement sont nettoyés avec du papier de verre N 8 ou N 10 selon GOST 6456–82 . Après décapage, la surface des échantillons est essuyée avec un coton imbibé d'alcool éthylique.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.2.2. Les échantillons avec une surface usinée ne sont pas soumis à un usinage supplémentaire.

3.2.3. Au lieu de nettoyer avec une peau de verre des échantillons non traités mécaniquement, ainsi que pour les échantillons traités mécaniquement, la gravure dans une solution d'acide nitrique à 5–7% est autorisée selon GOST 4461–77 en 0,5 à 2 min. Après lavage à l'eau, les échantillons sont clarifiés pendant 2 à 5 min dans une solution de nitrate de chrome à température ambiante contenant :

anhydride chromique selon GOST 3776–78 ; 80−100 g/dm ;

nitrate de sodium selon GOST 4168–79 ou nitrate de potassium selon GOST 4217–77 ; 5−8, g/dm .

Ensuite, les échantillons sont lavés à l'eau courante, puis à l'eau distillée à une température de 70 à 90 °C.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.3. Avant le test, les échantillons sont essuyés avec un coton imbibé d'alcool éthylique.

3.4. Calcul de la flèche lors des essais par la méthode de déformation donnée dans un état de contrainte uniaxiale

3.4.1. Les contraintes de traction dans les échantillons plats ou cylindriques sont créées dans des dispositifs spéciaux - des supports selon un schéma de flexion à quatre points (Fig. 1).

Merde.1

La flèche de déviation est déterminée avec une erreur ne dépassant pas ±0,02 mm. Par exemple, en utilisant un indicateur de type ICH 0-10 mm selon GOST 577-68 ou un autre appareil.

Flèche de déviation en millimètres est calculé par la formule

(une)

où — contrainte de calcul, Pa ;

— module d'élasticité, Pa ;

— distance entre les supports dans le support, mm ;

- épaisseur pour un échantillon plat ou diamètre extérieur pour un échantillon cylindrique, mm.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.4.2. La contrainte de traction dans les échantillons annulaires est créée en comprimant l'anneau le long du diamètre (Fig. 2).

Merde.2

La compression de l'échantillon annulaire est réalisée dans une pince ou avec un tirant (voir Annexe 2).

Valeur de déformation en millimètres est calculé par la formule

(2)

où — diamètre moyen de l'anneau, mm ; ;

— épaisseur de la paroi annulaire, mm ;

- Facteur de correction.

Valeur du coefficient déterminé selon le calendrier (Annexe 8) en fonction du ratio .

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.5. Lorsqu'elles sont testées par la méthode de déformation donnée dans un état de contrainte complexe (flexion avec torsion), des contraintes de flexion et de torsion sont créées selon le schéma illustré à la figure 3, dans des dispositifs spéciaux (supports).

Merde.3

La conception du support est donnée en annexe 3.

Affaissement en flexion ( ) en millimètres est calculé par la formule

(3)

angle de torsion ( ) en radians est calculé par la formule

, (quatre)

où — contrainte de torsion, kgf/mm ;

— module de cisaillement, kgf/mm .

Puisqu'il est difficile de compter l'angle de torsion lors de la déformation de l'échantillon, le déplacement vertical du point de bord de l'échantillon est déterminé - le point (Voir Annexe 3).

Mouvement vertical ( ) en millimètres est calculé par la formule

(5)

où largeur de l'échantillon, mm.

3.6. Détermination des contraintes de calcul lors des essais par la méthode de déformation spécifiée

3.6.1. Les essais du matériau de base sont effectués aux contraintes de conception ( ) constituant une certaine proportion ( ) sur la limite d'élasticité en traction ( ).

3.6.2. Pour les alliages d'aluminium prendre égal à 1,0 ; 0,9 ; 0,75 ; 0,5 et 0,25 ; pour les alliages de magnésium - 0,9 ; 0,75 ; 0,5 et 0,25.

3.6.3. (Supprimé, Rev. N 2).

3.6.4. Contraintes pour les alliages d'aluminium à égal à 0,25, 0,5 et 0,75 et les alliages de magnésium à égal à 0,25 et 0,5 est calculé par la formule

.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.6.5. Contraintes dans des échantillons d'alliages d'aluminium à , égal à 0,9 et 1,0, est déterminé selon le tableau de l'annexe 4 ou calculé par la formule

, (sept)

à (huit)

à (9)

3.6.6. Contraintes dans les éprouvettes d'alliages de magnésium à , égal à 0,75 et 0,9, est déterminé selon le tableau de l'annexe 5 ou calculé par la formule

, (Dix)

où

3.6.7. Contrainte de torsion ( ) est pris égal à 0,5

3.6.8. Des échantillons de joints soudés sont testés à plusieurs ou à un niveau de tension. Pour les alliages d'aluminium et de magnésium, les valeurs suivantes des contraintes de conception sont établies , MPa :

140, (100), (120), (160) - pour les alliages des systèmes Al-Mg-Si, Al-Mg;

220, (180), (200), (240) - pour les alliages Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Mg-Si ;

240, (200), (220), (260) - pour les alliages Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu.

Pour les alliages de magnésium, les contraintes de calcul sont prises égales à 0,6 ; (0,4); (0,5); (0,75) de résistance à la traction assemblage soudé. Lors du soudage de métaux différents, l'amplitude des contraintes est déterminée par un matériau moins durable.

(Édition modifiée, Rev. N 2)

.

3.6.9. Afin de réduire le temps d'essai ou de simuler le fonctionnement des pièces, il est permis d'essayer des éprouvettes en alliages d'aluminium à des contraintes supérieures à ( >1) - pour le matériau de base selon les formules (7) et (8), ou les valeurs maximales dans la série de contraintes réduites - pour les joints soudés.

3.7. Détermination des contraintes de calcul lors des essais par la méthode d'une charge de traction axiale donnée

3.7.1. Des contraintes de traction sont créées sur les installations "Signal" conformément à GOST 9 .909−86 (voir annexe 6) ou sur d'autres dispositifs qui maintiennent une charge constante pendant toute la durée du test. Forces de traction ( ), N, calculé par la formule

, (Onze)

où - section transversale de l'échantillon (pour les joints soudés - pour le métal de base), mm .

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.7.2. Lorsqu'elles sont testées à un niveau, les tensions sont prises égales à 0,75 - pour les alliages d'aluminium et 0,5 — pour les alliages de magnésium. Lors d'un test à plusieurs niveaux, les tensions indiquées sont considérées comme les tensions initiales. Les valeurs de contraintes suivantes sont modifiées successivement de 20 MPa.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.7.3. Les joints soudés en alliages d'aluminium sont testés à des contraintes, MPa :

120, (80); (100), (140) - pour les alliages Al-Mg-Si, Al-Mg ;

180, (160), (200), (220) - pour les alliages Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Mg-Si ;

200, (160), (180), (220), (240) - pour les alliages des systèmes Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.7.4. Les joints soudés en alliages de magnésium sont testés à des contraintes de 0,5 ; (0,4); (0,6) de la résistance à la traction du joint soudé.

4. TEST

4.1. Le test des alliages d'aluminium est effectué en immergeant périodiquement des échantillons dans une solution de chlorure de sodium à 3% selon GOST 4233–77 selon le cycle: 10 min en solution, 50 min à l'air. Température ambiante 18−25 °С.

4.2. Des essais d'alliages de magnésium sont réalisés avec immersion périodique dans une solution de chlorure de sodium à 0,001% selon le cycle : 10 minutes en solution, 50 minutes à l'air (température ambiante 18−25°C) et en atmosphère humide (enceinte) selon un cycle en deux temps :

1ère étape — humidité 95−98 %, température 50±2 °C, exposition 16 heures ;

2ème étape - humidité 95-98%, température 18-25 ° C, exposition 8 heures.

4.2.1. Les échantillons sont placés dans la chambre de sorte que le côté convexe (étiré) de l'échantillon soit dirigé vers le haut.

4.3. Il est permis de tester les alliages par la méthode d'une charge de traction uniaxiale donnée avec immersion constante des échantillons dans des solutions, comme indiqué au paragraphe 4.1. et 4.2.

4.4. Les solutions sont préparées avec de l'eau distillée selon GOST 6709–72 .

4.5. Le volume de la solution est d'au moins 10 cm de 1cm surface de l'échantillon.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

4.6. La solution est changée tous les 15 jours de test. La solution est complétée par de l'eau distillée au fur et à mesure de son évaporation.

4.7. Les tests pendant l'immersion périodique sont effectués sans interruption ou avec une pause régulière ne dépassant pas 9 heures. Des pauses irrégulières ne dépassant pas 3 jours sont autorisées.

Lors du calcul de la durée du test, le temps calendaire est pris en compte.

Les échantillons doivent être exposés à l'air pendant les pauses.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

4.8. La durée du test est de :

selon la méthode de déformation spécifiée - 90 jours - avec immersion périodique et complète, 180 jours - lorsqu'ils sont testés dans une chambre ;

selon la méthode d'une charge donnée - 45 jours.

Il est permis d'augmenter la durée des tests jusqu'à 90, 180, 270 et 360 jours ou de la réduire à 10, 20 ou 30 jours.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

4.9. Lors du test par la méthode d'une déformation donnée, la déformation est restaurée périodiquement. Pour ce faire, l'échantillon est complètement déchargé et à nouveau déformé à la déviation d'origine. La restauration de la déformation des échantillons est effectuée après 15 et 45 jours à compter du début des essais, puis tous les 45 jours. Un écart jusqu'à 2 jours est autorisé.

Si la durée du test est inférieure à 30 jours, la déformation n'est pas restaurée.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

5. TRAITEMENT DES RÉSULTATS DES TESTS

5.1. Lorsque le nombre d'échantillons est de 10 ou plus dans la variante, les données obtenues font l'objet d'un traitement mathématique avec la construction de courbes de probabilité dans les coordonnées "probabilité de défaillance cumulée - temps de défaillance".

5.1.1. Calculer la moyenne arithmétique du temps jusqu'à la défaillance ( ) par jour selon la formule

(12)

où est le temps jusqu'à la défaillance d'un spécimen individuel, en jours ;

- le nombre d'échantillons dans la variante.

Si certains des échantillons ne se sont pas effondrés pendant le temps de test sélectionné, alors lors du calcul tenir compte de la durée des essais des éprouvettes non destructives.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

5.1.2. dispersion ( ) est calculé par la formule

. (13)

5.1.3. Écart-type ( ) est calculé par la formule

. (Quatorze)

5.1.4. Le coefficient de variation ( ) en pourcentage est calculé par la formule

. (quinze)

La dispersion, l'écart type et le coefficient de variation sont calculés uniquement en tenant compte des valeurs échantillons cassés.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

5.1.5. Probabilité de destruction goûter ( ) en pourcentage est calculé par la formule

, (16)

où est le numéro de série de l'échantillon testé dans la série de séquences de destruction d'échantillons.

5.1.6. Ensuite, des courbes probabilistes sont construites, où la probabilité de défaillance accumulée est tracée le long de l'axe des ordonnées, et le temps jusqu'à la défaillance est tracé le long de l'axe des abscisses. Une droite caractérisant la fonction de distribution empirique passe par deux points de coordonnées ( %), ( %) ou avec des coordonnées ( %), [ %]. L'évaluation de la résistance des alliages à la fissuration par corrosion est effectuée à la probabilité cumulée de destruction de 5 et 50%. Un exemple de construction de courbes de probabilité est donné en annexe 7.

5.2. Pour déterminer le niveau des contraintes de sécurité, un graphique temps de défaillance-contrainte est construit. Dans ce cas, le temps de défaillance est déterminé avec la probabilité cumulée ( ) 5 et 50 %.

5.3. Lorsque le nombre d'échantillons dans la variante est inférieur à 10, seul le temps moyen arithmétique avant défaillance est déterminé ( ) indiquant le temps jusqu'à la destruction du premier et du dernier échantillon.

5.4. Un critère supplémentaire d'évaluation des résultats des essais est la nature des fissures de corrosion, déterminée par examen microscopique de lames minces.

Le plan des sections réalisées conformément à GOST 1778–70 doit être perpendiculaire à la surface de travail de l'échantillon et parallèle à la direction des contraintes de traction.

ANNEXE 1 (recommandé). Schéma de découpe de l'échantillon

ANNEXE 1
Recommandé

- feuille; - profil extrudé ; - bande pressée; - forger.
La direction de la coupe : D - équité ; P - transversal; B - haute altitude; R - radial ; X - accord.

ANNEXE 2 (informative)

ANNEXE 2
Référence

Déformation d'un échantillon annulaire avec un tirant

1 - tirant en alliage de titane, nuance d'acier 12X18H9T ; 2 - écrou en alliage de titane ou en acier de qualité 12X18H9T ;
3 - joint en textolite; 4 - échantillon annulaire.

Déformation de l'échantillon de bague dans la pince

Déformation de l'échantillon de bague dans la pince

1 - vis de pression en alliage de titane ou en acier de qualité 12X18H9T ; 2 - barre transversale supérieure en alliage de titane ou en acier de qualité 12X18H9T ; 3 - guide en alliage de titane ou en acier de nuance 12X18H9T ; 4 - barre transversale textolite mobile;
5 - échantillon annulaire ; 6 - la barre transversale inférieure est en textolite.

ANNEXE 3 (informative). Dispositif d'essai d'éprouvettes planes à une déformation donnée dans un état de contrainte complexe (flexion en torsion)

ANNEXE 3
Référence

1 - support; 2 - épingle à cheveux; 3 - boucle d'oreille; 4 - échantillon ; 5, 6 - joints. Matériau : pos.1, 3, 5, 6 - textolite ;
pos.2 - alliage de titane ou acier de nuance 12X18H9T.

ANNEXE 4 (informative). Détermination des contraintes de conception, MPa, dans des échantillons d'alliage d'aluminium pour des valeurs de K égales à 0,9 et 1,0

ANNEXE 4
Référence

Appendice 4. (Édition modifiée, Rev. N 2).

ANNEXE 5 (informative). Détermination des contraintes de conception, MPa, dans des éprouvettes d'alliages de magnésium pour des valeurs de K égales à 0,75 et 0,9

ANNEXE 5
Référence

Appendice 5. (Édition modifiée, Rev. N 2).

ANNEXE 6 (informative). Schéma de l'installation "Signal" pour tester des échantillons de fissuration par corrosion sous une charge de traction axiale constante

ANNEXE 6
Référence

- Schéma de l'installation "Signal" ; - connexion d'échantillons dans une chaîne à l'aide de couplages ; 1 - échantillon ;
2 - embrayage; 3 - environnement corrosif ; 4 - système de levier; 5 - raccord pour fournir la solution ;
6 - charge mobile, 7 - vis de chargement.

ANNEXE 7 (informative). Un exemple de traitement mathématique complet des données d'essai de fissuration par corrosion sous contrainte

ANNEXE 7
Référence

1. Les valeurs suivantes du temps avant l'apparition d'une fissure (temps avant rupture) sont obtenues - un jour:

8, 13, 16, 19, 21, 28, 35, 37, 42, 45.

2. Calculez la moyenne arithmétique ( ) temps jusqu'à l'échec :

.

Articles 1, 2. (Édition modifiée, Amendement n° 2).

3. Calculez la variance ( ):

4. Calculez la moyenne quadratique ( ):

.

5. Calculez le coefficient de variation ( ):

.

6. Les données du traitement mathématique sont données dans le tableau et représentées sur le graphique.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

ANNEXE 8 (obligatoire). La dépendance du facteur de correction au rapport du diamètre extérieur de l'échantillon annulaire à l'épaisseur de sa paroi

ANNEXE 8
Obligatoire

Dépendance au facteur de correction de la relation de l'extérieur
diamètre échantillon d'anneau à son épaisseur de paroi

Annexe 8. (Introduit en plus, Rev. N 2).