Утв. Приказом федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 июня 2015 г. N 577-ст
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015
"МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ. ОБОЖЖЕННЫЕ АНОДЫ И КАТОДНЫЕ БЛОКИ. Часть 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ НА ИЗГИБ ЧЕТЫРЕХТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ"
Carbonaceous materials used in the production of aluminium. Prebaked anodes and cathode blocks. Part 2. Determination of flexural strength by the four-point method
Дата введения - 1 июля 2016 г.
Введен впервые
Предисловие
1 Подготовлен Открытым акционерным обществом "Уральский электродный институт" (ОАО "Уралэлектродин") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4
2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 109 "Электродная продукция"
3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 июня 2015 г. N 577-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12986-2:2009 "Материалы углеродные для производства алюминия. Обожженные аноды и катодные блоки. Часть 2. Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом" (ISO 12986-2:2009 "Carbonaceous materials used in the production of aluminium - Prebaked anodes and cathode blocks - Part 2: Determination of flexural strength by the four-point method").
Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/ТС 226, Материалы для производства первичного алюминия.
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 Введен впервые
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает четырехточечный метод определения предела прочности на изгиб при комнатной температуре обожженных анодов и катодных блоков.
Примечание - ИСО 12986 основывается на стандарте [4].
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:
ИСО 4288 Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Определение и параметры структуры (ISO 4288, Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface texture: Profile method - Rules and procedures for the assessment of surface texture)
ИСО 7500-1 Материалы металлические. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка силоизмерительных систем (ISO 7500-1, Metallic materials - Verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression testing machines - Verification and calibration of the force-measuring system)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 предел прочности на изгиб σb (flexural strength): Максимальное напряжение в момент разрушения при испытании образца.
Примечания
1 Адаптировано со стандартом [1]. Определение как в стандарте [1], добавлено обозначение.
2 Предел прочности на изгиб рассчитывают как отношение изгибающего момента при разрушении образца в условиях четырехточечного метода к моменту сопротивления сечения по формуле
,
(1)
где Mb - изгибающий момент при разрушении, Н/мм;
Z - момент сопротивления сечения, мм3 .
3 Предел прочности на изгиб выражают в ньютонах на квадратный миллиметр.
4 Как правило, максимальная нагрузка отображается на шкале испытательной машины и совпадает с нагрузкой при разрушении, если они отличаются, термин относится к максимальной нагрузке.
3.2 Изгибающий момент Mb (bending moment): Момент внешней силы, перпендикулярной к продольной оси балки или вала (стандарт [3]).
Примечание - Mb - максимальный момент при разрушении, вычисляют, исходя из геометрии исследуемого образца и максимальной нагрузки. Как правило, максимальная нагрузка отображается на шкале испытательной машины и совпадаете нагрузкой при разрушении, если они отличаются, термин относится к максимальной нагрузке.
3.3 Момент сопротивления сечения Z (section modulus): Отношение момента инерции относительно оси к расстоянию от нее до наиболее удаленной точки сечения.
Примечания
1 Момент сопротивления сечения может быть вычислен по формуле
Z=Ia/rQ, max,
(2)
где Ia - момент инерции сечения;
rQ, max - максимальное радиальное расстояние от оси Q, относительно которой Ia определяется.
2 Адаптировано со стандартом [3].
3 Расчеты момента сопротивления сечения для наиболее распространенных сечений приведены на рисунке 2.
4 Сущность метода
Образец помещают на две опоры и нагружают до его разрушения. Нагрузка равномерно распределяется на две нагружающие опоры.
Предел прочности на изгиб рассчитывают по нагрузке при разрушении, расстоянию между опорами и точками приложения нагрузки и размерами поперечного сечения образца.
5 Аппаратура
5.1 Испытательное оборудование для определения предела прочности на сжатие, удовлетворяющее требованиям класса 2 по ИСО 7500-1.
5.2 Устройство для испытания на изгиб, схема которого приведена на рисунке 1.
Устройство обеспечивает симметричную нагрузку по длине в течение всего испытания за счет соответствующей саморегулировки.
Радиусы закругления поверхности опор должны быть в диапазоне от 2 до 5 мм.
Расстояния между опорами регулируют для настройки устройства при испытаниях образцов различной геометрии.
Рисунок 1 - Схема устройства для испытания на изгиб
5.3 Измерительное оборудование
Штангенциркули с нониусом, обеспечивающие измерение линейных размеров испытуемого образца с точностью до 0, 5% абс. (см. стандарт [2]).
5.4 Измерительный прибор для измерения шероховатости поверхности испытуемых образцов.
6 Отбор и подготовка образцов
6.1 Отбор образцов
Пользователи настоящего стандарта согласовывают Программу выборочного контроля и отбора образцов. Испытывают пять просушенных образцов, если не оговорено другое.
Все образцы испытывают на воздухе, если не оговорено другое.
Шероховатость поверхности боковых граней образцов, измеренная в соответствии с ИСО 4288, должна быть не более 15 мкм по высоте Ra. Углубления поверхностных пор не учитывают.
Рисунок 2 - Расчеты момента сопротивления сечения для наиболее распространенных сечений
6.2 Подготовка образцов
Изготовляют для испытаний цилиндрические или призматические образцы. Наименьший размер образца должен не менее чем в два раза превышать диаметр самой крупной структурной составляющей (например, максимального размера структурных частиц в материале для испытаний), но должен быть не менее 4 мм. Длина образцов должна быть не менее чем в 3, 5 раза больше их ширины или диаметра.
7 Проведение испытаний
7.1 Все испытания выполняют при комнатной температуре, т.е. в диапазоне от 10°С до 35°С.
7.2 Выбирают и регулируют диапазон измерения испытательного оборудования так, чтобы ожидаемая нагрузка - усилие при разрушении, составляла 1/10 от диапазона измерений.
Помещают образец на середину опор так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна к опорам.
Расстояние между нижними опорами должно быть в три раза больше ширины или диаметра образца. Расстояние между нагружающими опорами должно быть равно ширине или диаметру образца.
При испытании призматического образца следует убедиться в том, что он установлен симметрично относительно нижних и нагружающих опор, и при необходимости отрегулировать соответствующую опору.
При испытании цилиндрических образцов рекомендуется использовать нижние опоры диаметром на 2 мм больше, чем диаметр образцов для испытаний, чтобы предотвратить их скатывание.
Приложение нагрузки должно быть перпендикулярно к продольной оси образца. Увеличивают нагрузку постепенно и непрерывно со скоростью 5 мм/мин или 0, 5 Н/мм2/с до разрушения образца.
Записывают нагрузку при разрушении.
8 Обработка результатов
8.1 Изгибающий момент Mb
Изгибающий момент Mb рассчитывают по формуле
,
(3)
где lse - расстояние между нагружающей и нижней опорами, мм, (см. рисунок 1);
Fmax - максимальная нагрузка, Н.
8.2 Предел прочности на изгиб σb
Предел прочности на изгиб σb, Н/мм2, рассчитывают с использованием формул (1) и (3)
,
(4)
где Z - момент сопротивления сечения, мм3, (см. рисунок 2);
lse и Fmax - см. формулу (3).
В случае цилиндрических образцов для испытаний lse = h. Предел прочности на изгиб рассчитывают по формуле
,
(5)
В случае испытания образцов квадратного сечения lse = D. Предел прочности на изгиб рассчитывают по формуле
,
(6)
9 Прецизионность
Средние значения, измеренные данным методом на образцах 30×100 мм, в условиях повторных испытаний отличаются не более чем на 5% при доверительной вероятности 95%.
10 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
a) тип блока, положение и ориентацию образцов, отобранных от блоков;
b) наименование образцов для испытаний;
c) количество образцов для испытаний;
d) размеры образцов для испытаний (мм);
e) расстояние между нагружающей и нижней опорами lse и расстояние между нижними опорами lss (мм);
f) предел прочности при изгибе σb (Н/мм2) с округлением до 0, 1 Н/мм2, индивидуальные и среднее значения;
g) дополнительные согласованные условия, отличающиеся от настоящего стандарта;
h) дату проведения испытания.
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам)
Таблица ДА.1
|
Обозначение ссылочного международного стандарта
|
Степень соответствия
|
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
|
|
ИСО 4288:1996
|
-
|
*
|
|
ИСО 7500-1:2004
|
-
|
*
|
|
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта.
|
Библиография
|
[1]
|
ISO 472:1999, Plastics - Vocabulary*
|
|
[2]
|
ISO 13385-1:2011, Geometrical product specifications (GPS) - Dimensional measuring equipment - Part 1: Callipers; Design and metrological characteristics
|
|
[3]
|
ISO 80000-4:2006, Quantities and units - Part 4: Mechanics (ИСО 80000-4:2006 Величины и единицы. Часть 4. Механика)**
|
|
[4]
|
DIN 51944, Testing of carbonaceous materials - Determination of flexural strength by four point method - Solid materials
|
_____________________________
* Действует стандарт ISO 472:2013 "Plastics - Vocabulary"
** Официальный перевод этого стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических
— Все документы — ГОСТы — ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015 МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ. ОБОЖЖЕННЫЕ АНОДЫ И КАТОДНЫЕ БЛОКИ. Часть 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ НА ИЗГИБ ЧЕТЫРЕХТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж
Аналитик Гутман: период с мая по июль является лучшим периодом для продажи дачи
«МК»: в России не отменят льготную ипотеку
Аренда квартир в Москве подешевела на 10 %
Вице-премьер Хуснуллин: ставка по ипотеке должна быть пять процентов