ГОСТ 27208-87 Отливки из чугуна. Методы механических испытаний.

Чугуные отливки.

Чугун – сплав железа с углеродом. По своему составу, применению и характеристикам делится на несколько видов. Наиболее распространенными марками чугуна принято считать высокопрочный чугун, серый, ковкий, легированный и жаростойкий.

На предприятия промышленности поставляется в виде отливок, которые обрабатываются в готовую деталь.

Отливки имеют различную форму и в зависимости от предназначения могут достигать веса более 4 000 кг.

Заказчиками чугунных отливок являются предприятия, занимающиеся изготовлением:

• Метизов, подшипников;
• Морских и речных судов;
• Двигателей;
• Станков;
• Железнодорожной оснастки (колеса, тормозные колодки);
• Противовесов строительных и портовых кранов, тракторов.

Список применения отливок можно дополнять еще множеством позиций, что указывает на востребованность чугунных изделий.

Чугунные отливки перед обработкой подвергаются многоуровневому контролю качества. Методика испытаний определена ГОСТ 27208-87. Согласно требованиям отливки подвергаются испытаниям на временное сопротивление относительного удлинения после разрыва при растяжении, временное сопротивление при сжатии, временного сопротивления и максимальной стрелы прогиба при изгибе и на твердость по Бринеллю.

Испытания на растяжение.

Отбор образцов для испытания рассмотрим на примере чугуна с пластинчатым графитом.

Подготовка проб и образцов для испытания.

Пробы для образцов отливают в формы, изготовленные из формовочной смеси. Допускается вырезание пробы из отливки.

Из полученных проб изготавливаются три образца заданной формы и размеров.

Общая длина образца определяется в зависимости от конструкции захватов разрывной машины.

Разрывная машина должна соответствовать требования ГОСТ 28840-90.

Проведение испытаний.

Образец ввинчивается в захват разрывной машины. Резьба головки образца должна полностью входить в резьбу захвата.

После закрепления в захвате образец плавно нагружают осевым растягивающим усилием до разрушения. Скорость нагружения не должна превышать 10Мпа/с.

Полученные при испытании результаты считываются с прибора машины и обрабатываются по специальным формулам. Конечный результат оформляется протоколом.

Испытание на сжатие.

Подготовка образцов.

Образцы для испытания подбираются аналогично образцам при испытании на растяжение. Различие – в размере. Высота должна быть равной диаметру. Торцы – плоскопарллельные.

Подготовленные образцы не должны иметь коррозии, рисок, раковин и пор. Шероховатость поверхности не более 1,25 мкм.

Испытания проводятся на машинах любого типа, соответствующих ГОСТ 28840-90.

Проведение испытаний.

Образец центрируется на опорах. Торцы образца опираются на стальные опоры со шлифованными плоскостями до шероховатости 1,25 мкм. Твердость стали – не менее 60 HRC. Центр сферической поверхности должен совпадать с центром верхнего торца образца.

После установки образец нагружают осевым сжимающим усилием до его разрушения.

Перемещение подвижной траверсы должно обеспечивать скорость нагружения не более 20 МПа/с.

Полученные при испытании значения считываются с прибора машины и обрабатываются. Результат заносится в протокол.

Испытание на изгиб.

Образцы для испытания подбираются по той же методике, что описана выше. По размерам имеются отличия – диаметр 30 мм и длина 650 мм или 340 мм, в зависимости от расстояния между центрами опор.

Испытание может проводиться на машинах любого типа, соответствующих требованиям ГОСТ 28840. Измерение стрелы прогиба осуществляется прогибомером с индикатором ИЧ 10 (ГОСТ 577) или по показаниям ПО машины.

Испытываемые образцы должны иметь зачищенную поверхность до шероховатости не более 100 мкм. Трещины не допускаются, а отпечатки линий разъема форм не должны превышать глубину более одного мм.

Испытания.

Образец свободно устанавливают на две опоры. Оси образца, опор и оправки должны быть взаимно перпендикулярны.

Скорость нагружения испытываемого образца должна быть не более 10 МПа/с. Испытание проводят до разрушения образца.

В месте излома замеряют диаметр в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Результаты замеров и показания приборов испытательной машины обрабатываются с применением специальных формул, а стрела прогиба определяется путем замера по направлению действия нагрузки в месте излома.

Все полученные значения испытания заносятся в протокол.

Измерение твердости по Бринеллю.

Отбор образцов.

Допускается определение твердости на образцах, прошедших испытание на изгиб или растяжение. Образцы должны быть той же плавки, что и испытываемая отливка. Кроме этого, можно проверять твердость на специально вылитых для этой цели приливах в чугунных отливках.

Минимальная толщина образца подбирается по таблице.

Образец не должен потерять своих свойств при его механической обработке во время подготовки к испытаниям.

Для проведения испытаний используюся твердомеры, соответствующие требованиям ГОСТ 23677-79.

Шарик стальной предназначен для вдавливания в испытываемый образец для получения отпечатка, по которому определяется твердость отливки. Диаметр шарика 10,0; 5,0; 2,5; 2,0 и 1,0 мм, твердость не менее 850 HV10, либо 1500 HV10, если шарик изготовлен из твердого сплава.

Определение твердости.

Температура в лаборатории при испытании должна быть 10-35 °C.

Опорные поверхности столика и подставки должны быть чистыми, а сам прибор иметь защиту от ударов и вибрации.

Образец устойчиво устанавливается на столике или подставке.

Наконечник твердомера приводят в соприкосновение с образцом и плавно прикладывают к нему необходимое усилие. Время проведения испытания должно соответствовать табличным значениям:

По окончании испытания измеряются диаметры отпечатков и по специальным формулам или таблицам Приложения 3 ГОСТ 9012-59 определяется твердость чугунной отливки.

Полученные результаты оформляются протоколом, в котором отражаются:

• Марка металла;
• Обозначение образца;
• Диаметр шарика;
• Значение усилия;
• Продолжительность выдержки;
• Число твердости каждого отпечатка;
• Число твердости, полученное в результате обработки результатов измерений.