Испытания проволоки и изделий из нее

Проволока (П) представляет собой изделие из металла в виде нити, получаемого путем специального вида проката (волочения катанки через сужающиеся отверстия).

Испытание проволоки – комплекс процедур по оценке ее свойств и характеристик.

Классификация и свойства проволоки

Проволока классифицируется по ряду ключевых параметров:

• По форме поперечного сечения (круглая, фасонная, прямоугольная, овальная);
• По размерам (подразделяется на девять групп);
• По материалу (стальная, медная, алюминиевая);
• По химическому составу (низкоуглеродистая, из легированной стали, из сплавов);
• По виду конечной обработки (холоднокатаная, горячекатаная, отожженная, термически необработанная);
• По виду поверхности (без отделки, полированная, травленая, с металлическим и неметаллическим покрытием);
• По назначению (общего назначения, арматурная, канатная, пружинная, вязальная, сварочная).

Наиболее подробно классификация раскрыта в соответствующих стандартах. Например, в ГОСТ 2333-80 «Проволока стальная. Типы».

В зависимости от факторов, классифицирующих продукт, каждый вид металлических нитей наделен своими, присущими только ему свойствами. Условно, к физико-механическим общим свойствам можно отнести:

• прочность (выдерживание механических нагрузок, в т. ч. разрывных);
• пластичность и гибкость (способность принятия любой формы без разрушения);
• диаметр и сечение (зависят от назначения и условий эксплуатации);
• электропроводность (способность проводить ток).

Исходя из типа материала проволоки ее свойства характеризуются:

Стальная – обладает высокими прочностью и твердостью. Эти и другие свойства явились основой применения проволоки в энергетике (провода ЛЭП), машиностроении (материал для изготовления пружин), строительстве (арматура) и др. отраслях.

Нержавеющая – противостоит коррозии. Используется в пищевой (фильтрующие сетки) и химической (сварка трубопроводов, элементы емкостей, работающих в агрессивных средах) промышленности.

Оцинкованная – так же, как и нержавеющая, обладает устойчивостью к коррозии, но экономичнее в производстве. Применяется в открытых условиях эксплуатации (электропровода).

Медная – ценится за повышенную электропроводимость. Незаменима в электротехнических изделиях (обмотки трансформаторов, электродвигателей), машиностроении (теплообменники), строительстве (внутренние электросети).

Алюминиевая – отличается легкостью и мягкостью, имеет высокую электропроводимость. Используется практически во всех сферах деятельности человека (энергетика, машиностроение, строительство и др.).

Как проводят испытания проволоки по ГОСТу

Испытания проводятся в соответствии с требованиями стандартов, разработанных для каждого вида в соответствии с классификацией металлических нитей. Ключевым при испытаниях стальной проволоки является ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013 «Проволока стальная и изделия из нее. Часть 1. Общие методы испытаний».

Стандартом установлены 19 видов испытаний, которым подвергаются проволока и изделия из нее, прошедшие специальные виды обработки (холодную, отжиг, закалку и др.):

1. На растяжение (проводятся по ИСО 6892-1:2019).
2. На простое кручение (по ГОСТ ИСО 7800-2013).
3. На перегиб (по ИСО 7801:2024).
4. На навивание (по ИСО 7802:2013).
5. На изгиб (ГОСТ 14019-2003).
6. На знакопеременное скручивание (по ИСО 9649:2023).
7. На сжатие (по ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013).
8. На глубокое травление (по ГОСТ 5663-79 и ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013).
9. Определение твердости (по ГОСТ Р 8.1038-2024, ИСО 6507-1:2023, ИСО 6508-1:2023).
10. Определение прокаливаемости (по ГОСТ 5657-69 и ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013).
11. На усталость (по ГОСТ 25.502-79 и ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013).
12. Измерение набора витков проволоки (по ГОСТ 25.507-85).
13. Искусственное старение (по ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013).
14. Определение глубины обезуглероживания (по ИСО 3887:2023).
15. Неразрушающий контроль (по ГОСТ Р 56542-2019).
16. Определение размера зерна (по ИСО 643:2024).
17. Определение сегрегации (по ИСО 16120-1:20017).
18. Определение неметаллических включений (по ИСО 4967:2026).
19. Химический анализ (по ISO/TR 9769:2018).

При необходимости проведения повторных испытаний руководствуются требованиями ИСО 404:2013.

В качестве примера рассмотрим метод определения твердости проволоки по Бринеллю, установленный ГОСТ Р 8.1038-2024 «Металлы и сплавы. Измерения твердости по шкалам Бринелля. Часть 1. Метод измерений».

Принцип метода основан на вдавливании наконечника из вольфрама в образец под определенной нагрузкой в течение определенного времени. По размерам полученного отпечатка высчитывают твердость материала.

Для проведения испытания потребуются твердомер и вольфрамовые или стальные наконечники (шарики).

Подбор нагрузки на шарик производится в соответствии с таблицей, размещенной в стандарте (см. табл. 1).

Таблица 1 (фрагмент таблицы 4 стандарта)

Испытания проводятся при температуре 23 ± 5 °С. Образец фиксируется на жесткой опоре. Наконечник совмещают с поверхностью образца и прикладывают нагрузку до необходимой величины. После выдержки по времени (определяется по таблице 6 стандарта) нагрузка снимается и производится измерение полученного отпечатка.

Следующий этап – определение значения твердости. Производится математическим путем по формуле, приведенной в таблице 1 стандарта.

После окончания испытания и проведения необходимых расчетов оформляется отчетный документ (протокол измерений).

Как оценивают разрушение проволоки

Для оценки разрушений проволоки при испытаниях руководствуются таблицей, размещенной в ГОСТ Р ИСО 22034-1-2013.

Определение типа разрушений обеспечивает выявление внутренних дефектов материала, возникающие в результате нарушения технологии его производства (отклонения от норм внутренней однородности и др. дефектов от исходной заготовки до конечного продукта).

Если вам нужна помощь в выборе испытательного оборудования, оснастки для испытаний, для определения прочности проволоки и изделий из нее, оставьте заявку на бесплатную консультацию и менеджеры компании «ГОСТ» свяжутся с вами.