ГОСТ 11701-84. Государственный стандарт Союза ССР. Металлы. Методы испытаний на растяжение тонких листов и лент

(введен Постановлением Госстандарта СССР от 17.07.1984 № 2514)

(ред. от 25.03.1991)

Введен Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 июля 1984 г. № 2514

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МЕТАЛЛЫ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА РАСТЯЖЕНИЕ ТОНКИХ ЛИСТОВ И ЛЕНТ

Metals. Method of tensile testing of thin sheets and strips

ГОСТ 11701-84

Группа В09

ОКСТУ 0909

Взамен ГОСТ 11701-66

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 июля 1984 г. № 2514 срок действия установлен

с 1 января 1986 года до 1 января 1991 года

Настоящий стандарт устанавливает методы статических испытаний на растяжение тонких листов и лент из черных и цветных металлов толщиной до 3,0 мм для определения при температуре (20_{- 10}^{+ 15})°C характеристик механических свойств:

предела пропорциональности;

абзац исключен с 1 сентября 1991 года. - Изменение № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319;

предела текучести физического;

предела текучести условного;

временного сопротивления;

относительного равномерного удлинения;

относительного удлинения после разрыва.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 471-77 в части испытаний листов и лент толщиной от 0,5 до 3,0 мм.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним — по ГОСТ 1497-84.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Вырезку заготовок для образцов и изготовление образцов проводят по ГОСТ 1497-84.

1.2. Для испытания применяют пропорциональные плоские образцы с начальной расчетной длиной l_{0} = 4b_{0} или l_{0} = 25 \sqrt{F_{0}} , а для испытания листов и лент толщиной от 0,5 до 3,0 мм и с l_{0} = 5,65 \sqrt{F_{0}} .

Тип и размеры образцов должны указываться в нормативно-технической документации на правила отбора заготовок и образцов или на металлопродукцию.

При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию допускается испытывать ленту с учетом допусков на размеры, предусмотренные для испытываемой металлопродукции. При ширине испытываемой ленты менее 12,5 мм начальная расчетная длина l_{0} должна быть не менее 50 мм.

Не допускается правка заготовок или образцов, деформирование их изгибом или местным перегибом.

1.3. Форма, размеры и предельные отклонения по ширине плоских пропорциональных образцов приведены в обязательном Приложении 1.

При наличии указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию допускается применять пропорциональные плоские образцы других размеров.

1.4. Рабочая длина образцов l должна составлять от l_{0} + \frac{b_{0}}{2} до l_{0} + 2b_{0} .

При разногласиях в оценке качества металла рабочая длина образцов l должна составлять l_{0} + 2b_{0} .

Примечание. При использовании тензометров или испытательной машины с автоматическим определением относительного удлинения после разрыва выбор рабочей и расчетной части длин образца должен соответствовать требованиям ГОСТ 1497-84.

(примечание введено Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

2. АППАРАТУРА

2.1 Разрывные и универсальные испытательные машины — по ГОСТ 7855-84.

2.2 Штангенциркули, микрометры — по ГОСТ 1497-84.

(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Допускается применение других измерительных средств, обеспечивающих измерение с погрешностью, не превышающей в п. 3.2.

(абзац введен Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

2.3. Тензометры с относительной ценой деления — по ГОСТ 1497-84.

(п. 2.3 в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Установленную начальную расчетную длину l_{0} ограничивают с погрешностью до 1% на рабочей части образца кернами, рисками или другими метками, исключающими повреждение поверхности образца.

Для пересчета относительного удлинения после разрыва \delta с отнесением места разрыва к середине и для определения относительного равномерного удлинения \delta_{\text{р}} по всей рабочей длине образца рекомендуется наносить риски, керны или иные метки через каждые 5 или 10 мм.

3.2. Погрешность определения начальной площади поперечного сечения не должна превышать +/- 2% (при предельной погрешности измерения ширины образца +/- 0,2%).

(п. 3.2 в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

3.3. Измерение размеров образцов до испытания проводят не менее чем в трех местах — в средней части и на границах рабочей длины образца.

За начальную площадь поперечного сечения образца в его рабочей части F_{0} принимают наименьшее из полученных значений на основании произведенных измерений с округлением по табл. 2.

Таблица 2

мм2

Площадь поперечного сечения F0	Округление
До 10,00 включ.	До 0,010
Св. 10,00 до 20,00 включ.	До 0,05
Св. 20,0	До 0,1

Начальная площадь поперечного сечения ленты F_{0} , мм2, полученная методом плющения проволоки, вычисляется по формуле

F_{0} = a_{0}\prime \times b_{0}\prime - 0,18a_{0}\prime^{2} ,

где a_{0}\prime — наименьшая толщина, мм;

b_{0}\prime — наименьшая ширина, мм.

3.4. Измерение начальной l_{0} и конечной l_{\text{к}} расчетной длины проводится штангенциркулем при значении отсчета по нониусу 0,1 мм.

3.5 Образцы маркируют на головках или участках для захвата.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Определение предела пропорциональности \sigma_{\text{пц}} , предела текучести физического \sigma_{\text{т}} , предела текучести условного \sigma_{0,2} (или иным установленным допуском), временного сопротивления \sigma_{\text{в}} и относительного удлинения после разрыва \delta проводят при испытании пропорциональных образцов по п. 1.2. Проведение испытаний и обработка результатов — по ГОСТ 1497-84.

(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Определение относительного равномерного удлинения \delta_{\text{р}} проводят на образцах с начальной расчетной длиной l_{0} = 25 \sqrt{F_{0}} по ГОСТ 1497-84.

4.2. Округление вычисленных результатов испытаний проводят в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

Характеристика механических свойств	Интервал значений характеристики	Округление
Предел пропорциональности, МПа (кгс/мм2) Предел упругости, МПа (кгс/мм2) Предел текучести физический, МПа (кгс/мм2) Предел текучести условный, МПа (кгс/мм2) Временное сопротивление, МПа (кгс/мм2)	До 100 (до 10,0) Св. 100 до 500 (св. 10,0 до 50,0) Св. 100 (св. 50)	До 1,0 (0,1) До 5,0 (0,5) До 10 (1)
Относительное равномерное удлинение, %	До 10,0 Св. 10,0 до 25,0	До 0,1 До 0,5
Относительное удлинение после разрыва, %	Св. 25	До 1

4.3. Допускается определение коэффициента пластической анизотропии R, показателя деформационного упрочнения n и неравномерности пластической деформации A. Определение указанных характеристик механических свойств и пример определения приведены в рекомендуемом Приложении 2.

4.4. Результаты испытаний не учитываются по ГОСТ 1497-84 с дополнением: при разрыве образца на расстоянии менее 1/4l_{0} от ближайшей метки, ограничивающей расчетную длину.

4.5. При применении образцов, начальная расчетная длина которых l_{0} = 5,65 \sqrt{F_{0}} или l_{0} = 25 \sqrt{F_{0}} , относительное удлинение обозначают символами \delta_{5} или \delta_{25} .

При применении образцов, начальная расчетная длина которых l_{0} = 4b_{0} , символ \delta обозначают символом, обозначающим начальную расчетную длину образца l_{0} , в миллиметрах.

Например, \delta_{50} или \delta_{80} — относительное удлинение после разрыва с начальной расчетной длиной l_{0} , равной 50 или 80 мм, шириной 12,5 или 20 мм соответственно.

Сопоставления значений относительного удлинения после разрыва \delta при пропорциональных образцах возможны только в случаях, когда начальная расчетная длина l_{0} и начальная площадь поперечного сечения F_{0} сравниваемых образцов одинаковы или связаны одинаковым коэффициентом пропорциональности, равным, например, отношению l_{0}/F_{0} .

(п. 4.5 в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

4.6. Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в справочном Приложении 3.

Приложение 1 Рекомендуемое

(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЕ ПЛОСКИЕ ОБРАЗЦЫ

Пропорциональные образцы с головками (в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Черт. 1

Таблица 1

мм	a0	b0	l0	l	h	h1	r	B
L	До 1,7 включ.	12,5	25 \sqrt{F_{0}}	l_{0} + (\frac{b_{0}}{2} ...2b_{0})	40	15 — 20	25 — 40	20
l + 2(h + h_{1})	Св. 1,7 до 3,0	20,0		25 \sqrt{F_{0}}	40	15 — 20	25 — 40
30	До 1,7 включ.	12,5		4b0	40	15 — 20	25 — 40
20	Св. 1,7 до 3,0	20,0		4b0	40	15 — 20	25 — 40
30	От 0,5 до 3,0	10,0		5,65 \sqrt{F_{0}}	40	15 — 20	25 — 40
20 (в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Пропорциональные образцы без головок (в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Черт. 2

Таблица 2

мм	a0	b0	l0	l	h
L	До 1,7 включ.	12,5	25 \sqrt{F_{0}}	l_{0} + (\frac{b_{0}}{2} ...2b_{0})	45
l + 2h	Св. 1,7 до 3,0	20,0		25 \sqrt{F_{0}}
45	До 1,7 включ.	12,5		4b0
45	Св. 1,7 до 3,0	20,0		4b0
45	От 0,5 до 3,0	10,0		5,65 \sqrt{F_{0}}
45 (в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Примечания.

1. Образцы с головками применяются при испытании преимущественно высокопрочных материалов, обладающих повышенной хрупкостью и твердостью, с целью исключения проскальзывания образца, а также преждевременного разрушения его в захватах испытательной машины.

2. Размеры головок не являются обязательными и зависят от способа крепления образца в испытательной машине.

В образцах, имеющих головки с отверстиями диаметром d = 20 мм при b_{0} = 20\text{мм} и B = 50 мм или диаметром 15 мм при l_{0} = 12,5\text{мм} и B = 30 мм, отклонения центров отверстий от оси образца допускаются не более 0,05 мм.

(примечание в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Таблица 3

Предельные отклонения размеров образцов

(таблица 3 введена Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

мм

Начальная ширина образца	Предельное отклонение начальной ширины	Допускаемая разность наибольшей и наименьшей начальной ширины по длине рабочей части образца
Не более 12,5	+/- 0,2	0,04
20	+/- 0,5	0,05

Приложение 2 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПЛАСТИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ R, ПОКАЗАТЕЛЯ ДЕФОРМАЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ n И НЕРАВНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ A

1. Термины, применяемые в Приложении 2, и пояснения к ним.

Термин	Пояснения
Коэффициент пластической анизотропии R	Соотношение между пластическими свойствами в плоскости прокатки и по толщине образца, относительная деформация которого равна величине \delta_{2}
Показатель деформационного упрочнения n	Способность металла к упрочнению при равномерной пластической деформации
Неравномерность пластической деформации A	Мера рассеяния величин относительных пластических деформаций рабочей части образца, относительная деформация которого равна величине \delta_{2}
Начальное равномерное относительное удлинение \delta_{1}	Относительное удлинение, измеренное при действующем на образец напряжении, величина которого выше предела текучести, но не более чем на 20 Н/мм2 (2 кгс/мм2)
(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319) Конечное равномерное относительное удлинение \delta_{2}
Относительное удлинение, измеренное в процессе ступенчатого (через 3% удлинения) нагружения образца в момент, когда различие между наибольшей и наименьшей шириной (bмакс — bмин) участков на рабочей длине образца достигает минимального значения	Начальная расчетная длина образца по тензометру le
Длина рабочей части образца между ножами тензометра до испытания, равная базе тензометра (le = cb0, c = 2 — 5)	Расчетная длина образца по тензометру при нагрузке P1 le1
Длина расчетной части образца по тензометру при напряжении, величина которого выше предела текучести, но не более чем на 20 Н/мм2 (2 кгс/мм2);	le1 = le (1 + 0,01 \delta_{1} ) (в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)
Расчетная длина образца по тензометру при нагрузке P2 le2 Длина расчетной части образца по тензометру при относительной деформации \delta_{2} ;
le2 = le (1 + 0,01 \delta_{2} )	Осевая растягивающая нагрузка P1 Нагрузка, действующая на образец при достижении расчетной длины по тензометру le1
Осевая растягивающая нагрузка P2	Нагрузка, действующая на образец при достижении расчетной длины по тензометру le2
Ширина образца b1	Ширина рабочей части образца, равная среднему арифметическому значению измерений ширины всех участков, измеренная при относительной деформации \delta_{2}
Конечная ширина образца b2	Ширина рабочей части образца, равная среднему арифметическому значению измерений ширины, произведенных в сечениях, расположенных в средней части и на границах расчетной длины по тензометру при относительной деформации \delta_{2}
Максимальная ширина участка образца bмакс	Максимальная ширина участка рабочей части образца при относительной деформации \delta_{2}
Минимальная ширина участка образца bмин	Минимальная ширина участка рабочей части образца при относительной деформации \delta_{2}
	2. Характеристики R, n, A определяют по формулам:

R = \frac{lg \frac{b_{0}}{b_{2}}}{lg \frac{b_{2} \cdot l_{e2}}{b_{0} \cdot l_{e}}} ;n = \frac{lgP_{1} - lgP_{2} - lg \frac{l_{e2}}{l_{e1}}}{lglg \frac{l_{e1}}{l_{e}} - lglg \frac{l_{e2}}{l_{e}}} ;

A = \frac{b_{\text{макс}} - b_{\text{мин}}}{b_{0} - b_{1}} \cdot 100 .

3. Округление характеристик R, n, A производят в соответствии с таблицей.

Обозначение характеристики	Пределы значений	Округление
R	Не ограничены	До 0,01
n	Не ограничены	До 0,01
A	Не более 20,0	До 0,1
	Св. 20,0	До 0,5

4. Пример.

Испытываемый материал — низкоуглеродистая тонколистовая сталь; \delta_{25} = 40% , \delta_{1} = 10% , \delta_{2} = 17% .

(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

Размеры образца: ширина b_{0} = 12,5\text{мм} , толщина a_{0} = 0,8\text{мм} , начальная расчетная длина l_{0} = 25 \sqrt{F_{0}} = 25 \sqrt{0,8 \cdot 12,5} = 79\text{мм} , принимаем l_{0} = 80\text{мм} .

Определяем расчетные длины образца по тензометру:

l_{e} = c \cdot b_{0} = 4 \cdot 12,5 = 50\text{мм} ;

l_{e1} = l_{e}(1 + 0,01 \cdot \delta_{1}) = 50(1 + 0,01 \cdot 10) = 55\text{мм} ;

l_{e2} = l_{e}(1 + 0,01 \cdot \delta_{2}) = 50(1 + 0,01 \cdot 17) = 58,5\text{мм} .

Начальную расчетную длину образца l_{0} = 80\text{мм} разбиваем на 8 участков нанесением рисок через 10 мм.

Измеряем с помощью микрометра ширину рабочей части образца до испытания в средней части и на границах рабочей длины, определяем начальную ширину рабочей части образца b_{0} как среднеарифметическое из трех измерений:

b_{0} = \frac{12,57 + 12,56 + 12,55}{3} = 12,56\text{мм} .

Устанавливаем на образец тензометр и производим нагружение образца. При достижении по тензометру значения l_{e1} , равного 55 мм, фиксируем нагрузку P_{1} , равную 3030 Н (310 кгс).

При дальнейшем нагружении образца фиксируем нагрузку P_{2} , соответствующую расчетной длине l_{e2} . P_{2} = 3150\text{Н }(325\text{кгс}) . Определяем ширину участков образца b_{1} и b_{2} :

b_{1} = \frac{11,37 + 11,32 + 11,34 + 11,33 + 11,30 + 11,31 + 11,34 + 11,34}{8} = 11,33\text{мм} ;

b_{2} = \frac{11,32 + 11,33 + 11,31}{3} = 11,32\text{мм} .

Получаем: b_{\text{макс}} = 11,37\text{мм} , b_{\text{мин}} = 11,30\text{мм} .

Вычисляем коэффициент пластической анизотропии R:

R = \frac{lg \frac{12,56}{11,32}}{lg \frac{11,32 \cdot 58,5}{12,56 \cdot 50}} = 1,976 , после округления R = 1,98.

Вычисляем показатель деформационного упрочнения n:

n = \frac{lg3030 - lg3150 - lg \frac{58,5}{55,0}}{lglg \frac{55,0}{50,0} - lglg \frac{58,5}{50,0}} = 0,200 .

Вычисляем неравномерность пластической деформации A:

A = \frac{(11,37 - 11,30) \cdot 100}{12,56 - 11,33} = 5,69\% ,

после округления A = 5,7%.

Приложение 3 Справочное

ПРОТОКОЛ N ___

испытаний на растяжение плоских образцов ______ на машине ______

Марка материала	Номер плавки	Начальные ширина и толщина образца a0, b0, мм	Начальная площадь поперечного сечения образца F0, мм2	Начальная расчетная длина l0, мм	Конечная расчетная длина lк, мм	Наибольшая нагрузка Pмакс, Н (кгс)	Нагрузка при пределе текучести Pт, P0,2, Н (кгс)	Временное сопротивление \sigma_{\text{в}} , Н/мм2 (кгс/мм2)	Предел текучести \sigma_{\text{т}} , \sigma_{0,2} , Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное равномерное удлинение \delta_{\text{р}} , %	Относительное удлинение после разрыва \delta , %
(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.03.1991 № 319)

---