ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
СТАЛЬ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ОЦЕНКИ
МАКРОСТРУКТУРЫ
(СТ СЭВ 2837-81)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Мос к в а
УДК 669.14:620.184.006J$4 Групп12 >09
Г
ГОСТ
10243-75*
(СТ СЭВ 18J7—8t|
Вммем
ГОСТ 10243—62
СТАЛЬ
Методы испытаний и оценки макроструктуры
Steel. Alclluidb ol lent and cslitiiutiun <»l ііілспмігнсінге
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 19 августа 197$ г. И? 2176 срок введение установлен
с 01.01.7В
Постановлением Госстандарта от 03.08.82 М® ЗОЛ срои действие продлен
до 01.01.В8
Несоблюдение стандарта преследуется по закон}7
Настоящий стандарт распространяется на кованые и катаные углеродистые, легированные и высоколегированные стали и устанавливает методы испытаний и эталонные шкалы для оценки макроструктуры, а также классификацию дефектов макроструктуры и изломов прутков и заготовок диаметром или толщиной от 40 мм (наименьшая сторона) до 250 мм (наибольшая сторона) поперечного сечения.
По соглашению между поставщиком и потребителем установленные настоящим стандартом методики изготовления макротемплетов и образцов на излом допускается распространять на заготовки, поковки и изделия других сечений и размеров. Оценка макроструктуры в этих случаях может производиться по эталонам настоящего стандарта, отраслевых стандартов или технических условий. По соглашению потребителя с изготовителем стандарт может быть распространен па сталь, получаемую методом непрерывной разливки.
Необходимость проведения контроля макроструктуры, количество и место отбора проб по длине раската слитка, размеры проб после перековки, а также нормы по допускаемым дефектам и перечень недопускасмых определяются стандартами на конкретные виды металлопродукции.
В стандарте учтены требования рекомендации СЭВ по стандартизации PC 3629—72.
В части метода контроля травлением стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2837—81. (Измененная редакция, Изм. № 1).
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Макроструктуру металла контролируют:
протравливанием специально подготовленных образцов в растворах кислот.
Метод основан на различии в травимости бездефектного металла и участков с. наличием пор, ликвации, неоднородности структуры и других дефектов;
изломом специально подготовленных (и том числе дополнительно термически обработанных) образцов.
Метод основан на различном разрушении участков металла с пористостью, флокенами, перегревом, сколами м без них.
Контроль качества металла по излому производят:
взамен контроля протравленных образцов, если это предусмотрено стандартами на металлопродукцию;
дополнительно к контролю протравленных образцов для проверки классификации макродефектов, а также в исследовательских целях.
Стр. 2 ГОСТ 10243—75
Макроструктуру углеродистой (с содержанием углерода до 0,3%) конструкционной стали по излому нс контролируют.
Оценку макротемплетов и изломов производят осмотром невооруженным глазом. Для уточнения классификации дефектов допускается применять двух-, четырехкратное увеличение.
ОТБОР ПРОБ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ
Макроструктуру металла контролируют по одному пл следующих вариантов.
Прутки и заготовки размером до 140 мм в полном поперечном сечении.
Прутки и заготовки размером свыше 140 мм на перекованных или перекатанных пробах, если стандартами или техническими условиями не оговорена необходимость контроля в полном сечении — до 250 мм.
Количество проб и место отбора их по длине и сечению раската слитка (литой заготовки) указываются в стандартах и технических условиях на конкретные виды металлопродукции.
При отсутствии таких указании пробы для контроля отбирают (па заводах-поставщиках металла) от заготовок, соответствующих наиболее загрязненным частям слитка.
Маркировка на пробах и вырезаемых из них образцах должна соответствовать маркировке контролируемых заготовок.
Рекомендуется:
при разливке металла сверху контролировать заготовки от первого и последнего слитков по времени разливки; при разливке сифоном — заготовки от одного слитка первого и последнего сифона; при отсутствии клейма—контролировать заготовки любых слитков;
металл вакуумно-индукционной выплавки (ВИ) контролировать по одной пробе от подпри-былыюн части каждого слитка;
металл вакуумно-дугового (ВД), электронно-лучевого (ЭЛ), плазменно-дугового (ПДП) и электрошлакового (Ш) переплавов—на пробах от заготовок, соответствующих верхней и нижней частям одного или двух слитков от партии-плавки;
металл после двойных переплавов: вакуумно-индукционный + вакуумно-дуговой (ИД), элск- трошлаковый+вакуумно-дуговой (ШД) и других контролировать в соответствии с рекомендациями, указанными для последнего способа переплава.
При контроле плавок, разделенных по размерам на несколько партий, пробы отбирают от заготовок с максимальным сечением. Положительные результаты контроля могут быть распространены па вес партии данной плавки меньшего размера, а также на заготовки, поперечные размеры которых превышают контролируемые не более чем па 20 мм.
Пробы для контроля на флокены отбирают от любых заготовок после окончания полного цикла режима охлаждения или термической обработки каждой партии-плавки. При одинаковых условиях охлаждения заготовок разных сечении пробы отрезают от партии заготовок максимального сечения в данной плавке. Вырезка проб и темплстов поперек волокна производится пилами или автогеном на расстоянии нс менее одного диаметра (стороны квадрата) от края заготовки.
В случаях, не допускающих автогенного реза (оговоренных стандартами или техническими условиями), отрезают пробу сразу же после прокатки пли ковки, в горячем состоянии. Длина пробы должна быть нс менее четырех диаметров (сторон квадрата). Охлаждение и термическую обработку пробы производят вместе с металлом контролируемой партии-плавки. Темплеты вырезают из середины этой пробы.
Контроль металла на флокены допускается производить:
по продольным темплстам или продольным изломам. В последнем случае поперечные темпле-ты следует надрезать, закаливать в воде и разламывать;
методом ультразвуковой дефектоскопии.
Вырезку образцов для контроля макроструктуры производят при соблюдении требований и рекомендаций, указанных ниже.
Темплеты: должны быть вырезаны с таким расчетом, чтобы контролируемое сечение находилось на расстоянии, исключающем влияние условий резки: нагрев от резки, смятие от пресса, пилы и т. д.
При испытании металла на перекованных пробах от контролируемой заготовки отрезают кусок длиной нс менее одного диаметра (или стороны квадрата) и перековывают на размер 90—140 мм, если стандартами не оговорены другие размеры. Темплеты для контроля следует вырезать из средней части длины кованой пробы.
Темплеты вырезают перпендикулярно направлению прокатки или ковки через все сечение заготовки, а при контроле макроструктуры и флокенов на продольных образцах—параллельно направлению прокатки, ковки. В последнем случае плоскость будущего шлифа должна совпадать или быть близкой к осевой плоскости контролируемой заготовки.
Длина продольных темплстов должна быть 100—150 мм.
ГОСТ 10243—75 Стр. 3
Рекомендуемая высота поперечных темплетов должна быть 15—40 мм.
При необходимости образцы от заготовок большого сечения (более
квадрата 200 мм и слябы) допускается разрезать на части при условии сохранения осевой зоны (черт. I). Травить и оценивать необходимо все части образца.
Чорт. 1
Поверхность темплетов перед травлением необходимо подвергать холодной
механической обработке: торцеванию, строганию, шлифованию. После обработки поверхность должна быть ровной и гладкой, без поверхностного наклепа и прнжога металла. При арбитражных испытаниях шероховатость поверхности обрабатываемых темплетов должна быть, не более 20 мкм но ГОСТ 2789—73.
Шлифование темплетов производят при твердости металла не более НВ 388
(диаметр отпечатка не менее 3,1 мм). При контроле стали с большой структурной неоднородностью, а также поставляемой с повышенной твердостью необходимо производить смягчающую термическую обработку проб или темплетов.
Контроль по излому проводят на образцах с поперечным или продольным
направлением волокна. При замене контроля на протравленных образцах контролем по излому применяют образцы с поперечным направлением волокна; при контроле по излому, дополнительно к контролю макроструктуры, применяют образцы с продольным направлением волокна.
Для контроля по излому поперек волокна заготовки и состоянии поставки (пли образцы от них) надрезают по одной из приведенных па черт. 2 схем.
а — надрез по периметру
— двусторонний надрез
Черт. 2
а — односторонний надрез
Площадь излома должна составлять не менее 1/2 площади сечения заготовки. Поломка образца или заготовки должна производиться с максимальной скоростью и большой сосредоточенной нагрузкой, исключающими смятие поверхности излома и образование ложных расщеплений.
Для контроля по излому вдоль волокна отрезают специальные образцы или используют темплеты после травления и контроля макроструктуры. Надрез темплетов для поломки производят по осевой линии или через дефектное место, по с обратной стороны по отношению к плоскости макро шлифа. Глубина и форма надреза должны гарантировать прямолинейный излом (без смятия) и достаточную высоту его: не менее 10 мм для заготовок размером 80 мм и более и 5 мм для размеров менее 80 мм. Для обнаружения очень мелких дефектов темплеты нагревают до температуры не ниже предусмотренной стандартами или техническими условиями для термической обработки образцов при испытании механических свойств или твердости и закаливают в воде.
Стр. 4 ГОСТ 10243—75
ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ И РЕЖИМЫ ТРАВЛЕНИЯ ТЕМПЛЕТОВ
Для травления темплетов следует применять ванны, сосуды, изготовленные из
материалов, не вступающих в реакцию с применяемыми травильными растворами.
Перед травлением тсмплеты необходимо очистить от грязи и, если требуется,
обезжирить. Образцы в траиильчых ваннах пс должны соприкасаться контролируемыми плоскостями друге другом и со стенками ванны. Количество травильного раствора должно обеспечивать небольшое снижение концентрации кислоты за время травления.
Количество раствора должно быть, в см3 (ориентировочно):
100—на 10 см2 площади темплета;
500—на 100 см2 площади темплета;
2000— на 1000 см2 площади темплета.
Образцы перед травлением рекомендуется подогревать до 60—80°С, т. с. до температуры раствора.
Рекомендуемые реактивы и режимы травления указаны в приложении 1.
Допускается применять другие реактивы при условии получения идентичных результатов травления.
Применяемые реактивы должны быть чистыми, светлыми, без взвешенных частиц и пены. Условия травления должны исключать возникновение ложных дефектов.
При использовании больших ванн допускается одновременно травить
образцы от марок, близких по химическому составу.
Время травления должно быть более продолжительным (в пределах, рекомендованных в приложении 1):
для легированных и кислостойких сталей; для металла с повышенной твердостью; при травлении образцов без подогрева; при травлении в менее нагретом растворе.
Травление образцов должно обеспечивать получение четко выявленной ,
макроструктуры, позволяющей надежно оценивать ее при сравнении со шкалами и фотоснимками.
В случае сильного растравливания металла (потемнения поверхности,
появления ложной пористости но всему сечению, шероховатости) испытания повторяют на тех же образцах после снятии поверхностного слоя па глубину пс менее 2 мм.
После травления в любом реактиве образцы должны быть тщательно
промыты в проточной воде и просушены. При этом рекомендуется использовать неметаллические щетки.
Образцы, предназначенные для хранения, рекомендуется дополнительно обработать 10%-ным спиртовым раствором аммиака пли промыть спиртом, а затем покрыть бесцветным лаком.
ОЦЕНКА ПРОТРАВЛЕННЫХ ТЕМПЛЕТОВ И ИЗЛОМОВ
Определение вида и оценку степени развития дефектов макроструктуры производят
сравнением натурального вида свежепротравленных образцов с эталонами шкал настоящего стандарта (см. приложение 2) или с фотоснимками (см. приложение 4), с использованием описания, приведенного в приложениях 3 и 4. Для правильной классификации дефектов, обнаруживаемых в изломе, используют фотоснимки и краткие описания, приведенные в приложении 4.
Каждая шкала состоит из пяти баллов. Шкалы иллюстрируют следующие виды
