ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ИЗДЕЛИЙ

МЕТОД ИСПЫТАНИЙ
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
НА УДАРНО-АБРАЗИВНОЕ
ИЗНАШИВАНИЕ

ГОСТ 23.207-79

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
МоскваГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ИЗДЕЛИЙ

МЕТОД ИСПЫТАНИЙ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ

НА УДАРНО-АБРАЗИВНОЕ
ИЗНАШИВАНИЕ

ГОСТ 23.207-79

Издание официальное

МОСКВА —1980 '

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ

И. И. Карасик, канд. техн, наук; В. Н. Виноградов, д-р техн, наук, проф.; Г. М. Сорокин, д-р техн, наук, проф.; С. Л. Гафнер, канд. техн наук; В. В. Трушин; Н. Н. Самойлова; В. П. Ерошкин, Б. Р. Матвеевский

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государствен­ного комитета СССР по стандартам от 26 ноября 1979 г. № 4516

© Издательство стандартов, 1980ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

О

ГОСТ
23.207-79

беспечение износостойкости изделий
МЕТОД ИСПЫТАНИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ НА УДАРНО-АБРАЗИВНОЕ
ИЗНАШИВАНИЕ

Ensuring of wear resistance of products. Testing of engineering , materials for impact abrasive wear

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 ноября 1979 г. № 4516 срок введения установлен

с 01.01. 1981 г.

Настоящий стандарт распространяется на металлические ма­териалы, их сплавы и композиции на металлической основе, а также металлические покрытия и устанавливает метод их испы­таний на ударно-абразивное изнашивание, вызванное многократ­ными прямыми ударами изнашивающейся поверхности о абразив­ную прослойку.

Стандарт не распространяется на металлы и металлические покрытия твердостью менее HV100, на пористые материалы со средним размером пор более 0,10 мм, а также на покрытия тол­щиной менее 0,60 мм.

Сущность метода состоит в том, что производят повторные удары образцом через слой твердых абразивных частиц по непод­вижной наковальне с заданными энергией удара, скоростью и час­тотой соударений, и оценивают относительную износостойкость материала путем сравнения износа испытываемых и эталонных образцов, испытанных в идентичных условиях.

  1. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

Испытательная установка для проведения испытаний состоит из привода, ударного механизма, бункера с направляющим кана­лом и неподвижной наковальни.

Схема испытательной установки приведена на черт. 1.

Ударный механизм содержит приспособления для крепления образца 6 и съемных грузов 8 массой до 30 кг, с помощью ко­торых регулируют скорость удара образца 6 о сменный вкладыш

Издание официальное


Перепечатка воспрещена


р-7



Черт. 1

2 наковальни 1 в диапазоне скоростей v = 0,5—5 м/с с погреш­ностью не более 2,5%, а также устройство, содержащее сменные торсионы, обеспечивающие задание энергии удара в диапазоне £=2,94—29,4 Дж с погрешностью не более 2,5% при закручива­нии торсиона на угол не менее 15°, и ударник 7 с моментом инерции относительно оси вращения /уД = 17,87-10-4 кг-м2.

Привод должен обеспечивать частоту соударений образца 6 и сменного вкладыша 2 наковальни 1 в диапазоне п = 20—400 мин-1 с погрешностью поддержания заданной частоты не более 1 мин-1.

Бункер 3 с направляющим каналом 5 предназначен для пода­чи потока частиц абразивного материала в зону соударения. Нап­равляющий канал 5 длиной 40 мм имеет прямоугольное сечение 20X1 мм.

Неподвижная наковальня должна иметь массу не менее 50 кг. Сменный вкладыш, устанавливаемый в наковальне, выполняют из стали 45 по ГОСТ 1050—74 твердостью HV 640— 675 (закалка 840°С в воде, температура отпуска 100°С).

Эталонные образцы выполняют из стали 45 по ГОСТ 1050—■ 74 с твердостью HV 598—622 (закалка 840°С в воде, температу­ра отпуска 200°С).

Сменный вкладыш наковальни (черт. 2) и образцы из эталон­ного и испытываемого материалов (черт. 3) изготовляют по 3-му классу точности с шероховатостью Ra рабочей (торцевой) по­верхности не более 2,5 мкм по ГОСТ 2789—73.

Примечание. Обработку рабочих поверхностей при испытаниях по­ристых материалов производят шлифованием.



Непараллельность закрепленных на установке и взаимно при­жатых рабочих поверхностей сменного вкладыша наковальни и испытываемого образца не более 0,05 мм.

Абразивный материал — карбид кремния черный по ГОСТ 3647—71, зернистостью 0,63 мм и с относительным содержанием влаги не более 0,15% по массе, используют для общей сравни­тельной оценки износостойкости материалов при стандартных ре­жимах испытаний.

Для оценки износостойкости применительно к конкретным ус­ловиям изнашивания допускается использовать абразивный ма­териал, соответствующий воздействующему материалу при экс­плуатации, но с размером частиц не более 0,8 мм. В этом случае характеристики абразивного материала приводят в протоколах испытаний.

Примечание. При использовании абразивного материала со средним размером частиц более 0,63 мм допускается применение направляющего кана­ла шириной в сечении более 1 мм (см. черт. 1).

При применении стандартного абразивного материала указы­вают номер соответствующего стандарта. При применении нес­тандартного абразивного материала в протоколе испытаний ука­зывают вид абразивного материала, месторождение или завод- изготовитель (для искусственных материалов), максимальный и минимальный размер частиц абразива, их твердость, среднюю удельную поверхность частиц и другие данные, необходимые для идентификации абразивного материала.

Примечание. Допускается повторное использование абразивного ма­териала, но не более трех раз.

Износ образцов определяют взвешиванием их с погрешностью не более 0,0002 г до и после испытаний.

Потеря массы образца вследствпи износа при испытаниях дол­жна составлять не менее 0,005 г.

Для промывки образцов перед испытаниями и взвешиванием используют бензин по ГОСТ 443—76 и ацетон по ГОСТ 2768— 79.

В пределах одной серии испытаний технология изготовления образцов должна быть одинаковой. При механической обработке не допускается изменение свойств материала образца вследствие нагрева, наклепа и т. п.

  1. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

    1. Твердость образцов из испытываемого и эталонного ма­териалов определяют по ГОСТ ^999—75- Полученные данные об образце из испытываемого материала заносят в протокол испыта­ний. Твердость эталонных образцов должна соответствовать тре­бованиям, указанным в разд. 1. Отобранные образцы маркируют клеймением на нерабочих поверхностях.

    2. Влажность абразивного материала проверяют по ГОСТ 5382—73 и при необходимости доводят ее до соответствия требо­ваниям разд. 1.

    3. Образцы последовательно промывают промывочными жид­костями, указанными в разд. 1, просушивают на воздухе и взве­шивают.

    4. Устанавливают сменный вкладыш 2 наковальни 1 (см. черт. 1). В ударный механизм вставляют образец 6 из испытыва­емого или эталонного материала.

Примечание. Испытанию подвергают по три образца из эталонного и испытываемого материалов. При установке и съеме образца не допускается повреждение его поверхности.

  1. При положении кулачка 9, соответствующем максималь­ному удалению образца 6 от сменного вкладыша 2 наковальни 1, производят закручивание торсиона /Одозначения момента /Икр = = 39,258 Н-м и закрепляют торсион-

  2. На ударный механизм устанавливают съемные грузы об­щей массой 6,68 кг.

  3. Заслонку бункера 4 открывают и включают привод испы­тательной установки. Производят приработку, осуществляя 500 ± ± 1 удар образца о сменный вкладыш наковальни.

  4. Приработке подвергают последовательно все образцы из испытываемого и эталонного материалов.

  5. После окончания приработки все образцы промывают про­мывочными жидкостями, просушивают на воздухе и взвешивают в соответствии с разд. 1. Если при этом потеря массы образца менее 0,005 г, то продолжительность приработки увеличивают в 2 раза.

П р и м с ч а н и е. Если при увеличении продолжительности приработки в 2 раза указанное требование вновь не выполняется, то дальнейшие испыта­ния данного материала при выбранном режиме проводить нецелесообразно.

  1. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

    1. ри общей сравнительной оценке износостойкости испы­тываемого материала проводят испытания с энергией удара Е = = 4,9 Дж, скорости соударения ц=1 м/с и частоте соударения /г=100 мин'"1, что обеспечивается углом закручивания торсиона (п. 2.5) и устанавливаемой массой съемных грузов (п- 2.6).

    2. При оценке износостойкости материала применительно к конкретным условиям изнашивания значения крутящего момента торсиона (Л4кр), Н-м, и общей массы съемных грузов (т), кг, в зависимости от необходимых значений энергии удара (£), Дж и скорости соударения (ц), м/с, определяют по формулам:

кр=3,82Д+0,131С;
1 F

^(0,08 £ -/уд),

где С — характеристика жесткости торсиона, Н-м;

г — расстояние от осн вращения ударника до центра тяжести съемных грузов, м;

Д—момент инерции ударника, кг-м2.

  1. Жесткость торсиона должна отвечать условию С <7,63 Л4кр.

Примечание. Допускается плавное регулирование жесткости торсио- па путем изменения его длины / (см. черт. 1).

    1. Необходимую частоту п соударения устанавливают равной частоте вращения кулачка, открывают заслонку бункера для подачи абразивного материала в зону соударения и включают привод кулачка.

    2. Испытания эталонных и испытываемых образцов, прово­дят в соответствии с пп. 3.1 или 3.2, осуществляя 1000± 1 удар. После окончания испытаний образцы промывают, просушивают на воздухе и взвешивают в соответствии с разд. 1. Результаты заносят в протокол- Пример записи приведен в рекомендуемом приложении.

    3. Если отклонение значения потери массы одного из образ­цов в процессе испытаний превышает 40% от средней потери массы всех испытываемых образцов, то испытания повторяют на трех новых образцах.в соответствии с пи. 3.1—3.5.

    4. После 2000 ударов производят замену сменных вклады­шей наковальни.

  1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

    1. По результатам взвешивания образцов до и после испы­таний с определенными энергией удара Е, скоростью соударения о и частотой соударения п определяется средняя потеря массы об­разцов из эталонного материала дэ и средняя потеря массы об­разцов из исследуемого материала fe

где g3t; g„i соответственно потеря массы для отдельных ис­пытанных эталонных и исследуемых образцов, г.

  1. Относительную износостойкость исследуемого материала

(U) вычисляют по формуле

где рэ, рн — соответственно плотность эталонного и исследуе- мого материалов, г/см3.

  1. При записи результатов испытаний, проведенных с целью оценки износостойкости материала применительно к конкретным условиям изнашивания (п. 3-2), необходимо указывать режимы испытаний образцов (характеристика абразивного материала,тол- шина его слоя, энергия удара Е, скорость соударения v, частота соударения п), к которым относится данное значение износостой­кости.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

ОБРАЗЕЦ ПРОТОКОЛА

ПРОТОКОЛ

испытаний на ударно-абразивное изнашивание по ГОСТ

Дата 12.XI.1979 г. Исполнитель Иванов А. Г.

Характеристики материалов

Материал

Наименование

ГОСТ, ТУ

Термообработка

Твердость, HV

Плотность, г/см1

Материал эталона

Сталь 45

ГОСТ 1050—74

Закалка 840°С в воду. Отпуск 200°С

598-622

7,8

Исследуе­мый мате­риал

Сталь У10А

t

ГОСТ 1435—74

Закалка 740°С в воду. Отпуск 180°С

775 - 810

7,8

Материал

Наименование

ГОСТ, ТУ

Размер час­тиц, мм

Твердость, кгс/мм*

Удельная по­верхность, СМ*/Г

Абразивный материал

Карбид кремния черный (КЧ-63)

гост

3647- 71

0,63

2900-3500


Режим испытаний




Энергия удара Е, Дж

Скорость соударения, м/с

Частота соударения, -1 мин

Продолжительность испы­таний (количество ударов)

4,9

1

100

1009

Результаты испытаний




Материал

Номер образца

Начальная масса, г

Масса после испытаний, г

Потеря массы, г

Средняя потеря массы, г


1

30,3477

30,3137

0,0340


Материал

2

30,2406

30,2050

0,0356

0,0352

эталона

3

30,4147

30,3786

0,0361



(4)






(5)






1

30,9048

30,8723

0,0325


Исследуе-

2

30,2406

30,2050

0,0356

0,0352

мый мате-

3

30,4147

30,3786

0,0361


риал

(4)






(5)