GOST 6130-71

• gost-6130-71.pdf (468.19 KiB)
  ГОСТ 6130-71

GOST 6130−71 Metale. Metody oznaczania odporności na ciepło (ze Zmianą N 1)

GOST 6130−71

Grupa В09

PAŃSTWOWY STANDARD ZWIĄZKU SRR

METALE

Metody oznaczania odporności na ciepło

Metals. Methods of determining
heat resistance

ОКСТУ 0909

Termin ważności z 01.01.72
do 01.01.2000*
______________________________
* Ograniczenia okresu ważności cięcie
za pomocą protokołu N 7−95 Międzypaństwowej Rady
normalizacji, metrologii i certyfikacji
(ИУС N 11, 1995 rok). — Uwaga «KODEKS».

DANE INFORMACYJNE

1. OPRACOWANY I PRZEDSTAWIONY przez Ministerstwo ciężkiego, energetycznego i inżynierii transportu ZSRR

TWÓRCY I. P. Крянин, A. I. Maksimow, P. W. Sorokin

2. ZATWIERDZONY I WPROWADZONY W życie Rozporządzeniem Państwowego komitetu standardów Rady Ministrów ZSRR od 12.02.71 N 225

3. W zamian GOST 6130−52

4. ODNOŚNE REGULACJE-DOKUMENTY TECHNICZNE

5. Okres ważności przedłużony do 01.01.2000 Rozporządzeniem Gosstandartu ZSRR od 05.12.88 N 3945

6. REEDYCJA (wrzesień 1990 r.) ze Zmianą N 1, zatwierdzonym w grudniu 1988 r. (ИУС 2−89)


Niniejszy standard określa metody oznaczania odporności na ciepło w warunkach narażenia gazowych i powietrza w wysokich temperaturach stali, stopów i wyrobów z nich.

Standard nie ma zastosowania do stali, stopy oraz wyroby z nich, które эррозионному na działanie gazowych.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

1. METODY BADAŃ

1.1. Odporność na ciepło ustala się po ekspozycji próbek w piecu z zainstalowanym środowiskiem lub w powietrzu w ciągu określonego czasu w stałej temperaturze następującymi metodami:

bezpośrednim pomiarem głębokości korozji — po zmianie;

combo — połączenie wagowego lub metoda bezpośredniego pomiaru próbki z uwzględnieniem grubości подокисного warstwy, zubożonego легирующими elementami lub głębokości lokalnej korozji.

1.2. Odporność na ciepło określają podczas badania pozwalające ustalić prawidłowość procesu korozji. Przez kolejnych ekstrapolacji określić głębokość korozji za zadany okres czasu.

1.1, 1.2. (Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

1.3. Wagowej metoda zmniejszenia masy próbki polega na określeniu grubości warstwy metalu, poddana korozją w procesie badania, na podstawie różnicy masy próbki przed i po testowanie i usuwanie produktów korozji z powierzchni.

1.4. Wagowej metoda na zwiększenie masy próbki polega na określeniu grubości warstwy metalu, poddana korozji w trakcie badania, w celu zwiększenia masy próbki, czyli bezpośrednio w procesie badania. Przy tym, aby obliczyć wstępnie określają współczynnik zgodności zwiększenia masy próbki — zmniejszenia jego masy:

.

Wartość współczynnika określają dla badanej stali, temperatury i gazowej środowiska raz. Przy mnożeniu wartości zwiększenia masy próbki na współczynnik otrzymują wartość warunkowego zmniejszenia masy próbki, którą określają grubość warstwy metalu, poddana korozji.

Uwaga. Dopuszcza się określenie odporności na ciepło w привесу, bez uwzględnienia współczynnika .

1.5. Metoda bezpośredniego pomiaru głębokości korozji wyjaśnienia polega na pomiarze zmniejszenia wymiarów liniowych próbki, poddana korozji.

1.5 a. Połączone metoda polega na określeniu masy próbki metodami wagowymi w pp.1.3 i 1.4 lub bezpośrednim pomiarem głębokości korozji — po zmianie próbek, które są narażone na utlenianie, z uwzględnieniem maksymalnej grubości подокисного warstwy, zubożonego легирующими elementami lub głębokości maksymalnej lokalnej korozji.

(Wprowadzony dodatkowo, Zm. N 1).

1.6. Zalecenia dotyczące stosowania metod przedstawiono w załączniku.

2. POBIERANIE PRÓBEK

2.1. Do badań metali i stopów należy stosować płaskie próbki wycięte z metalu w stanie dostawy lub z wyrobów. Do badań półproduktów jest dozwolone stosować cylindryczne próbki. Wymiary płaskich i cylindrycznych próbek powinny być zgodne z danymi w tabeli.1.

Tabela 1

Uwaga. Ściany próbek powinny być zaokrąglone o promieniu 1,5 mm.

2.2. Podczas badania metodą bezpośredniego pomiaru głębokości korozji stosuje się tylko płaskie próbki. Przy tym разнотолщинность płaskiej próbki nie powinna przekraczać 0,01 mm.

2.3. Do oceny odporności na ciepło z produktów i próbek po zakończeniu i laboratoriów klinicznych jest dozwolone stosować próbki inny kształt i wielkość w zależności od przeznaczenia i rodzaju doświadczane materiałów.

2.4. Przy produkcji próbek z wypożyczalni i innych produktów, które mają skierowaną tekstury odkształcenia próbki wyciąć wzdłuż kierunku włókien.

3. APARATURA

3.1. Urządzenia do badania odporności na temperaturę powinny spełniać następujące wymagania:

a) mieć automatyczną regulację temperatury z dokładnością ±5 °C;

b) odchylenie temperatury w poszczególnych punktach pieca w strefie lokalizacji próbek powinno być nie więcej niż 0,5% w temperaturze do 850 °C i 1% w temperaturze powyżej 850 °C;

c) zapewnić jednolite омывание powierzchni doświadczane próbki gazowej środowiskiem.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

3.2. Gazowa środa według składu chemicznego powinna odpowiadać lub być zbliżonej do środowiska, w którym będzie pracować przeżywana materiał.

3.3. Prędkość przepływu gazu naturalnego w trakcie badania nie powinna być mniejsza niż 0,025 m/s, ale nie więcej prędkości przepływu, powodujących erozję.

Uwaga. Przy jednoczesnym badaniu dużej liczby próbek, całkowita których powierzchnia jest duża, w związku z czym możliwe wyczerpanie gazowej środowiska typu agresywnymi składnikami, prędkość przepływu ustalane na podstawie stałości składu środowiska w strefie lokalizacji próbek.

3.4. Przy określaniu odporności na wysoką temperaturę próbki umieszczone w piecach odporne na ceramicznych podstawkach, w ceramiczne tygle lub powiesić na drucie z ogniotrwałych materiałów.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

3.5. Przy określaniu wytrzymałości cieplnej metodą wagową w celu zwiększenia masy próbki należy stosować specjalne ceramiczne tygle, które uniemożliwiają przenikanie gazu naturalnego i zapewniające utrzymanie осыпающихся tlenków. Tygiel z próbkami umieszczone w piecu na ceramicznych podstawkach lub zawiesić na алундовых terminal.

3.5.1. Przed testem tygle powinny być прокалены do stałej masy.

3.5.2. Instalacja powinna zapewniać ciągłe lub okresowe ważenie próbek bezpośrednio w piecu w temperaturze próby. Do tego celu zaleca się stosowanie zabudowy, wyposażone wagami analitycznymi, na jednym ramieniu dźwigni których wiszą tygiel z próbką się w piecu.

3.5.3. Dopuszcza się okresowe ważenie schłodzonych próbek na zewnątrz pieca.

3.5.4. Jeśli w trakcie interakcji metalu ze środowiskiem powstają związki, возгоняющиеся w temperaturze badania, należy stosować metody i urządzenia, które pozwalają wziąć pod uwagę ilość lotnych związków.

3.6. Kontakt próbki z podstawą lub тиглем powinno być tylko w niektórych punktach.

4. PRZYGOTOWANIE DO BADANIA

4.1. Powierzchnia próbki szlifowane z małym posuwem przy intensywnym chłodzeniu. Naddatek na szlifowanie musi być nie mniej niż 0,3 mm na stronę. Chropowatość powierzchni — według GOST 2789−73.

4.2. Przy określaniu odporności na ciepło wagowymi metodami liczenia powierzchni produkują w całkowitej powierzchni.

4.3. Pomiar próbki przy ustalaniu powierzchni produkują z dokładnością ±0,1 mm.

4.4. Przed badaniem próbki powinny być обезжирены etanolem, eterem lub innymi organicznymi lotnych rozpuszczalników.

4.5. Przy określaniu odporności na ciepło metodami wagowymi chude próbki powinny być просушены i waży z dokładnością ±0,1 mg.

4.6. Przy określaniu wytrzymałości cieplnej metodą bezpośredniego pomiaru głębokości korozji pomiar grubości płaskiej próbki odbywa się nie mniej niż w trzech punktach z dokładnością ±0,003 mm.

5. PRZEPROWADZENIE BADAŃ

5.1. Wymagania ogólne

5.1.1. Próbki ładują do pieca, która ma zadaną temperaturę. Dopuszcza się pobieranie próbek do zimnego piekarnika. Rozpoczęciem badania uważają, że moment osiągnięcia w obszarze pracy pieca do zadanej temperatury. Koniec badania uważają momencie wyłączenia pieca lub ładowania próbek po upływie okresu próby.

5.1.2. Czas próby, zdefiniowane w zależności od trwałości materiału, musi odpowiadać napięciu podanemu w tabeli.2.

Tabela 2

Do oceny jakości materiału w przykładowych testach można ustawiać czas próby jest mniejsza.

5.1.3. Podczas badania, trwające nie więcej niż 100 h pobierają próbki w piecu, która ma zadaną temperaturę. Koniec próby uważa się moment ładowania próbek z gorącego pieca.

5.1.4. Jeśli przy wybranym czasie badania nie można zainstalować prawidłowości utleniania, czas trwania próby należy zwiększyć.

5.1.5. W celu określenia prawidłowości utleniania okresowe pobieranie próbek powinno odbywać się poprzez: 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000, 10000 h. Maksymalny czas trwania badania może nie zmieścić się w czasie podanym w tabeli.2. Liczba punktów eksperymentalnych powinno być nie mniej niż pięciu.

Na przykład:

5.1.6. W czasie badania mniej niż 100 h należy stosować metody oznaczania odporności na ciepło w celu zwiększenia masy próbki. Przy tym powinny być stosowane zabudowy, wyposażone wagami analitycznymi.

5.1.7. Każdy punkt jest zdefiniowany jako średnia arytmetyczna wyników badań co najmniej trzech próbek.

5.1.8. Testy na odporność na ciepło odbywają się z okresowym chłodzeniem próbek wraz z piecem lub na spokojnym powietrzu.

Cykle chłodzenia są wybierane w zależności od przeznaczenia badanego metalu.

Dla zakładów przemysłowych, pracujących w sposób ciągły (w ciągu tygodnia i więcej), próbki należy chłodzić przez 100, 200, 500 godz., a następnie co 200 godz.

Dla urządzeń pracujących okresowo, a także po zakończeniu i laboratoriów klinicznych próbki należy chłodzić zgodnie z planowanym trybem pracy instalacji.

5.1.9. Temperaturę prób ustalane w zależności od warunków pracy badanego materiału.

5.2. Wagowej metoda określania odporności na ciepło zmniejszenia masy próbki

5.2.1. Przy określaniu odporności na ciepło zmniejszenia masy próbki z powierzchni całkowicie usuwają powstałe produkty utleniania, aby podczas badania próbki przez lupę z 10-krotnym zoomem nie stwierdzono śladów utleniania.

5.2.2. W zależności od składu stali i stopów usuwanie produktów korozji z próbek po ich testowanie odbywa się w jeden z następujących sposobów:

a) dla stali węglowych i niskostopowych o zaleca się stosować galwanicznej катодную traktowanie w 10% roztworze kwasu siarkowego z domieszką inhibitora kwasowego korozji (wapno chlorowane, teraz standard unicode, катапин itp. z obliczeń 1 g inhibitora na 1 l roztworu); jako anody stosuje się metalowa płyta. Gęstość prądu 10−15 a/dm, temperatura roztworu 20 °C, czas przetwarzania, aż do całkowitego usuwania produktów korozji. W celu określenia kompletności usunięcia produktów korozji próbek przez co 10−15 min wyjąć z wanny, przemyto wodą i ogląda, jak podano w p. 5.2.1;

b) dla stali węglowych, низколегированных, среднелегированных i stali wysokostopowych zaleca się stosować galwanicznej traktowanie w расплаве mieszaniny składającej się z 40−60% soda ash i 60−40% wodorotlenku sodu. Kontrolę należy prowadzić przy 450−500 °C, gęstości prądu 25−50 a/dm, czas trwania obróbki 1−5 min w zależności od grubości i składu окисной folii;

w) dla wszystkich stali nierdzewnych i stopów oprócz tych, wymienionych powyżej sposobów zaleca się również sposób, oparty na przywróceniu tlenków атомарным wodorem. W tym przypadku próbki po badaniu zanurzone w kąpieli z roztopionym metalicznym sodem, przez który stale oczyszczone amoniak. Temperatura płynięcia 350−420 °C, czas trwania procesu 1−2 h.

Amoniak musi być starannie осушен. Zużycie amoniaku nie powinien przekraczać 0,5 l/min na 1 cmpowierzchni obrabianych próbek.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

5.2.3. Wybrany tryb obsługi należy sprawdzać na неокисленном próbce. Kontrolny неокисленный próbka nie powinna zmieniać swoją masę w ciągu czasu, odpowiedniej do wybranego trybu usuwania produktów korozji.

5.2.4. Po usunięciu zgorzeliny zgodnie z wymaganiami pkt 5.2.2 próbki powinny być dokładnie myte pod bieżącą wodą włosy szczotką, osuszone z bibuły filtracyjnej, oczyszczone z zalet gumką i przepłukane etanolem.

Oczyszczone ze zgorzeliny próbki powinny być umieszczone w eksykator na 1 godz., po czym ważone z dokładnością ±0,1 mg.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

5.3. Wagowej metoda określania odporności na ciepło w celu zwiększenia masy próbki

5.3.1. Przed testem tygle z próbkami zważono z dokładnością ±0,1 mg, a następnie umieszcza się w piecu do badań.

5.3.2. Wzrost masy próbki określają na podstawie różnicy wyników ważenia zimnego próbki do badania i bezpośredniego ważenia w trakcie badania lub po schłodzeniu próbek w tygle, wstępnie zamkniętych pokrywami z żaroodpornego materiału.

5.3.3. W celu określenia współczynnika występują co najmniej trzy próbki. Przy tym w trakcie badania rejestrują wzrost masy próbki, a zmniejszenie jego masy określają, zgodnie z wymaganiami pp.5.2.1−5.2.4. Zalecany czas badania 200−500 h.

Wartość współczynnika - zmienna przy zadanej temperaturze i może ulec zmianie na 25−30% w zależności od czasu badania. Określona zmiana wartości w przeliczeniu na jeden podstawowy wskaźnik korozji nie jest brana pod uwagę.

5.3.4. Zmiana masy próbki w trakcie badania rejestrują okresowo (po upływie określonego czasu) lub w sposób ciągły.

5.4. Metoda bezpośredniego pomiaru głębokości korozji

5.4.1. Głębokość równomiernej korozji należy określić bezpośrednim pomiarem grubości próbki przed i po próbach z dokładnością ±0,003 mm.

5.4.2. Głębokość równomiernej korozji podczas dwustronnego korozji płaskiej próbki określa się jako połowę różnicy pomiędzy grubości oryginalnego wzoru i grubości próbki po badaniu .

Grubość próbki określają pomiarem odległości między maksymalnymi klapkami na przeciwnych stronach.

5.4.1, 5.4.2. (Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

5.4.3, 5.4.4. 5.4.5. (Wyłączone, Zm. N 1).

5.4.6. Maksymalną głębokość lokalnej korozji określają pomiarem odległości między maksymalnymi nierówności i zagłębień na próbce po testach.

Pomiary przeprowadza się na długości 5 mm.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

5.5. Połączone metoda określania głębokości korozji

5.5.1. Głębokość równomiernej korozji określa się jako sumę głębi równomiernej korozji, mierzonej zmniejszenia grubości próbki lub obliczonego na podstawie zmiany masy próbki przed i po teście z uwzględnieniem maksymalnej grubości подокисного сдоя, zubożonego легирующими elementami, lub maksymalnej lokalnej korozji.

5.5.2. Głębokość równomiernej korozji, mierzonej zmniejszenia grubości próbki, określić zgodnie z wymaganiami pkt 5.4.2.

5.5.3. Głębokość równomiernej korozji określają sposób obliczania wskaźnika wagowego w głęboki i wyrażona w milimetrach za dany okres czasu.

5.5.4. Głębokość lokalnych rodzajów korozji (межкристаллитная, wewnętrzne utlenianie, питтинги, owrzodzenia) i подокисного warstwy, zubożonego легирующими elementami, określają na травленых шлифах металлографическим lub рентгеноструктурным микроанализом.

Металлографическое określenie głębokości lokalnych rodzajów korozji (, ) odbywa się za pomocą optycznego mikroskopu przy powiększeniu 100, 200(dozwolone 500) z dokładnością ±0,003 mm. Definicja odbywa się nie mniej niż w trzech przekrojach i bierze się wartość maksymalna.

Микрорентгеноспектральное określenie głębokości подокисного warstwy, zubożonego легирующими elementami (,), odbywa się przy pomocy promieni rentgenowskich микроанализаторов poprzez fiksacja granicy warstwy, która ma zmienioną zawartość składników stopowych w porównaniu z oryginałem na miejscu największej do tej próbki głębokości. Odbywa się co najmniej z trzech pomiarów i bierze się średnia wartość

.

5.5−5.5.4. (Wprowadzone dodatkowo, Zm. N, 1);

6. PRZETWARZANIE WYNIKÓW

6.1. Ilościową ocenę odporności na ciepło określają głębokości penetracji korozji, wyrażona w milimetrach za dany okres czasu (dokładniej to wskaźnik). Jest dozwolone jednostka ocena na podstawie весовому wskaźnika cen w mg/cm.

6.1.1. Głębokość penetracji korozji metodą zmniejszania masy próbki () (w milimetrach) obliczamy według wzoru

gdzie  — zmniejszenie masy próbki o określonej godzinie, otrzymaną przy bezpośrednim klinicznej lub poprzez ekstrapolację doświadczonych danych, obrobionych graficznie w układzie współrzędnych: logarytm zmniejszenia masy próbki — logarytm czasu, mg/cm;

 — gęstość metalu, g/cm.

6.1.2. Głębokość penetracji korozji w określonym czasie według metody zwiększenia masy próbki () (w milimetrach) obliczamy według wzoru

gdzie  — wzrost masy próbki o określonej godzinie, otrzymaną prostymi testami lub экстраполяцией doświadczonych danych, obrobionych graficznie w układzie współrzędnych; logarytm zwiększenia masy próbki — logarytm czasu, mg/cm;

 — współczynnik zgodności zwiększenia masy próbki — zmniejszenia jego masy.

Przy tym

gdzie doświadczeni dane uzyskane podczas testów zgodnie z wymaganiami pp.1.4 i 5.3.3.

6.1.3. Głębokość penetracji korozji w połączeniu metody określają za pomocą formuł

lub

gdzie - grubość próbki do badania, mm;

 — grubość próbki po badaniu, mm;

,- maksymalne grubości подокисного warstwy, zubożonego легирующими elementów, ustalona zgodnie z pkt 5.5.4 mm;

, — maksymalnych głębokości korozji lokalnej, wyznaczone zgodnie z pkt 5.5.4 mm;

 — głębokość równomiernej korozji, obliczona na wagowych wskaźnikach zgodnie z pp.6.1.1, 6.1.2, mm.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1)

.

6.2. Ilościową charakterystykę odporności na ciepło w zależności od temperatury określają według długotrwałych testów nie mniej niż przy trzech temperaturach: roboczej, poniżej i powyżej roboczej do 50 °C. Badania prowadzone zgodnie z wymaganiami rozdz.5.

6.3. Wyniki pomiarów, przeprowadzonych zgodnie z wymaganiami rozdz.5, graficznie przetwarzają w współrzędnych logarytmicznych: czas — głębokość penetracji korozji.

6.4. W normach i dokumentacji technicznej, zatwierdzonych w określony sposób, na metale i wyroby z nich należy określić metody oznaczania odporności na ciepło, typ próbki lub jego wymiary (w przypadku odchylenia od standardowych), miejsce wycinki w rzeczywistych testach, temperaturę, czas i gazu środę.

Na przykład. Odporność na ciepło według GOST 6130−71 metodą zwiększenia masy w próbkach К15 w 1000 °C przez 5000 h, w środowisku .

APLIKACJA (jest to zalecane). ZAKRES STOSOWANIA METODY OKREŚLANIA ODPORNOŚCI NA CIEPŁO

APLIKACJA
Zalecana

1. Wagowej metoda określania odporności na ciepło zmniejszenia masy próbki zaleca się stosować do stali węglowych i niskostopowych o w całym zakresie temperatur; dla wszystkich stali nierdzewnych i stopów przy stosunkowo niskich temperaturach, gdy utlenianie chodzi równomiernie, bez edukacji w подокисном warstwie wewnętrznego utleniania siarczków, нитридов i innych związków.

2. Wagowej metoda określania odporności na ciepło w celu zwiększenia masy próbki zaleca się stosować w tych samych przypadkach, co i wagowej metoda zmniejszenia masy próbki, gdy badania mają charakter masowy, lub wymagane jest określenie kinetyki procesu utleniania.

Metoda nie zaleca się stosowania w rzeczywistych testach.

3. Metoda bezpośredniego pomiaru głębokości korozji stosuje się do wszystkich stali przy stosunkowo wysokich temperaturach, a także w przypadkach, gdy nie można zastosować metody wagowej.

(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).

4. Połączone metody oznaczania odporności na ciepło stosuje się, gdy proces korozji zachodzi nierównomiernie, towarzyszą różnego rodzaju lokalnej korozji (межкристаллитная, wewnętrzne utlenianie, питтинги, owrzodzenia) i charakteryzuje się procesami, w których wzrost подокисных warstw, niskokalorycznych легирующими elementami, porównywalne lub znacznie przewyższa edukacja warstw powierzchniowych produktów utleniania.

(Wprowadzony dodatkowo, Zm. N 1).