ГОСТ 30415-96 Сталь. Неразрушающий контроль механических свойств и микроструктуры металлопродукции магнитным методом.
ГОСТ 30415-96
Группа В09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТАЛЬ
Неразрушающий контроль механических свойств и микроструктуры металлопродукции магнитным методом
Steel. Nondestructive testing of mechanical properties and microstructure of steel products by magnetic method
МКС 77.040.20
77.080.20
ОКСТУ 0909
Дата введения 1998-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 145 "Методы контроля металлопродукции"
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 10 от 4 октября 1996 г.)
За принятие проголосовали:
|
|
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Белоруссия | Госстандарт Белоруссии |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации |
Туркменистан | Туркменглавгосинспекция |
Украина | Госстандарт Украины |
Изменение N 1 принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 24 от 5 декабря 2003 г.)
За принятие изменения проголосовали национальные органы по стандартизации следующих государств: AM, BY, KZ, MD, RU, TJ, TM, UZ, UA [коды альфа-2 по МК (ИСО 3166) 004-97]
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 27 февраля 1997 г. N 71 межгосударственный стандарт ГОСТ 30415-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ИЗДАНИЕ (февраль 2005 г.) с Изменением N 1, принятым в марте 2004 г. (ИУС 6-2004)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на сортовой, листовой, полосовой, фасонный прокат, листы с немагнитными покрытиями, трубы, многослойные листы и ленты из углеродистых, легированных и электротехнических марок стали, изделия из вышеперечисленной металлопродукции и устанавливает неразрушающий магнитный метод контроля механических и технологических свойств, микроструктуры и ресурсных характеристик.
Стандарт может быть распространен на другие виды металлопродукции по согласованию изготовителя с потребителем.
Неразрушающий магнитный метод контроля применяется наряду с методами испытаний, установленными в стандартах по определению:
предела текучести физического, условного, временного сопротивления, относительного удлинения после разрыва, относительного сужения поперечного сечения после разрыва по ГОСТ 1497 и ГОСТ 10006;
относительного равномерного удлинения по ГОСТ 1497;
коэффициента пластической анизотропии, показателей деформационного упрочнения и неравномерной пластической деформации по ГОСТ 11701;
истинного сопротивления разрыву по ГОСТ 10006;
твердости по ГОСТ 2999, ГОСТ 9012, ГОСТ 9013, ГОСТ 22975, ГОСТ 23273;
величины зерна по ГОСТ 5639;
полосчатости и структурно-свободного цементита по ГОСТ 5640;
чувствительности стали к механическому старению по ГОСТ 7268;
ударного изгиба по ГОСТ 9454;
доли вязкой составляющей в изломе по ГОСТ 10006;
глубины лунки по ГОСТ 10510;
числа перегибов по ГОСТ 13813;
сплющивания по ГОСТ 8695;
угла изгиба или оценки предельной пластичности при изгибе по ГОСТ 14019;
глубины обезуглероженного слоя по ГОСТ 1763;
относительной деформации при осадке по ГОСТ 8817;
загиба по ГОСТ 3728.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 27.202-83 Надежность в технике. Технологические системы. Методы оценки надежности по параметрам качества изготовляемой продукции
ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77 )Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 2999-75 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу
ГОСТ 3728-78 Трубы. Метод испытания на изгиб
ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна
ГОСТ 5640-68 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты
ГОСТ 7268-82 Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб
ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний
ГОСТ 8695-75 Трубы. Метод испытания на сплющивание
ГОСТ 8817-82 Металлы. Метод испытания на осадку
ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-81, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 10006-80 (ИСО 6892-84) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение
ГОСТ 10510-80 (ИСО 8490-86) Металлы. Метод испытания на выдавливание листов и лент по Эриксену
ГОСТ 11701-84 Металлы. Методы испытания на растяжение тонких листов и лент
ГОСТ 13813-68 (ИСО 7799-85) Металлы. Метод испытания на перегиб листов и лент толщиной менее 4 мм
ГОСТ 14019-80 (ИСО 7438-85) Металлы. Методы испытания на изгиб.
ГОСТ 15467-79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 15895-77* Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения
_______________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ Р 50779.10-2000, ГОСТ Р 50779.11-2000.
ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции
ГОСТ 20736-75* Статистический приемочный контроль по количественному признаку. Планы контроля
___________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 50779.74-99.
ГОСТ 22975-78 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Роквеллу при малых нагрузках (по Супер-Роквеллу)
ГОСТ 23273-78 Металлы и сплавы. Измерение твердости методом упругого отскока бойка (по Шору)
ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
Разделы 1, 2 (Измененная редакция, Изм. N 1).
3 Общие требования
3.1 Неразрушающий магнитный метод контроля применяется при наличии устойчивых парных или множественных вероятностных соотношений между контролируемыми показателями качества и магнитными характеристиками стали.
Все вероятностные оценки, используемые в настоящем стандарте, применяются при доверительной вероятности не ниже 0,95.
При сплошном или поштучном неразрушающем магнитном методе контроля принятая вероятность обеспечения норм стандартов должна обеспечиваться в каждой партии.
3.2 Корреляционная связь между магнитными характеристиками и показателями качества определяется на каждом предприятии на основании информационного массива для каждой марки или групп марок сталей, отличающихся, в основном, содержанием углерода.
Допускается группировка различных марок стали и однотипных профилей проката, если рассчитанное по объединенной выборке уравнение регрессии имеет значимый коэффициент корреляции.
При необходимости контроль осуществляется с учетом других структурно-чувствительных характеристик, химического состава металла, технологических параметров и условий службы металлоизделий.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3 Термины, основные понятия и обозначения - в соответствии с ГОСТ 27.002, ГОСТ 16504, ГОСТ 15895, ГОСТ 15467, ГОСТ 18321, ГОСТ 20736.
4 Средства контроля
4.1 Для неразрушающего контроля по настоящему стандарту применяют приборы, измеряющие одну или несколько структурно-чувствительных характеристик с основной погрешностью не более 5% в рабочем диапазоне измерений.
4.2 На результаты измерений магнитных характеристик металла магнитным методом не должны влиять другие ферромагнитные тела и электромагнитные поля, характеристики которых не соответствуют требованиям и условиям эксплуатации приборов.
5 Порядок подготовки к проведению контроля
5.1 Отбор образцов для проведения испытаний - по ГОСТ 7564.
5.2 Количество образцов, подвергаемых неразрушающему контролю, должно быть оговорено в нормативных документах на металлопродукцию.
5.3 Количество измерений магнитного параметра и направление установки двухполюсных датчиков на испытуемых участках образцов должно быть оговорено в нормативных документах на проведение неразрушающего контроля.
5.3а Порядок определения предельного состояния изделия должен быть указан в нормативном документе на металлоизделие.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
5.4 При неразрушающем контроле показателей качества, оцениваемых по признаку "удовлетворительно-неудовлетворительно", устанавливается допустимый предел измеряемой магнитной характеристики, гарантирующий установленные нормы с принятой в стандарте вероятностью.
5.5 Допускается использовать уточненные показатели качества металлопродукции, исключабющие погрешность разрушающих испытаний.
6 Порядок проведения контроля
6.1 Обязательному определению подлежат статистические характеристики по каждому информационному массиву, состав которых приведен в приложении А.
6.2 Значения приемочных чисел вычисляют по формулам:
Если значения результатов неразрушающего контроля выходят за пределы, ограниченные приемочными числами, партия подвергается испытаниям арбитражными методами
.
Контролируемая металлопродукция, удовлетворяющая вышеуказанным условиям, испытаниям не подвергается, а в протоколе испытаний проставляются расчетные значения показателей качества.
6.4 Металлопродукция, не удовлетворяющая 6.3, испытывается по ГОСТ 1497, ГОСТ 1763, ГОСТ 2999, ГОСТ 3728, ГОСТ 5639, ГОСТ 5640, ГОСТ 7268, ГОСТ 8695, ГОСТ 8817, ГОСТ 9012, ГОСТ 9013, ГОСТ 9454, ГОСТ 10006, ГОСТ 10510, ГОСТ 13813, ГОСТ 14019, ГОСТ 22975, ГОСТ 23273.
6.5 Для оценки совпадаемости результатов определения показателей качества неразрушающим и разрушающим методами предприятие-изготовитель должно подвергать параллельным испытаниям указанными методами не менее 10% контролируемых партий металла за период контроля проката.
6.5а Готовые изделия из металлопродукции подвергаются неразрушающему контролю у изготовителя и у потребителя перед вводом в эксплуатацию, а в процессе эксплуатации контролируются с периодичностью, устанавливаемой нормативным документом на металлоизделие.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
6.6 Трубы и проволока, изготавливаемые из заготовок, поставляемых с оценкой показателей качества, подвергаются параллельным испытаниям указанными методами в объеме, необходимом для образования представительной выборки за период контроля.
7 Обработка результатов
7.1 Для обеспечения единства методики и получения сопроставимых результатов неразрушающего магнитного контроля механических свойств проката и труб рекомендуется придерживаться формализованной процедуры принятия решений при построении математических моделей показателей механических свойств. Описание технологии автоматизированного построения математических моделей приведено в приложении Б.
7.2 Допускается проведение расчетов парных и множественных корреляционных связей и построение уравнений регрессии методом восстановления корреляционных зависимостей по данным несогласованных измерений, то есть измерений, полученных на образцах, отдельно взятых, но принадлежащих данной совокупности, по методике, приведенной в приложении В.
7.3 Оценка совпадаемости результатов определения показателей качества неразрушающим и разрушающим методами проводится с помощью контрольных карт, аналитическим или графическим методами.
Допускается объединять в контрольную карту результаты параллелльного контроля механических свойств группы толщин проката и марок стали.
7.4 Количество отклонений, выходящих за контрольные границы, не должно превышать 5% за период контроля. При неудовлетворительных результатах испытаний контроль партий проводится в соответствии с требованиями государственных стандартов и технических условий на металлопродукцию.
7.6 В протокол испытаний заносят номер нормативного документа, по которому поставляется продукция, марку стали, толщину, типоразмер контролируемого изделия, номера плавки и партии, значения магнитной характеристики и показателей качества.
7.6а В протоколе испытаний металлоизделий указывают: нормативный документ, по которому они изготовлены; условия и режимы эксплуатации; средство измерения; значения измеренных магнитных характеристик; значения параметров механических и технологических свойств, микроструктуры или ресурсных характеристик, рассчитанных на основе физически обоснованной связи с магнитными характеристиками для каждой марки стали и технологии изготовления изделия с указанием источника, в котором представлена использованная зависимость.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
7.7 В протоколе испытаний на продукцию, проконтролированную по настоящему стандарту, указывают механические свойства в единицах измерения, установленных стандартами на продукцию.
7.8 В случае сплошного или поштучного неразрушающего контроля в технологическом потоке производства в протоколе испытаний указывается уровень свойств партии, обеспеченный нормативными документами на продукцию, с принятой в стандарте доверительной вероятностью.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Состав характеристик, подлежащих обязательному определению при неразрушающем магнитном методе контроля механических свойств
Таблица А.1
|
|
|
|
Обозначение | Определение | Нормативный документ | Решаемые задачи |
 | Выборка матрицы наблюдений | Сбор данных | |
(  ,  , … ,  ) | Показатели,  - количество показателей в выборке | Представительность выборки | |
 | Объем выборки, - число наблюдений над каждым показателем | Достаточность объема наблюдений | |
 | Среднее значение | Оценка основных статистических характеристик | |
 | Среднее квадратическое отклонение | Оценка основных статистических характеристик | |
 ,  | Доверительный интервал среднего значения | Определение пределов изменения | |
 | Статистика Стьюдента для проверки гипотезы о равенстве средних значений | Проверка однородности данных и стабильности технологий. Объединение выборок | |
 | Статистика Фишера проверки гипотезы о равенстве дисперсий | Проверка однородности данных и стабильности технологий. Объединение выборок | |
 | Коэффициент корреляции для оценки линейной связи между показателями | Оценка уровня линейной корреляционной связи. Проверка гипотезы зависимости | |
 | Статистика Стьюдента для проверки значимости коэффициента корреляции | Проверка гипотезы о значимости корреляционной зависимости | |
 | Остаточное стандартное среднее квадратическое отклонение ошибок регрессии | Установление доверительных границ уравнения регрессии | |
 | Множественный коэффициент корреляции между целевым и совокупностью влияющих показателей (характеристика определяется при необходимости многофакторного контроля) | Оценка уровня множественной линейной (линеаризованной) зависимости | |
 | Приемочное число показателя качества, нормируемого снизу | Аттестация продукции | |
 | Приемочное число показателя качества, нормируемого сверху | Аттестация продукции |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Описание технологии автоматизированного построения математических моделей с использованием ЭВМ
Б.1 Подготовка на носителях и контроль входных данных
В процессе подготовки исходной информации на машинных носителях осуществляется технический контроль, заключающийся в проверке каждого числа на неправильный символ.
Ошибки подготовки данных выявляются с помощью распечатки информации и анализа расчетных таблиц основных статистических характеристик показателей механических свойств, химического состава стали, магнитных свойств и других параметров.
После корректировки данных пересчитывают статистические характеристики и приступают к формированию рабочего массива и анализу данных с помощью выборочных методов математической статистики.
Б.2 Организация рабочего массива. Анализ результатов испытаний
Из множества параметров, составляющих исходную информацию, условно формируют группу факторов (рабочий массив), содержащую все влияющие переменные и показатель механических свойств.
Значения показателей качества, не несущие информации в контексте решаемой задачи, а также соответствующие им значения независимых влияющих переменных из выборки удаляют. В этом случае статистические характеристики пересчитывают.
Исключение резко выделяющихся значений осуществляется исходя из качественного и количественного анализов выборки.
Согласно более точному критерию оценки аномальности значений рассматривается упорядоченная выборка результатов наблюдений
Б.3 Исследование характеристик распределения и приведение к нормальности
Целевой показатель (показатель качества) сформированной группы факторов подвергается исследованию на нормальность распределения.
В случае нормальности распределения целевого показателя или приведения к нормальности вычисляемые его статистические характеристики имеют известные распределения и для этих характеристик можно установить доверительные пределы изменения, и тогда оценки будущей модели становятся обоснованными с вероятностно-статистической точки зрения, что позволяет перейти к следующему этапу моделирования по рассматриваемой схеме.
Если переход к нормальности не осуществлен, то это влечет за собой ненадежность статистических оценок будущей модели.
Б.4 Оценка объема измерений
Если объем выборки по целевому параметру не меньше вычисленного по приводимым ниже формулам, то осуществляется переход на следующий этап статистической обработки данных, в противном случае производится сбор информации для пополнения выборки, и процесс моделирования проводится для дополненной выборки согласно схеме.
Б.5 Анализ парных зависимостей
Все выбранные зависимости должны отражать качественную зависимость механических свойств от влияющих показателей.
Б.6 Построение модели
Оценка параметров выполняется для линейных и линеаризованных моделей вида:
Критерий пошагового построения регрессий основывается на уменьшении остаточной суммы квадратов уравнений (Б.6), при этом в регрессию вводится переменная, наиболее влияющая на это уменьшение на данном шаге, а исключается наименее влияющая.
Прежде всего необходимо получить модели с надежными оценками коэффициентов регрессии и коэффициента множественной корреляции, минимальной ошибкой аппроксимации и стандартной ошибкой оценки модели.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)
Методика восстановления регрессионных зависимостей по эмпирическим данным
Для восстановления количественного соответствия между значениями показателей механических свойств проката и измеряемыми физическими параметрами в случае, когда выборки проводятся несогласованно и имеют различное число измерений, предлагается методика нахождения коэффициентов калибрующего уравнения, базирующаяся на восстановлении корреляционных зависимостей. Основанием применения метода восстановления является стабильность свойств, порождаемых данной технологией, и нормальный закон совместного распределения значений измеряемых показателей
При восстановлении зависимостей различные постановки задач сводятся к математической схеме минимизации среднего риска по эмпирическим данным.
называемую регрессией.
Задача восстановления функции условного математического ожидания в этом случае формулируется как задача восстановления регрессии - одна из основных проблем прикладной статистики.
Постановка задачи состоит в следующем.
Требуется по паре случайных независимых выборок в общем случае различного объема
Задача восстановления регрессии сводится к проблеме минимизации функционала
Записываем формулу (В.4) в общей форме
с растяжением, соответствующим назначенной доверительной вероятности и объемам выборок.
и смещение
для восстановления регрессионной зависимости
между механической характеристикой и измеряемым физическим показателем.
