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

Приложение Б
(обязательное)

Методика
контроля и оценки механических свойств проката

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.

Б.1 Общие положения

Б.1.1 Термины, основные понятия и обозначения в соответствии с ГОСТ 16504 и другой нормативной документацией.

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

Б.1.3 Оценивание соответствия механических свойств каждой партии требованиям стандарта осуществляется на основании результатов испытаний образцов, отобранных и изготовленных в соответствии с 6.3, 7.7, 7.8 стандарта. Для проката допускается оценивание механических свойств с помощью уравнений регрессии, отражающих связь между пределом текучести, временным сопротивлением и относительным удлинением с одной стороны и химическим составом по ковшевой пробе, размером профиля и прочими регистрируемыми технологическими факторами - с другой.

Б.2 Требования к выборке, статистике распределений

Б.2.1 Механические свойства проката, изготовленного из одной стали, 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, проводится на основании результатов первичных испытаний, образующих выборку.

Б.2.2 Выборка должна быть представительной и включать 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.

Б.2.3 При статистической обработке результатов испытаний, образующих выборку, определяют выборочное среднее () по формуле:

,

(Б.1)

где , ... - совокупность значений случайной величины Х, образующих выборку и несмещенную оценку среднего квадратического отклонения (S) по формуле:

,

(Б.2)

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

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

Б.2.4 Распределение характеристики в выборке предполагается соответствующим нормальному закону. Проверка гипотезы о нормальном законе распределения выполняется в соответствии с нормативно-технической документацией. Уровень значимости согласия эмпирического и нормального распределений должен быть не ниже 0,01.

Оценивание анормальности результатов испытаний, вошедших в выборку, проводят по нормативно-технической документации при уровне значимости, равном 0,05.

Б.2.5 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 принять значение S = 28 , а для относительного удлинения S = 3%. При этом для всех трех характеристик

.

(Б.3)

При накоплении результатов испытаний значения и S корректируются.

Б.2.6 По данному стандарту оценку среднего квадратического отклонения предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения в партии определяет предприятие-изготовитель экспериментально. Испытывается не менее трех случайных партий проката, входящих в данную генеральную совокупность. От каждой партии испытывается не менее 50 образцов, отобранных случайно. Случайность обеспечивается соответствием ГОСТ 18321.

Для последующего использования принимается величина , полученная как среднее арифметическое значение выборочных средних квадратических отклонений в испытанных партиях, вычисленных по формуле (Б.2).

Если для предела текучести и временного сопротивления полученное значение меньше 10 , принимается = 10 .

Значение корректируется 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.

Б.3 Оценивание соответствия механических свойств партий проката и гнутых профилей требованиям стандарта

Б.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 (), определяемых по формуле:

,

(Б.4)

где

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

При необходимости формирования выборки используют результаты только первых двух испытаний.

Б.3.3 При статистическом оценивании соответствия механических свойств партий проката требованиям стандарта с помощью уравнений регрессии минимальное количество партий, подвергаемых прямым испытаниям на растяжение, устанавливается в зависимости от меньшего из значений параметра Z, вычисленных для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения по формуле:

(Б.5)

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

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

при Z < 1,6 - испытывается каждая партия.

Б.3.4 Оценивание надежности прогнозирования механических свойств по уравнениям регрессии осуществляется с помощью контрольных карт или иных методик.

Б.4 Оценивание соответствия механических свойств рулонного проката требованиям стандарта

Б.4.1 Оценивание соответствия уровня механических свойств партии 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.

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

Б.4.3 Выборка, используемая для оценивания уровня и неоднородности механических свойств проката, поставляемого в рулонах, составляется 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 отбирается равное число образцов. Для выборки определяют значения , S и h.

Остальные требования к выборкам, характеризующим механические свойства проката, поставляемого в рулонах, должны соответствовать Б.2.1 - Б.2.5 настоящего приложения.

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

Б.4.4 Прогнозирование и оценивание соответствия свойств партии проката, поставляемого в рулонах, требованиям стандарта с помощью уравнений парной и множественной регрессии допускается при величине коэффициента парной и, соответственно, множественной корреляции не ниже 0,4 и проводится в соответствии с Б.3.1, Б.3.2, Б.3.4 настоящего приложения.

Б.4.5 Если требование Б.4.4 настоящего приложения не выполняется в части величины коэффициента корреляции, то предприятие-изготовитель проводит оценивание соответствия свойств проката, поставляемого в рулонах, в соответствии с требованиями, излагаемыми в Б.4.5.1 - Б.4.5.3.

Б.4.5.1 Для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения определяется экспериментальная величина , для чего испытывается 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 Б.2.6 настоящего приложения.

Б.4.5.2 Для предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения, кроме выборок, составляемых в соответствии с требованиями 4.3, параллельно формируется выборка 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 определяются выборочное среднее () и среднее квадратическое отклонение ().

Б.4.5.3 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:

.

(Б.6)

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