Приложение А (обязательное). Методика контроля и оценки механических свойств продукции

Приложение А
(обязательное)

Методика
контроля и оценки механических свойств продукции

А.1 Область применения

Настоящая методика предназначена для оценивания 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.

А.2 Общие положения

А.2.1 Термины, основные понятия и обозначения - в соответствии с ГОСТ 16504 и другими нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

А.2.2 Вероятность выполнения требований стандарта по пределу текучести, временному сопротивлению и относительному удлинению в каждой партии проката должна быть не ниже 0,95.

А.2.3 Оценивание соответствия механических свойств каждой партии проката класса прочности С345 требованиям настоящего стандарта осуществляется на основании результатов испытаний образцов, отобранных и изготовленных в соответствии с 7.3, 8.7, 8.8 настоящего стандарта или с помощью уравнений регрессии, отражающих связь между пределом текучести, временным сопротивлением и относительным удлинением с одной стороны и химическим составом по ковшовой пробе, размером профиля и прочими регистрируемыми технологическими факторами - с другой.

А.3 Требования к выборке, статистике распределений

А.3.1 Механические свойства проката, изготовленного одного класса прочности, на одном стане, одного или группы близких профилеразмеров, одного варианта химического состава, одного состояния поставки образуют генеральную совокупность.

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

А.3.2 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 с использованием критерия Стьюдента или критерия Бартлетта.

А.3.3 При статистической обработке результатов испытаний, образующих выборку, определяют выборочное среднее формуле

,

(А.1)

где Х ₁, Х ₂ ... X _N - совокупность значений случайной величины X, образующих выборку и несмещенную оценку среднего квадратического отклонения S, вычисляемого по формуле

,

(А.2)

а также разность h между и нормативным значением С, приведенным в таблицах 4 и 5 настоящего стандарта.

Величина h для предела текучести и временного сопротивления должна быть не менее 1,645S. Если это условие для каких-либо выборок не выполняется, то изготовление этого вида проката по настоящему стандарту не допускается.

А.3.4 Распределение характеристики в выборке предполагается соответствующим нормальному закону. Проверка гипотезы о нормальном законе распределения выполняется в соответствии с нормативными документами и технической документацией. Уровень значимости согласия эмпирического и нормального распределений должен быть не ниже 0,01.

Оценивание анормальности результатов испытаний, вошедших в выборку, проводят по нормативным документам и технической документации при уровне значимости, равном 0,05.

А.3.5 После пуска нового прокатного оборудования или после изменения технологических процессов и при отсутствии, в связи с этим, статистических оценок свойств проката для предела текучести и временного сопротивления допускается принимать значение S = 28 Н/мм ², а для относительного удлинения S = 3 %. При этом для всех трех характеристик:

,

(А.3)

При накоплении результатов испытаний значения и S корректируются.

А.3.6 Оценку среднего квадратического отклонения предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения в партии определяет изготовитель экспериментально. Испытывают не менее трех случайных плавок-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 принимается величина S ₀, полученная как среднее арифметическое значение выборочных средних квадратических отклонений в испытанных партиях, вычисленных по формуле (А.2).

Для проката, который до перехода к поставкам по настоящему стандарту поставлялся по нормам, требующим испытание на растяжение от каждой партии не менее двух образцов, допускается величину S ₀ определять методом размаха.

Если для предела текучести и временного сопротивления полученное значение S ₀ менее 10 Н/мм ², принимают S ₀ = 10 Н/мм ².

Значение S ₀ корректируют не реже одного раза в год с использованием методики, описанной выше, или методом размахов по результатам испытаний проката, образующих генеральную совокупность.

Накопление данных проводят в течение первого года поставки с корректировкой не реже одного раза в год.

А.4 Оценивание соответствия механических свойств партий листового и широкополосного универсального, сортового, фасонного проката и гнутых профилей

А.4.1 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 менее соответствующих значений приемочных чисел C _n, определяемых с помощью байесовского подхода по формуле

,

(А.4)

где .

А.4.2 Если при испытании на растяжение двух образцов требование А.4.1 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 менее C _n при n = 6, когда определяют как среднее арифметическое первичных и повторных испытаний.

При необходимости формирования выборки используют результаты только первых двух испытаний.

А.4.3 При статистическом оценивании 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

,

(А.5)

При Z 2,0 - испытывают не менее одной из 10 партий;

при 1,6 Z < 2,0 - испытывают не менее одной из 5 партий;

при Z < 1,6 - испытывают каждую партию.

Прогнозирование и оценивание соответствия свойств партии проката требованиям стандарта с помощью уравнений парной и множественной регрессии допускается при значении коэффициента парной и, соответственно, множественной корреляции не ниже 0,4.

А.4.4 Оценивание надежности прогнозирования механических свойств по уравнениям регрессии осуществляют с помощью контрольных карт или иных методик.

А.5 Оценивание соответствия механических свойств тонколистового и толстолистового проката, поставляемого в рулонах

А.5.1 Оценивание соответствия уровня механических свойств партии тонколистового и толстолистового проката, поставляемого в рулонах, требованиям стандарта осуществляется с использованием статистических зависимостей и с учетом разницы в уровне прочностных и пластических характеристик наружных витков и средней части рулона.

А.5.2 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, химическим составом по ковшовой пробе, толщиной листа, температурными режимами прокатки и смотки в рулон, а также с другими регистрируемыми параметрами, получаемыми при использовании неразрушающих методов контроля.

А.5.3 Выборку, используемую для оценивания 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 , S и h.

Остальные требования к выборкам, характеризующим механические свойства проката, поставляемого в рулонах, должны соответствовать А.3.1 - А.3.5.

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

А.5.4 Прогнозирование и оценивание соответствия свойств партии проката, поставляемого в рулонах, требованиям стандарта с помощью уравнений парной и множественной регрессии допускается при значении коэффициента парной и, соответственно, множественной корреляции не ниже 0,4 и проводится в соответствии с А.4.1, А.4.2, А.4.4.

А.5.5 Если требование А.4.4 не выполняется в части величины коэффициента корреляции, то изготовитель проводит оценивание соответствия свойств проката, поставляемого в рулонах, в соответствии с требованиями, приведенными в А.5.5.1 - А.5.5.3.

А.5.5.1 Для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения определяют экспериментальную величину S ₀, 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 S ₀ - в соответствии с А.3.6.

А.5.5.2 Для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения, кроме выборок, составляемых в соответствии с требованиями А.5.3, 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 величины определяют выборочное среднее и среднее квадратическое отклонение .

А.5.5.3 Для оценивания 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

.

(А.6)

Расчетные значения должны быть не менее приемочного числа C _n, определяемого по формуле (А.4), при n = 2.