Приложение 3 (обязательное). Методика контроля и оценки механических свойств проката

Приложение 3

Обязательное

Методика
контроля и оценки механических свойств проката

Настоящая методика предназначена для оценки соответствия механических свойств партии проката требованиям стандарта.

Заданная вероятность выполнения норм предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения каждой партии и всего объема поставляемого проката достигается статистической оценкой уровня и неоднородности свойств металла при определенном технологическом процессе, а также процедурой контроля, предусмотренными настоящим стандартом и осуществляемыми изготовителем.

1. Общие положения

1.1. Термины, основные понятия и обозначения - в соответствии с ГОСТ 16504, ГОСТ 15895*, ГОСТ 15467 и другой нормативно-технической документацией (НТД).

1.2. Вероятность выполнения норм стандарта по пределу текучести, временному сопротивлению и относительному удлинению в каждой партии проката должна быть не ниже 0,95.

1.3. Оценку соответствия механических свойств каждой партии требованиям стандарта и дифференцирование партий по прочности стали С245 и С275, а также С255 и С285, С345 и С375 осуществляют на основании результатов испытаний образцов, отобранных и изготовленных согласно пп. 3.3, 4.6, 4.7 настоящего стандарта, или с помощью уравнений регрессии, отражающих связь между пределом текучести, временным сопротивлением и относительным удлинением, с одной стороны, и плавочным химическим составом, размером профиля и прочими регистрируемыми технологическими факторами, с другой стороны.

2. Требования к выборке, статистики распределений

2.1. Механические свойства проката, изготовленного из одной стали, на одном стане, одного или группы близких профилеразмеров, одного варианта химического состава образуют генеральную совокупность.

Оценку параметров, отражающих уровень и неоднородность контролируемой характеристики проката в генеральной совокупности, проводят на основании результатов первичных испытаний, образующих выборку.

2.2. Для проката из стали С245 и С275, С255 и С285, С345 и С375 попарно формируют общую выборку.

2.3. Выборка должна быть представительной и включать в себя все результаты первичных испытаний за достаточно длительный промежуток времени (не менее полугода), в течение которого технологический процесс не претерпевал направленных изменений (смена агрегатов, способов разливки, изменение сырья, развеса слитка, температурного режима прокатки и т.п.). Минимальный объем выборки N 250 партий-плавок. Для получения представительных выборок возможна группировка профилей разных размеров в одну совокупность с проверкой неоднородности общей выборки.

2.4. При статистической обработке результатов испытаний, образующих выборку, определяют выборочное среднее Х по формуле

, (2)

где , ... - совокупность значений случайной величины X, образующих выборку, и несмещенную оценку среднего квадратического отклонения S по формуле

, (3)

а также разность h между и нормативным значением С, приведенным в табл. 3 и 4 настоящего стандарта.

Значение h для предела текучести и временного сопротивления должно быть не менее 1,64S. Если это условие для каких-либо выборок не выполняется, то изготовление этого вида проката по настоящему стандарту не допускается.

2.6. Оценку среднего квадратического отклонения предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения в партии проводит предприятие-изготовитель экспериментально. Испытывают не менее трех случайных партий проката, входящих в данную генеральную совокупность. От каждой партии испытывают не менее 50 образцов, отобранных случайно. Случайность обеспечивается соответствием ГОСТ 18321.

Для последующего использования принимают величину , полученную как среднее арифметическое значение выборочных средних квадратических отклонений в испытанных партиях, вычисленных по формуле (3).

Если для предела текучести и временного сопротивления полученное значение меньше 10  (1 ), принимают = 10 Н/мм (1 ).

3. Оценка соответствия механических свойств партий листового, широкополосного и фасонного проката требованиям стандарта

3.1. Механические свойства партии проката оценивают по результатам испытания на растяжение двух образцов (n = 2). Средние арифметические значения этих результатов для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения должны быть не меньше соответствующих значений приемочных чисел С , определяемых по формуле

,

где .

При этом значения временного сопротивления при испытании каждого из образцов партии проката из стали, указанной в п. 2.20 настоящего стандарта, должны быть не более С + 180 ().

3.2. Если при испытании на растяжение двух образцов требование п. 3.1 настоящего приложения не выполняется хотя бы для одной из характеристик, то проводят испытание еще четырех образцов, отобранных от четырех разных листов или штанг. Результаты испытаний считают удовлетворительными, если для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения не меньше при n = 6.

При необходимости формирования выборки используют результаты первых двух испытаний.

При этом значения временного сопротивления при испытании каждого из четырех образцов партии проката из стали, указанной в п. 2.20 настоящего стандарта, должны быть не более С + 180 ().

3.3. Для стали С235, С245, С255, С275, С285, С345, С375 оценка соответствия механических свойств партий проката требованиям стандарта может проводиться с помощью уравнений регрессии.

3.4. При статистической оценке соответствия механических свойств партий проката требованиям стандарта с помощью уравнений регрессии минимальное количество партий, подвергаемых прямым испытаниям на растяжение, устанавливают в зависимости от меньшего из значений параметра Z, вычисленных для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения по формуле

.

При испытывают не менее одной из 10 партий;

при испытывают не менее одной из пяти партий;

при Z < 1,6 испытывают каждую партию.

3.5. Оценку надежности прогнозирования механических свойств по уравнениям регрессии с помощью контрольных карт и контроль стабильности качества проката проводят в соответствии с НТД.

4. Оценка соответствия механических свойств рулонного проката требованиям стандарта

4.1. Оценку соответствия уровня механических свойств партии проката, поставляемого в рулонах, требованиям стандарта осуществляют с использованием статистических зависимостей и учетом разницы в уровне прочностных и пластических характеристик наружных витков и средней части рулона.

4.2. Статистические зависимости могут быть выражены уравнениями регрессии, отражающими связь предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения в средней части рулона с результатами испытаний наружных витков, плавочным химическим составом, толщиной листа, температурными режимами прокатки и смотки в рулон, а также с другими регистрируемыми параметрами, получаемыми при использовании неразрушающих методов контроля.

4.3. Выборку, используемую для оценки уровня и неоднородности механических свойств проката, поставляемого в рулонах, составляют по результатам испытаний образцов, случайно отобранных из средней части рулонов при их порезке на листы. В выборку включают результаты испытания образцов, отобранных не менее чем от 50 партий-плавок. От каждой партии образцы отбирают от равного числа рулонов (не менее двух), от каждого рулона отбирают равное число образцов. Для выборки определяют значения X, S и h.

Остальные требования к выборкам, характеризующим механические свойства проката, поставляемого в рулонах, - в соответствии с пп. 2.1-2.5 настоящего приложения.

Выборки для характеристик, являющихся аргументами в уравнениях регрессии, составляют в соответствующих объемах.

4.4. Прогнозирование и оценка соответствия свойств партии проката, поставляемого в рулонах, требованиям стандарта с помощью уравнений парной и множественной регрессии допускаются при коэффициенте парной и, соответственно, множественной корреляции не ниже 0,4 и проводятся согласно пп. 3.1, 3.2, 3.4 настоящего приложения.

4.5. Если требование п. 4.4 настоящего приложения не выполняется в части величины коэффициента корреляции, то предприятие-изготовитель проводит оценку соответствия свойств проката, поставляемого в рулонах, согласно требованиям, излагаемым в пп. 4.5.1-4.5.3.

4.5.1. Для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения определяют экспериментальную величину , для чего испытывают прокат не менее трех случайных партий, входящих в данную генеральную совокупность. От каждой партии отбирают три рулона, от каждого рулона - не менее 20 образцов равномерно по длине раската.

Остальные требования по определению величины - в соответствии с п. 2.6 настоящего приложения.

4.5.2. Для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения, кроме выборок, составляемых в соответствии с требованиями п. 4.3, параллельно формируют выборку случайной величины . Величина - разность среднего арифметического значения результатов испытаний двух образцов, отобранных от наружных витков двух рулонов партии, и среднего арифметического значения результатов испытаний такого же числа образцов, отобранных от средней части этих же рулонов.

Для определяют выборочное среднее и среднее квадратическое отклонение .

4.5.3. Для оценки соответствия партии проката требованиям стандарта проводят испытание двух образцов, отобранных из наружных витков двух случайных рулонов партии, и определяют среднее арифметическое значение результатов этих испытаний.

Расчетные значения предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения определяют по формуле

.

Расчетные значения должны быть не меньше приемочного числа , определяемого по формуле (4) настоящего приложения, при n = 2.

____________________________________

* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ Р 50779.10-2000, ГОСТ Р 50779.11-2000.