Механические испытания и технологические пробы труб и прутков

Механические испытания. В трубо-прутковом производстве испытание на растяжение — наиболее распространенный вид механических испытаний. Оно дает наглядное представление о прочности и пластичности материала, из которого изготовлено изделие.

Для определения механических свойств из нескольких изделий готовой продукции изготовляют образцы, которые затем испытывают растяжением по методу, изложенному ранее. В результате испытания определяют предел прочности и относительное удлинение проверяемого металла. Изделия считают годными, если результаты испытаний показывают соответствие качества изделий техническим условиям.

У крупных прутков и толстостенных труб, изготовляемых из сплавов БАЖМ, БАЖН и других, для характеристики механических свойств проверяют твердость вдавливанием стального шарика — HB.

Технологические пробы. Наряду с механическими испытаниями в некоторых случаях производят технологические пробы. Они не учитывают напряжений, возникающих в испытуемом материале, и служат только для выявления у испытуемого металла или сплава способности воспринимать пластическую деформацию. Часто по своему характеру пробы приближаются к условиям применения материала в производстве. В трубо-прутковом производстве приняты следующие технологические пробы.

Проба на сплющивание труб. Так называется операция, преследующая цель проверки механических качеств труб, изготовляемых из сплавов Л68, ЛO70-1 и т. п. Эти трубы, как указывалось выше, после протяжки на чистовой размер подвергают низкотемпературному отжигу. Качество отжига проверяют сплющиванием. Для этого на расстоянии 25 мм от конца трубы делают глубокий поперечный надрез, после чего этот неотделенный придаток трубы сплющивают на эксцентриковом прессе на величину, оговоренную в технических условиях (рис. 194). На перегибе трубы после сплющивания не должно быть трещин, надрывов и др.

Качество сплющенного придатка (паспорта) таким образом свидетельствует о качестве самой трубы. Трубы из меди и ее сплавов отправляют заказчику с неотрезанными паспортами.

Проба на растрескивание. Для получения гарантии в том, что у тянутых латунных (Л68, ЛO70-1) труб и прутков отжигом сняты внутренние напряжения, изделия испытывают на растрескивание. Для этого вырезанные из готовых латунных изделий образцы помещают на 15—24 ч в пары 25—30%-ного аммиака.

Если по истечении указанного срока на образцах не появятся трещины, то это служит признаком отсутствия внутренних напряжений. Наоборот, появление трещин или полное разрушение образца, как это видно на рис. 195, говорит о том, что изделие отожжено плохо.

Образцы из мельхиоровых труб с той же целью помещают на 2 ч в 10%-ный раствор азотнокислой ртути с добавлением 1,3% азотной кислоты, а затем выдерживают в течение трех суток в эксикаторе (герметически закрытом стеклянном сосуде). При появлении на образцах трещин изделия отжигают вторично.

Пробой на раскрытие проверяют отсутствие внутренних напряжений у прутков после волочения и правки на роликовых станках. Для пробы из прутков вырезают образцы длиной 300 — 350 мм, которые затем разрезают вдоль фрезой на величину 1 (рис. 196). Если у прутков внутренние напряжения не сняты, разрезанный конец образца раскрывается и тем больше, чем больше остаточные напряжения в прутке. По условиям испытания ширина раскрытия, за вычетом толщины фрезы, для каждого вида изделий должна быть не больше определенной величины. Например, для прутков из сплавов Бр.КМц3-1 (эвердур) установлены величины раскрытия (см. рис. 196 и табл. 57).

Прутки, не выдержавшие пробу на раскрытие, возвращают на повторную правку.

Пробу на отбортовку производят, чтобы выявить способность металла отгибаться.

Для выполнения этой пробы от трубы отрезают образец в виде цилиндра длиной 120 — 200 мм. Затем ударами молотка с шаровой головкой отгибают стенку на 90°. Ширина борта должна составлять 25% внутреннего диаметра труб, но не более 25 мм. В результате отбортовки конец трубы приобретает форму фланца (рис. 197). Металл считается выдержавшим испытание, если в месте отгиба поверхность образца остается без трещин, надрывов, расслоений и прочих дефектов.

В некоторых случаях способность труб к деформации проверяют осадкой или раздачей образцов труб до определенного диаметра, при этом отсутствие на поверхности трещин и надрывов считается признаком годности.

Проба на загиб применяется при изготовлении некоторых видов профилей (рис. 198,а). Испытуемый образец сгибают в холодном или горячем состоянии до полного соприкосновения стенок. В зависимости от размера изделия загиб осуществляют ручным молотком, на ковочном молоте или на прессе. Признаком хорошего качества металла или сплава служит отсутствие в месте изгиба трещин, надрывов и других дефектов.

Проба на расплющивание применяется к изделиям сплошных сечений (прутки, профили) с целью выявить способность металла или сплава расплющиваться в холодном состоянии до определенной толщины без образования каких-либо поверхностных дефектов (рис. 198,б).