ГОСТ Р 12986-2-2015 Материалы углеродные для производства алюминия. Обожженные аноды и катодные блоки. Часть 2. Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом.

         

ГОСТ Р ИСО 12986-2-2015

 

      

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ. ОБОЖЖЕННЫЕ АНОДЫ И КАТОДНЫЕ БЛОКИ

 

 Часть 2

 

 Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом

 

 Carbonaceous materials used in the production of aluminium. Prebaked anodes and cathode blocks. Part 2. Determination of flexural strength by the four-point method

 

 

ОКС 71.100.10

Дата введения 2016-07-01

 

      

     

 

 Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Уральский электродный институт" (ОАО "Уралэлектродин") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

 

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 109 "Электродная продукция"

 

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 июня 2015 г. N 577-ст

 

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 12986-2:2009* "Материалы углеродные для производства алюминия. Обожженные аноды и катодные блоки. Часть 2. Определение предела прочности на изгиб четырехточечным методом" (ISO 12986-2:2009 "Carbonaceous materials used in the production of aluminium - Prebaked anodes and cathode blocks - Part 2: Determination of flexural strength by the four-point method", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

 

                

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/ТС 226 "Материалы для производства первичного алюминия".

 

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

 

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.

 

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

 

 

      1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает четырехточечный метод определения предела прочности на изгиб при комнатной температуре обожженных анодов и катодных блоков.

 

Примечание - ИСО 12986 основывается на стандарте [4].

 

 

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:     

           

ISO 4288, Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface texture: Profile method - Rules and procedures for the assessment of surface texture (Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Определение и параметры структуры)

 

ISO 7500-1, Metallic materials - Verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression testing machines - Verification and calibration of the force-measuring system (Материалы металлические. Верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Верификация и калибровка силоизмерительных систем)

 

 

      3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

 

3.1
предел прочности на изгиб
(flexural strength): Максимальное напряжение в момент разрушения при испытании образца.
 

Примечания

 

1 Адаптировано со стандартом [1]. Определение как в стандарте [1], добавлено обозначение.

 

2 Предел прочности на изгиб рассчитывают как отношение изгибающего момента при разрушении образца в условиях четырехточечного метода к моменту сопротивления сечения по формуле

 

,                                                                                (1)
 
где
- изгибающий момент при разрушении, Н/мм;
 
- момент сопротивления сечения, мм
.
 

3 Предел прочности на изгиб выражают в ньютонах на квадратный миллиметр.

 

4 Как правило, максимальная нагрузка отображается на шкале испытательной машины и совпадает с нагрузкой при разрушении, если они отличаются, термин относится к максимальной нагрузке.

 

3.2
Изгибающий момент
(bending moment): Момент внешней силы, перпендикулярной к продольной оси балки или вала (стандарт [3]).
 
Примечание -
- максимальный момент при разрушении, вычисляют, исходя из геометрии исследуемого образца и максимальной нагрузки. Как правило, максимальная нагрузка отображается на шкале испытательной машины и совпадает с нагрузкой при разрушении, если они отличаются, термин относится к максимальной нагрузке.
 
3.3
Момент сопротивления сечения,
  (section modulus): Отношение момента инерции относительно оси к расстоянию от нее до наиболее удаленной точки сечения.
 

Примечания

 

1 Момент сопротивления сечения может быть вычислен по формуле

 

,                                                                 (2)
 
где
- момент инерции сечения;
 
- максимальное радиальное расстояние от оси
, относительно которой
определяется.
 

2 Адаптировано со стандартом [3].

 

3 Расчеты момента сопротивления сечения для наиболее распространенных сечений приведены на рисунке 2.

 

 

      4 Сущность метода

Образец помещают на две опоры и нагружают до его разрушения. Нагрузка равномерно распределяется на две нагружающие опоры.

 

Предел прочности на изгиб рассчитывают по нагрузке при разрушении, расстоянию между опорами и точками приложения нагрузки и размерами поперечного сечения образца.

 

 

      5 Аппаратура

5.1 Испытательное оборудование для определения предела прочности на сжатие, удовлетворяющее требованиям класса 2 по ИСО 7500-1.

 

5.2 Устройство для испытания на изгиб, схема которого приведена на рисунке 1.     

           

 

     

 

 

 

1
- карданная подвеска;
2
- нагружающие опоры;
3
- образец;
4
- нижние опоры;
D
- диаметр цилиндрического образца;
F
- нагрузка в ньютонах;
h
- высота прямоугольного образца;
- расстояние между нагружающей и нижней опорами;
- расстояние между нижними опорами
 

Рисунок 1 - Схема устройства для испытания на изгиб

Устройство обеспечивает симметричную нагрузку по длине в течение всего испытания за счет соответствующей саморегулировки.

 

Радиусы закругления поверхности опор должны быть в диапазоне от 2 до 5 мм.

 

Расстояния между опорами регулируют для настройки устройства при испытаниях образцов различной геометрии.

 

5.3 Измерительное оборудование

 

Штангенциркули с нониусом, обеспечивающие измерение линейных размеров испытуемого образца с точностью до 0,5% абс. (см. стандарт [2]).

 

5.4 Измерительный прибор для измерения шероховатости поверхности испытуемых образцов.

 

      

     

 

      6 Отбор и подготовка образцов

6.1 Отбор образцов

Пользователи настоящего стандарта согласовывают Программу выборочного контроля и отбора образцов. Испытывают пять просушенных образцов, если не оговорено другое.

 

Все образцы испытывают на воздухе, если не оговорено другое.

 

Шероховатость поверхности боковых граней образцов, измеренная в соответствии с ИСО 4288, должна быть не более 15 мкм по высоте
.
Углубления поверхностных пор не учитываются.
 

           

 

 

 

где
- момент сопротивления сечения, в кубических миллиметрах;
 
- высота прямоугольного поперечного сечения, в миллиметрах;
 
- ширина прямоугольного поперечного сечения, в миллиметрах;
 
-  наружный диаметр круглого сечения, в миллиметрах;
 
- внутренний диаметр кольцевого сечения, в миллиметрах..
 

Рисунок 2 - Расчеты момента сопротивления сечения для наиболее распространенных сечений

6.2 Подготовка образцов

 

Изготовляют для испытаний цилиндрические или призматические образцы. Наименьший размер образца должен не менее чем в два раза превышать диаметр самой крупной структурной составляющей (например, максимального размера структурных частиц в материале для испытаний), но должен быть не менее 4 мм. Длина образцов должна быть не менее чем в 3,5 раза больше их ширины или диаметра.

 

      7 Проведение испытаний

7.1 Все испытания выполняют при комнатной температуре, т.е. в диапазоне от 10°С до 35°С.

 

7.2 Выбирают и регулируют диапазон измерения испытательного оборудования так, чтобы ожидаемая нагрузка - усилие при разрушении, составляла 1/10 от диапазона измерений.

 

Помещают образец на середину опор так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна к опорам.

 

Расстояние между нижними опорами должно быть в три раза больше ширины или диаметра образца. Расстояние между нагружающими опорами должно быть равно ширине или диаметру образца.

 

При испытании призматического образца следует убедиться в том, что он установлен симметрично относительно нижних и нагружающих опор, и при необходимости отрегулировать соответствующую опору.

 

При испытании цилиндрических образцов рекомендуется использовать нижние опоры диаметром на 2 мм больше, чем диаметр образцов для испытаний, чтобы предотвратить их скатывание.

 

Приложение нагрузки должно быть перпендикулярно к продольной оси образца. Увеличивают нагрузку постепенно и непрерывно со скоростью 5 мм/мин или 0,5 Н/мм
/с до разрушения образца.
 

Записывают нагрузку при разрушении.

 

 

      8 Обработка результатов

8.1 Изгибающий момент
 
Изгибающий момент
рассчитывают по формуле
 
,                                                                    (3)
 
где
- расстояние между нагружающей и нижней опорами, м, (см. рисунок 1);
 
- максимальная нагрузка, Н.
 
8.2 Предел прочности на изгиб
 
Предел прочности на изгиб
, Н/мм
, рассчитывают с использованием формул (1) и (3)
 
,                                                              (4)
 
где
- момент сопротивления сечения, мм
(см. рисунок 2);
 
и
- см. формулу (3).
 
В случае испытания образцов квадратного сечения
.
Предел прочности на изгиб рассчитывают по формуле
 
.                                                                    (5)
 
В случае цилиндрических образцов для испытаний
. Предел прочности на изгиб рассчитывают по формуле
 
.                                                                (6)
 

      

     

 

      9 Прецизионность

Средние значения, измеренные данным методом на образцах 30х100 мм, в условиях повторных испытаний отличаются не более чем на 5% при доверительной вероятности 95%.

 

 

      10 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать:

 

a) тип блока, положение и ориентацию образцов, отобранных от блоков;

 

b) наименование образцов для испытаний;

 

c) количество образцов для испытаний;

 

d) размеры образцов для испытаний (мм);

 

e) расстояние между нагружающей и нижней опорами
и расстояние между нижними опорами
(мм);
 
f) предел прочности при изгибе
(Н/мм
) с округлением до 0,1 Н/мм
, индивидуальные и среднее значения;
 

g) дополнительные согласованные условия, отличающиеся от настоящего стандарта;

 

h) дату проведения испытания.

 

Приложение ДА

(справочное)

 

      

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

     

     

Таблица ДА.1

 

 

 

Обозначение ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

ИСО 4288

-

*

ИСО 7500-1

-

*

* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде стандартов.     

 

 

      

 

 

 Библиография

 

 

[1]

ISO 472:1999, Plastics - Vocabulary
 

[2]

ISO 13385-1:2011, Geometrical product specifications (GPS) - Dimensional measuring equipment - Part 1: Callipers; Design and metrological characteristics

[3]

ISO 80000-4:2006, Quantities and units - Part 4: Mechanics (ИСО 80000-4:2006 Величины и единицы. Часть 4. Механика)
 

[4]

DIN 51944, Testing of carbonaceous materials - Determination of flexural strength by four point method - Solid materials

 

_______________

Действует ISO 472:2013 "Plastics - Vocabulary".
 
Официальный перевод этого стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
 

 

 

УДК 621.3.035:006.354

ОКС 71.100.10

 

Ключевые слова: углеродные материалы, производство алюминия, обожженные аноды, катодные блоки, предел прочности на изгиб, четырехточечный метод

 

 

 

Электронный текст документа

подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:

официальное издание

М.: Стандартинформ, 2019

Вверх