Отливки из чугуна. Методы механических испытаний

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ОТЛИВКИ ИЗ ЧУГУНА

МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 27208-87

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ОТЛИВКИ ИЗ ЧУГУНА

Методы механических испытаний
Cast iron castings.
Methods of mechanical testing
OKI! 41 1100
Срок действия с 01.01.88 до 01.01.98
Настоящий стандарт устанавливает методы механических ис­пытаний отливок из чугуна при температуре (20+J^ )°С для опре­деления:
временного сопротивления и относительного удлинения после разрыва при растяжении;
временного сопротивления при сжатии;
временного сопротивления и максимальной стрелы прогиба при изгибе;
твердости по Бринеллю.

1. ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ

1.1. Метод отбора образцов
1.1.1. Способ получения заготовок для изготовления образцов из чугуна с пластинчатым графитом — по ГОСТ 24648—81.
Форма и размеры образцов должны соответствовать приведен­ным на черт. 1—3.
Издание официальное ★
© Издательство стандартов, 1987
Общую длину образца и способ его крепления устанавливают в зависимости от конструкции захватов или величины рабочего пространства испытательной машины.

Черт. 1

Черт. 2

Черт, 3

1.1.2. Способ получения заготовки, форма и размеры образца для испытания отливки из ковкого чугуна — по ГОСТ 1215—79.
1.1.3. Способ получения заготовки, форма и размеры образца для испытания отливок из чугуна с шаровидным графитом — по ГОСТ 7293—85.
1.1.4. Испытания должны проводиться на трех образцах, если в нормативно-технической документации (НТД) на отливки нет других требований.
1.2. Средства испытаний
1.2.1. Испытания на растяжение отливок из чугуна проводят на разрывных машинах при условии соответствия их требованиям ГОСТ 7855—84.
1.3. Подготовка к испытаниям
1.3.1. После механической обработки на рабочей поверхности образца не должно быть раковин, неметаллических включений, трещин, рисок и механических повреждений.
Шероховатость Ra обработанных поверхностей рабочей части образца должна быть не более 0,63 мкм, а шероховатость голо­вок образца Rz — не более 20 мкм по ГОСТ 2789—73.
1.3.2. Диаметр рабочей части образца по черт. 1 и 2 измеря­ют до испытания в наименьшем сечении в двух взаимно перпен­дикулярных направлениях, а по черт. 3 — в трех местах: в сред­ней части и на границах рабочей длины. Разность наименьшего и наибольшего диаметра образца не должна быть более 0,05 мм.
За результат принимают их среднее арифметическое значение. Площадь поперечного сечения образца вычисляют с округлением до 1,0 мм2.
1.4. Проведение испытаний
1.4.1. Образец плавно нагружают осевым растягивающим уси­лием до разрушения для определения механических характерис­тик.
1.4.2. Образец из отливок чугуна с пластинчатым графитом (черт. 2) ввинчивают в захват настолько, чтобы резьба на всей длине головки образца входила в зацепление с резьбой захвата.
1.4.3. Испытания образцов из ковкого чугуна проводят по ГОСТ 1497—84.
1.4.4. Испытания образцов из чугуна с шаровидным графитом проводят по ГОСТ 1497—84.
1.4.5. Скорость нагружения образца при растяжении не долж­на превышать 10 МПа/с [1 кгс/(мм2-с)].
1.5. Обработка результатов
1.5.1. Временное сопротивление — напряжение, соответствую­щее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца (о₽) в мегапаскалях (килограмм-сила на квадратный миллиметр) вычисляют по формуле
дР —
В р ’
ґ О
где РШах—максимальная нагрузка, предшествующая разруше­нию образца, Н (кгс);
Fo— площадь поперечного сечения рабочей части образ­ца до испытания, мм2.
Относительное удлинение после разрыва определяют по ГОСТ 1497—84.
Для серого чугуна определяют только временное сопротивле­ние.
1.5.2. Результаты округляют до 5,0 МПа (0,5 кгс/мм2).
1.5.3. Результаты испытаний не учитывают, если разрушение произошло вне рабочей части образца или в изломе после разру­шения обнаружены раковины, различные включения или другие дефекты.
В этом случае испытания повторяют на другом образце из той же партии.
1.5.4. Форма протокола испытаний приведена в рекомендуемом приложении 1.

2. ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

2.1. Метод отбора образцов
2.1.1. Способ получения заготовок для изготовления образцов— по ГОСТ 24648—81 или должен быть указан в НТД на отливки.
2.1.2. Для испытаний изготовляют цилиндрические образцы номинальным диаметром 10, 15, 20, 25 мм. Допускается изготов­ление образца другого диаметра в интервале от 10 до 25 мм. Диа­метр заготовки должен не менее чем на 5 мм превышать диа­метр образца.
2.1.3. Высоту образца устанавливают равной диаметру.
2.1.4. Испытания должны проводиться на трех образцах, если в НТД на отливки нет других требований.
2.2. Средства испытаний
2.2.1. Испытания образцов на сжатие проводят на машинах любого типа при условии соответствия их требованиям ГОСТ 7855—84.
2.3. Подготовка к испытаниям
2.3.1. После механической обработки на поверхности образца не должно быть рисок, коррозии, раковин и пор.
2.3.2. Шероховатость рабочей поверхности цилиндрической и торцевой части образца Ra по ГОСТ 2789—73 не должна пре­вышать 1,25 мкм.
2.3.3. Диаметр образца измеряют до испытания в двух взаим­но перпендикулярных направлениях. За результат принимают среднее арифметическое двух измерений. Разность наименьшего и наибольшего диаметра образца не должна быть более 0,05 мм.
Площадь поперечного сечения образца округляют до 1,0 мм2.
2.3.4. Торцы образца должны быть плоскопараллельны и пер­пендикулярны оси. Отклонение от перпендикулярности — не бо­лее ± г.
Измерение высоты образца до испытания проводят в двух взаимно перпендикулярных сечениях. За результат принимают среднее арифметическое двух измерений. Разность измерений не должна быть более 0,1 мм.
2.3.5. Допускаемые отклонения от номинального диаметра об­разца ±0,1 мм, по высоте ±0,2 мм.
2.4. Проведение испытаний
2.4.1. Образец нагружают осевым сжимающим усилием до разрушения.
2.4.2. При проведении испытаний должно быть обеспечено на­дежное центрирование образца на опорах (черт. 4).

/ и 3 — опоры; 2 — образец
Черт. 4

2.4.3. Торцы образца при испытании должны опираться на опо­ры с шлифованными ровными плоскостями из закаленной стали с твердостью не менее 60 HRC3 и шероховатостью Ra не более 1,25 мкм. Параллельность опорных плоскостей должна обеспечи­ваться сферой, изготовленной на одной из опор. Центр сферичес­кой поверхности должен совпадать с центром торцевой поверх­ности образца.
2.4.4. Перемещение подвижной траверсы должно обеспечивать скорость нагружения образца не более 20 МПа/с [2 кгс/(мм2• с)].
2.5. Обработка результатов
2.5.1. Временное сопротивление — напряжение, соответствую­щее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образ­ца, (<7дЖ ) в мегапаскалях (килограмм-сила на квадратный милли­метр) вычисляют по формуле
где Ртах—максимальная нагрузка, предшествующая разруше­нию образца, Н (кгс);
Fo—начальная площадь поперечного сечения образца, мм2.
2.5.2. Результаты округляют до 5,0 МПа (0,5 кгс/мм2).
2.5.3. Результаты испытаний не учитывают, если в изломе пос­ле разрушения обнаружены раковины, трещины, неметаллические включения и другие дефекты.
В этом случае испытания должны быть повторены на другом образце из той же партии.
2.5.4. Форма протокола испытаний приведена в рекомендуемом приложении 2.

3. ИСПЫТАНИЯ НА ИЗГИБ

3.1. Метод отбора образцов
3.1.1. Способ получения заготовок для изготовления образ­цов — по ГОСТ 24648—81, ГОСТ 7769—82.
3.1.2. Испытаниям на изгиб подвергают цилиндрические образ­цы диаметром d=30 мм и длиной L = 650 мм при расстоянии меж­ду центрами опор /=600 мм или длиной L = 340 мм при расстоя­нии между центрами опор /=300 мм (черт. 5).
При изготовлении образцов непосредственно из отливок по согласованию с потребителем допускается применение образцов другого размера.
3.1.3. Допускаемое отклонение диаметра в средней трети рабо­чей части образца не должно превышать +2 мм.
3.1.4. Овальность образца (разность наибольшего и наимень­шего диаметра одного и того же сечения) не должна быть более 5% номинального диаметра.
3.1.5. Испытания должны проводиться на трех образцах, если в НТД на отливки нет других требований.
3.2. Средства испытаний
3.2.1. Испытания образцов на изгиб проводят на машинах лю­бого типа при условии соответствия их требованиям ГОСТ 7855—84.
Для замера стрелы прогиба применяют прогибомер с меха­ническим индикатором типа ИЧ 10 кл. 1 ГОСТ 577—68 или само­пишущий прибор с масштабом по деформации не менее 10:1.
3.3. Подготовка к испытаниям
3.3.1. Образцы перед испытаниями должны быть очищены от пригара. Заусенцы и неровности поверхности образцов удаляют зачисткой.
Шероховатость образца Rz по ГОСТ 2789—73 не должна пре­вышать 100 мкм.
3.3.2. Поверхности образцов не должны иметь трещин, а также отпечатков линий разъема формы глубиной более 1 мм.
Поверхность на средней трети по длине образца должна быть без дефектов.
3.4. Проведение испытаний
3.4.1. Образец перед испытанием свободно устанавливают на двух опорах так, чтобы следы от линий разъема формы были расположены в нейтральной плоскости и нагружают его посереди­не сосредоточенной нагрузкой до разрушения (черт. 5). Ось образ­ца должна быть перпендикулярна оси опор и оправки. Радиус зак­ругления опор и оправки должен быть в пределах 20—30 мм.

3.4.2. Скорость нагружения образца при изгибе не должна превышать 10 МПа (1кгс/(мм2 • с).
3.4.3. Диаметр образца после испытаний измеряют в месте из­лома в двух взаимно перпендикулярных направлениях с погреш­ностью не более 0,1 мм.
За результат принимают среднее арифметическое двух изме­рений.
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Временное сопротивление (о"зг ) в мегапаскалях (кило­грамм-сила на квадратный миллиметр) вычисляют по формуле
аизг— . -У
в w ’
ИЛИ
0изг 8 Ртах I
в -d- ’
где М — изгибающий момент, Н-мм (кгс-мм);
W — момент сопротивления, мм3;
■Ртах— максимальная нагрузка в момент излома образца, Н (кгс);
I — расстояние между опорами, мм;
d — диаметр образца после испытаний, мм.
8/
Обозначив = К, имеем ^зг = КРт:іХ.
~d-
Значения коэффициента К приведены в таблице.
Диаметр образна, d, м м
Значение коэффициента К
Диаметр образца, d, мм
•Значение коэффициента /<

при / =