ГОСТ 9.901.4-89

Группа Т99


М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т


Единая система зашиты от коррозии и старения
ГОСТ
МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
9.901.4-89
Испьпания на коррозионное растрескивание образцов
при одноосном растяжении (ИСО 7539-4-89)
Unified system of corrosion and ageing protection.
Metals and alloys. Tests for corrosion cracking of specimens under uniaxial tension

ОКСТУ (КЮ9

Дата введения 01.01.91



Настоящий стандарт устанавливает общие требования к подготовке и методы испытаний
образцов при одноосном растяжении с целью определения сопротивления коррозионному растрес­
киванию (КР).
Обшие требования к испытаниям на КР. термины, применяемые в стандарте, и пояснения к
ним - по ГОСТ 9.901.1.


1. ОБЩ ИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Образцы применяют для исследования сопротивления КР материала прутков, плит, про­
волоки, листов и труб, а также соединений, выполненных сваркой, клепкой и другими способами.
Допускается использовать образцы с надрезом.
1.2. Нагружение образцов проводят с использованием оборудования, обеспечивающего при­
ложение постоянных нагрузки, деформации или возрастающей нагрузки, деформации.

2. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

2.1. Сущность метода заключается в одновременном воздействии на образец нагрузки (посто­
янных нагрузки и деформации или возрастающих нагрузки и деформации) и коррозионной среды.
П р и м е ч а н и е . Коррозионная среда может вызывать ухудшение характеристик напряженного мате­
риала в большей степени, чем материала без воздействия напряжений.
2.2. Ухудшение характеристик материала вследствие КР происходит, как правило, из-за зарож­
дения и роста трещин. Одна или несколько образующихся трещин разрушают образец, если испы­
тание проводят в течение длительного времени. Мри отсутствии полного разрушения механические
свойства образцов снижаются в зависимости от степени развития трещин, роста питтингов или
удлиненных раковин.
П р и м с ч а и и с . При испытании серии образцов из материала одной марки в одних и тех же условиях
можно получить значительный разброс результатов. Если пригото&зенные образцы имеют различные размеры
или ориентацию или подвергаются нагружению различными методами, то результаты испытаний могут
рахт мчаться в еще большей степени.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАЗЦАМ

3.1. Общие требования
3.1.1. Образцы с постоянным поперечным сечением могут быть круглыми, квадратными,
прямоугольными, кольцевыми или в специальных случаях — других форм.
3.1.2. Образцы с расчетной частью конусообразной формы используют для получения ряда
значений первоначальных напряжений.
Ихтанис официальное Перепечатка воспрещена
37




проектное бюро

С . 2 Г О С ! 9 .9 0 1 .4 -8 9


3.1.3. Для испытания на растяжение допускается применять образны с механическими надре­
зами и предварительно созданными трещинами. Для образцов с надрезами в основании надреза
имеет место трехосное напряженное состояние, а осевое напряжение у основания надреза будет
больше номинального, рассчитанного с учетом минимального сечения у основания надреза. Мак­
симальное напряжение в надрезе рассчитывают как произведение номинального напряжения и
коэффициента (К,) концентрации напряжения для определенного надреза.
3.1.4. По согласованию сторон взамен испытуемых образцов используют готовые изделия с
обработанной поверхностью в состоянии поставки.
3.1.5. Пропорциональность размеров, соблюдаемая в образцах для испытания на растяжение,
не обязательна при испытаниях на КР. но для сопостааления результатов раадичиых испытаний
следует использовать образцы для испытаний на растяжение по ГОСТ 1497.
3.1.6. Для уменьшения концентрации напряжений, которые способствуют зарождению тре­
щин, механически обработанные образцы должны иметь радиус перехода стандартного размера
между захватом и рабочей частью (если они разных размеров). Острые углы в образцах, имеющих
поперечное сечение в форме квадрата или прямоугольника, следует закруглять.
3.1.7. Захваты могут быть любой формы, соответствующей держателям испытательной маши­
ны. Зажимаемый участок образца при необходимости изолируют от воздействия коррозионной среды
(п. 4.3).
3.1.8. Допускается использовать образцы с малым сечением, если они соответствуют форме
изделия, в случаях необходимости сокращения времени испытаний или повышения чувствитель­
ности к присутствию небольших трещин, образующихся в результате КР.
Образцы с малым сечением труднее механически обрабатывать, и на их показатели влияют
внешние концентраторы напряжений, получающиеся от неосевой нагрузки, коррозионных питтнн-
гов и других видов коррозионных поражений. Для механически обработанных образцов рекоменду­
ются расчетная длина образцов более 10 мм и диаметр более 3 мм.
3.2. Подготовка образцов
3.2.1. При подготовке образцов к испытаниям проводят механическую обработку с последую­
щим обезжириванием, если не следует выполнять требования п. 3.1.4. Параметр шероховатости
поверхности должен соответствовать средней квадратической высоте неровностей не более 1 мкм.
3.2.2. При чистовой механической обработке поверхности следует избегать ее перегрева или
чрезмерного давления инструмента, которые могут создать остаточные напряжения или вызвать
структурные изменения поверхности. Для устранения таких нежелательных эффектов следует при­
менять термическую обработку, химическое или электрохимическое полирование. Не допускается
загрязнение поверхности образцов остатками полирующих материалов.
3.2.3. При электрохимическом полировании поверхности не всегда устраняются нежелатель­
ные эффекты механической обработки.
3.2.4. При химическом полировании поверхности необходимо принять меры по исключению
избирательного травления фаз или осаждения на поверхности загрязнений.
3.2.5. Для материалов, чувствительных к водородному охрупчиванию, не допускается приме­
нять химическое или электрохимическое полирование.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Испытательную среду и ее параметры выбирают в зависимости от целей испытаний. В
предельном случае они должны имитировать превалирующие факторы в условиях фактического
использования материала или сравнимы с ожидаемыми условиями эксплуатации.
Интерпретацию полученных результатов применительно к ожидаемым условиям эксплуатации
проводят с определенной осторожностью.
4.2. Образен нагружают после его помещения в коррозионную среду. Если необходимо нагру­
зить образец до коррозионного воздействия, он должен быть помешен в коррозионную среду в
возможно короткий срок.
4.3. В местах захвата образцов не должно быть контакта с коррозионной средой для исключе­
ния следующих нежелательных эффектов:
на результаты испытаний может влиять контактная коррозия, если материал зажимного уст­
ройства отличается от материала испытываемого образца (влияние устраняют электрической изоля­
цией);
в ограниченных зазорах между захватами и образцами может возникать щелевая коррозия;
неравномерное распределение напряжения преждевременно разрушает образен от КР в этих местах;
щелевая коррозия может также возникать в тех местах, где образец выходит из испытательной
ячейки; для ее устранения используют специальную конструкцию ячейки, защитные покрытия или
увеличивают сечение этой части образца.
38

ГОСТ 9 .9 0 1 .4 -8 9 С. 3


4.4. При испытаниях нагруженных образцов рекомендуется параллельно испытывать ненагру-
женпыс образцы. В случаях испытания образцов с высоким уровнем внутренних остаточных напря­
жений (например, тонколистовые образны, образцы со сварными соединениями) следует
параллельно испытывать ненагруженные образцы.
Механические свойства металла мог>т снижаться при контакте металла с коррозионной средой
даже при отсутствии приложенного напряжения, например, в результате образования питтингов,
межкрнсталлитной коррозии и т. п. При этом эффект приложенного напряжения оценивают только
при сравнении поведения напряженных и ненапряженных образцов.
4.5. Если испытания включают повышение нагрузки или деформации и образны доводят до
полного разрушения, рекомендуется испытывать эти образцы в инертной и коррозионной средах. Это
позволяет оценить влияние коррозионной среды на основании данных испытаний в инертных условиях.
П р и м с ч а и и с . Для высокопрочных алюминиевых сплавов результаты испытаний на воздухе нерав­
нозначны с результатами испытаний в инертной среде.
4.6. Для уменьшения количества используемых образцов рекомендуется применять метод
бинарного поиска для определения порогового напряжения по ГОСТ 9.901.1.

5. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Для оценки чувствительности к КР используют, как правило, время до полного разруше­
ния образца. Дтя исключения повторных испытаний при одинаковом уровне напряжений с целью
оценки рассеяния результатов рекомендуется испытывать образны с приложением различных на­
чальных напряжений для определения порогового напряжения, при этом проводят несколько
повторных испытаний при каждом начальном напряжении.
П р и м е ч а н и е . Время до полного разрушения, кроме прочих факторов, зависит от начального
приложенного напряжения и природа этой зависимости нс одинакова для всех материалов во всех средах,
сравнение этого параметра для разных материалов при одинаковом начальном приложении напряжения может
привести к неправильной интерпретации результатов испытаний.
5.2. Если не произошло полного ра 1рушения образна, испытания заканчивают в установленное
в программе испытаний время. Все неразрушенные образны следует исследовать на наличие трещин
после удаления (при необходимости) продуктов коррозии по ГОСТ 9.907.
5.3. В качсстие критерия для сравнительной оценки чувствительности к КР. особенно в начале
образования трешин. используют количество трешип на единицу длины образца. При применении этого
критерия следует использовать оптимальный стандартный метод определения количества трешин.
П р и м е ч а н и е . При металлографическом исследовании образцов можно выявить небольшие трещи­
ны. не видимые невооруженным глазом.
5.4. Среднюю скорость развития трешин определяют делением длины самой большой трещи*
мы, измеренной на поверхностях излома полностью разрушенных образцов или на сечениях час­
тично разрушенных образцов, на время испытания.
П р и м е ч а н и е . Для этого параметра сделано допущение о возникновении трещины в начале испы­
тания. что нс всегда верно, но полученные данные, как правило, находятся в удовлетворительном согласовании
с результатами более точных исследований.
5.5. Образны, не полностью разрушившиеся при испытаниях, оценивают с помощью механи­
ческих испытаний, выполненных после окончания коррозионных испытаний.
П р и м е ч а н и е . Параметрами, наиболее часто свидетельствующими о наличии трешин, являются
изменение значений предела прочности на растяжение и связанное с пластичностью изменение относи тельного
сужения.

6. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

6.1. В протокол испытаний включают:
полную характеристику испытуемого материала, включая состав, термическую обработку, тип
изделия и толщину сечения изделия, откуда был взят образец;
направление (ориентацию), тип и размеры образца и подготовку его поверхности;
методику нагружения;
испытательную среду и время выдержки;
методы обработки результатов испытаний (в том числе время до полного разрушения, количе­
ство и расположение трешин, среднюю скорость развития трешин, прочность и пластичность после
испытаний).
39

С. 4 ГОСТ 9.901.4-89

11НФОРМАЦИОН Н ЫЕ ДАН НЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством авиационном промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН II ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по
управлению качеством пролукцин и стандартам от 28.12.89 № 4192

3. Стандарт полностью соответствует международному стандарту И СО 7539-4—89

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

О б о зн ач ен и е Н Т Д . н а к оторы й дам а ссы лк а Н ом ер пункта


ГОСТ 9.901.1-89 Вводная часть. 4.6
ГОСТ 9.907-83 5.2
ГОСТ 1497-84 3.1.5

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ




40
ГОСТ 9.901.4-89