ГОСТ 23.218-84

Группа TSI
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Обеспечение износостойкости изделий
Метод определения энергоемкости

при пластической деформации матерналов гост
Ensuring of wear resistance of products. Determination of energy-consumption 23.218—84
while plastic deformation of materials
МКС 03.120.10
19.060
OKCTY 0023

Постановлением Государственного комитета CCCP по стандартам от 27 апреля 1984 г. № 1499 дата введения

установлена
01.01.86

Настоящий стандарт устанавливает метод определения энергоемкости металлических материалов
и сплавов при испытании ‘образцов на растяжение.

‘Стандарт не распространяется на металлические покрытия и композиции на металлической осно-
Be, имеющие анизотропию. свойств материала по сечению ‘образца от поверхности к центру, например,
стали, подвергнутые поверхностному упрочнению (цементации, азотированию, борированию ит. д.).

‘Сущность метода состоит в растяжении цилиндрического образца из исследуемого материала и
определении количества энергии, поглощенной единицей объема. ‘материала. образца при пластической

деформации до разрушения.
Обозначения показателей, принятые в стандарте, приведены в приложении 1.

Энергоемкость материалов используют для оценки износостойкости деталей при абразивном из-
нашивании без проведения испытаний (см. приложение 2).

1. АППАРАТУРА И ОБРАЗЦЫ

1.1. Испытания образцов на растяжение проводят на машинах любых типов при условии их
соответствия требованиям ГОСТ 1497—84.

Форма, размеры образцов и требования к их изготовлению — по ГОСТ 1497—84.

Примечание. Для одной серии испытаний технология изготовления образцов должна быть одина-
ковой.

1.2. Нанесение на образцах меток, определяющих размеры базы и отпечатков для измерения

деформации образцов, а также размеров отпечатков, проводят на приборах для определения твердости
методом Виккерса по ГОСТ 2999—75, оснащенных координатным столиком (приложение 3). Метки не
должны вызывать при последующих испытаниях разрыв образцов в местах их нанесения.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

2.1. Образцы маркируют номером партии или условным индексом вне рабочей части J, (черт. 1).

do

; |

to
bp = ba? do
Черт. |
'Излание официальное "Перепечатка воспрешена
*
Переиздание.

70

ГОСТ 23.218—84 C. 2

2.2. Шероховатость рабочей поверхности испытуемого образца Ха не должна быть более 0,32 мкм
по ГОСТ 2789—73.

2.3, Измеряют диаметр рабочей части образца d, с погрешностью не более 0,1 мм по ГОСТ
1497—84. По результатам измерений определяют начальную площадь поперечного сечения образца в
рабочей части A), м?, и заносят в протокол испытаний (приложение 4).

2.4. Установленную по ГОСТ 1497—84 начальную расчетную длину (, ограничивают метками с
погрешностью не более | мм (см. черт. 1).

2.5. По всей начальной расчетной длине образца наносят через (1+0,1) мм прямоугольные отпе-
чатки алмазной пирамидой по ГОСТ 2999—75 под нагрузкой 50 Н для материалов твердостью не более
200 НУ, под нагрузкой 100 Н для материалов твердостью выше 200 НУ. Одну из диагоналей отпечатка
при этом ориентируют вдоль линии действия растягивающей нагрузки.

2. Измеряют диагонали отпечатков, ориентированные влоль линии действия растягивающей
нагрузки, с погрешностью по ГОСТ 2999—75, определяют среднеарифметическое значение и заносят
в протокол испытаний.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Условия нагружения образиа — по ГОСТ 1497—84.

Примечание. При наличии в технической документации указаний на условия нагружения в прото-
колах испытаний должна быть указана скорость перемещения подвижного захвата испытательной машины.

3.2. При испытаниях непрерывно регистрируют усилие на образне и его деформацию ло разруше-
ния. Типичный вид диаграммы растяжения «усилие — деформация» для стали приведен на черт. 2.

Примечание Образцы. которые в процессе испытаний разрушаются за пределами рабочей части
(см. черт. 1) или у которых в процессе испытаний обнаруживают дефекты (внутренние трещины, расслоения и
т. п.), бракуют.

Е
8.
Fnax

5
OC = прямолинейный участок дишраммы растяжения:
ВК — линия условной разгрузки образца в начале образова»
ния шейки; ЭМ — линии условной разгрузки образца в мо
мент разрушения. A\~ плошадь участка дизераммы.

соответствующего деформации образца or начала нагруже-
ния до начала образонания шейки (1 этап нагружения), мм;
А, — плошаль участка днаграммы. соотиететвующего дефор-
мании образиа ат начала образования шейки до разрушения
(2 этап нагружения). мм: Fy — максимальное усилие на
образие, Н: BL = отрезок, совиветсткующий максимально
му усилию на образше, мм; Al ирашение начальной рас-
четной длины образиз—суммарная деформация образца, co 0
ответствуюшщая точке 5 лиаграммы, м: ОМ — отрезок. соот

ветствующий суммарной деформации образца. мм

Черт.2

3.3. Количество повторных испытаний должно быть не менее трех.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Площаль под диаграммой растяжения образца делят на участки. Из точек Ви 5 диаграммы
проводят линии условной разгрузки образца BK||COu 5М]СО (см. черт. 2). Принимают в качестве
1 этапа нагружения участок диаграммы OCB, площадь Ay = Аосвк; 2 этапа нагружения—участок диаг-
раммы BS, площаль Ay = Аквзм.

ы 71

С. 3 ГОСТ 23.218—84

4.2. Определяют площади участков диаграммы A,, A), MM’, с погрешностью не более 10 мм?
(см. черт. 2).

4.3. Измеряют коническую расчетную длину образиа (, (после испытания) в метрах с погрешно-
стью не более | % измеряемой величины (ГОСТ 1497—84) и вычисляют приращение начальной
‘расчетной длины по формуле

4.4. Вычисляют масштаб оси усилий My. Hema” ', и масштаб оси деформаций Ha м-мм-',
по формулам:

F,
Hear
где F,,, — максимальное усилие на образце, H;
BL — ордината точки В диаграммы, мм;
ий
5-м.

где А/ — приращение начальной расчетной длины образца, м;
ОМ — отрезок на оси деформаций, соответствующий приращению начальной расчетной длины
‘образца, мм.
4.5. Вычисляют энергии пластической деформации 2, Е, Дж, поглощенные материалом на | и
2 этапах нагружения по формулам:

Е = Aye tas,
Е, = Avie ha

4.6, Измеряют диагонали отпечатков, ориентированные влоль линии действия растягивающей
нагрузки в соответствии с п. 2.6, и вычисляют деформации материала по формуле

бан А
ра,

где А», Аи — длина ориентированной вдоль линии действия растягивающей нагрузки диагонали от-
‘печатка до и после испытания, м;
Г — номер отпечатка.

4.7. По результатам опрелеления 5, в соответствии с п. 4.6 строят график распределения деформа-
ции по начальной расчетной длине образца. Типичный вид графика распределения деформаций по
‘длине образца для стали привелен на черт. 3.

4.8. Определяют (черт. 3): максимальную относительную деформацию образна на | этапе нагруже-
НИЯ 6, „„х; предельную относительную деформацию образца Ha 2 этапе нагружения — ресурс пластич-
ности металла 6,,,., длину образца, участвующую в деформации на | этапе нагружения /,, м, и длину
образца, участвующую в деформации на 2 этапе нагружения /,, м.

Примечание. Для большинства металлов |, ограничено |).
4.9. По графику распределения деформаций (см. черт. 3) вычисляют / и 4, м, и по диаграмме
растяжения (см. черт. 2) вычисляют Al, и АБ, м.

72

ГОСТ 23.218—84 C. 4

5
04 sy
i |
аг---#
"М
Г в я, № ян
tr
to
Черт.3

4.10. Вычисляют среднюю относительную деформацию образца на | этапе нагружения б, и сред-
нюю относительную деформацию образца на 2 этапе нагружения 8, по формулам:

где АА = OK pay, м;

где Al, = КМ-р.,, м.
4.11. Вычисляют объемы образца И; и И,. м*, участвующие в деформации на | и 2 этапах

нагружения по формулам:
Wal Ay,
Vy=ly Ag.
где A, — начальная площадь поперечного сечения, определенная в соответствии с п. 2.3, м?.

4.12. Энергоемкость Е, „. xm, при пластической деформации материала вычисляют по фор-
муле

4.13. Полученные в пи. 4.2—4.12 характеристики заносятся в протокол испытаний (приложение 4).
За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение результатов не менее трех повтор-
ных испытаний.

73