TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 314 : 2008

VẬT LIỆU KIM LOẠI ỐNG – s THỬ KÉO

Metallic materials – Tube – Tensile test

Lời nói đầu

TCVN 314 : 2008 thay thế TCVN 314 : 1989.

TCVN 314 : 2008 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 164 Thử cơ lý kim loại biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

VẬT LIỆU KIM LOẠI ỐNG – s THỬ KÉO

Metallic materials – Tube – Tensile test

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các ống kim loại không hàn và hàn có chiều dày không nhỏ hơn 0,5 mm.

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử kéo trong điều kiện lực tĩnh và nhiệt độ thường để xác định cơ tính của những ống kim loại.

Tiêu chuẩn này không quy định phương pháp thử kéo cho kim loại ở mối hàn của ống.

Việc áp dụng phương pháp này phải được ghi trong những tiêu chuẩn hoặc văn bản kỹ thuật tương ứng về ống.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu dưới đây là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất kể cả các bổ sung, sửa đổi.

TCVN 197 : 2002 (ISO 6892 : 1998) Vật liệu kim loại - Thử kéo ở nhiệt độ thường.

3. Ký hiệu, mô tả và đơn vị

3.1. Ký hiệu, mô tả và đơn vị dùng trong thử kéo ống kim loại theo Bảng 1.

Bảng 1

3.2. Những ký hiệu của các kích thước còn lại, cũng như các ký hiệu của các tính chất cơ học khi thử kéo theo Điều 5 của TCVN 197 : 2002.

4. Thiết bị thử

Máy và dụng cụ thử kéo theo Điều 9 của TCVN 197 : 2002.

5. Mẫu thử

5.1. Các loại mẫu thử kéo ống kim loại theo Điều 6 và Phụ lục D của TCVN 197: 2002.

5.2. Chiều dài tính toán ban đầu (lo) của mẫu thử kéo quy định như sau:

Mẫu thử ngắn    : l_o = 5,65                                                  (1)

Mẫu thử dài      : l_o = 11,3                                                  (2)

trong đó:

S_o - là diện tích mặt cắt ngang ban đầu tại phần làm việc của mẫu thử.

Trị số chiều dài tính toán ban đầu của mẫu thử theo chỉ dẫn trong các tiêu chuẩn hay tài liệu kỹ thuật về ống.

Đối với những mẫu thử cắt từ các ống nhỏ và mỏng nếu tính theo chiều dài tính toán ban đầu mà nhỏ hơn 20 mm, thì được lấy bằng 20 mm.

CHÚ THÍCH 1 : Khi thử các ống ở dạng tự nhiên, cho phép quy định chiều dài tính toán ban đầu quy ước, trị số của nó theo chỉ dẫn trong các tài liệu kỹ thuật về ống.

CHÚ THÍCH 2 : Trị số chiều dài tính toán ban đầu của mẫu thử, được lấy tròn đến giá trị gần đúng với bội số của 5.

5.3. Mẫu thử kéo gồm có mẫu thử dọc và mẫu thử ngang. Hình dạng của mẫu thử theo chỉ dẫn trong các tiêu chuẩn hoặc tài liệu kỹ thuật về ống.

5.4. Mẫu thử dọc chế tạo như sau:

5.4.1. Mẫu thử có dạng một đoạn ống mặt cắt nguyên dùng cho những ống có đường kính ngoài nhỏ hơn 18 mm; khi xác định giới hạn bền và độ giãn dài tương đối thì cho phép dùng mẫu thử có dạng một đoạn ống mặt cắt nguyên với đường kính ngoài bằng và nhỏ hơn 50 mm.

5.4.2. Mẫu thử có dạng dải

Mẫu thử có dạng một dải kim loại, được cắt dọc theo trục ống có chiều rộng của phần làm việc như sau:

- khi D_o từ 18 mm đến 30 mm:                8 mm

- khi D_o lớn hơn 30 mm đến 50 mm:        10 mm

- khi D_o lớn hơn 50 mm:                         12 mm

5.4.3. Mẫu thử có dạng hình trụ

Mẫu thử có dạng hình trụ, được cắt ra từ những ống có chiều dày của thành bằng hoặc lớn hơn 7 mm.

CHÚ THÍCH : Khi xác định giới hạn bền, độ giãn dài tương đối và giới hạn chảy, trừ trường hợp thử trọng tải, cho phép dùng mẫu thử dạng dải cắt từ những ống có chiều dày của thành ống nhỏ hơn hoặc bằng 12 mm.

Đối với mẫu thử hình trụ, để cặp vào ngàm máy, tuỳ theo kích thước của thành ống, hai đầu mẫu thử cho phép có đoạn phẳng (dẹt).

5.5. Mẫu thử ngang được chế tạo theo Phụ lục D của TCVN 197 : 2002.

Mẫu thử ngang được cắt theo phương thẳng góc với trục dọc của ống và chế tạo theo tỉ lệ mẫu thử hình trụ, đường kính, d_o, của mẫu thử phụ thuộc vào đường kính ngoài và chiều dày của thành ống theo Bảng 2.

CHÚ THÍCH : Ở hai đầu để cặp vào ngàm máy của mẫu thử ngang hình trụ, tùy theo dạng hình học của ống, cho phép có đoạn thẳng (dẹt).

Tùy theo chiều dày của thành ống, a_o, đường kính phần làm việc của mẫu thử hình trụ, do, quy định như sau:

- khi a_o từ 7 mm đến 13 mm                   d_o = 5 mm

- khi a₀ lớn hơn 13 mm                           d_o = 10 mm

5.6. Đối với những ống có đường kính ngoài bằng và lớn hơn 126 mm, được phép thử với mẫu thử dọc hoặc mẫu thử ngang; hình dạng và kích thước của mẫu thử theo Phụ lục D của TCVN 197: 2002. Nếu dùng mẫu thử ngang để thử thì cho phép nắn sửa phần làm việc của nó.

Bảng 2 - Đường kính phần làm việc của mẫu thử

Kích thước tính bằng milimét

5.7. Cách chọn và cắt mẫu thử từ ống được thực hiện theo Điều 2 của TCVN 197 : 2002. Trường hợp cắt mẫu thử từ ống có mối hàn thì phải cắt ở ngoài vùng chịu nhiệt của mối hàn.

5.8. Mẫu thử dọc có dạng dải, được cắt dọc theo ống, mặt ngoài phải bảo đảm nguyên vẹn, các cạnh của mẫu thử phải được dũa nhẹ đến bán kính cong không lớn hơn 0,5 mm.

5.9. Không cho phép dùng những mẫu thử có khuyết tật sau đây:

Trên mặt ngoài của phần làm việc có khe nứt, vết xước ngang, màng vẩy, xây xát cơ học, bọt khí và các loại khuyết tật tương tự khác.

5.10. Khi thử mẫu thử có dạng dải (lòng mo) cho phép làm phẳng hai đầu mẫu thử để cặp vào ngàm máy, các đầu phẳng máy phải ở ngoài phạm vi làm việc của mẫu thử.

5.11. Dung sai kích thước của mẫu thử dạng dải khi chế tạo theo quy định trong Bảng 3.

5.12. Đo kích thước của mẫu thử trước và sau khi thử như sau:

5.12.1. Mẫu thử có dạng một đoạn ống:

Bảng 3 - Dung sai kích thước của mẫu thử dạng dải

Kích thước tính bằng milimét

Đo đường kính ngoài tại 3 vị trí (ở hai đầu và giữa phần làm việc của mẫu thử) mỗi vị trí đo theo hai phương vuông góc với nhau. Ghi vào báo cáo kết quả thử trị số trung bình số học nhỏ nhất của 3 lần đo. Đối với những ống có đường kính ngoài bằng và nhỏ hơn 18 mm, phép đo phải đạt độ chính xác đến 0,05 mm; đối với những ống có đường kính ngoài lớn hơn 18 mm, phép đo phải đạt được độ chính xác đến 0,1 mm.

Chiều dày của thành ống được đo tại điểm cách mặt đầu một khoảng ít nhất là 10 mm, đo tại 4 điểm theo 2 phương vuông góc với nhau, phép đo phải đạt độ chính xác đến 0,01 mm, trong báo cáo kết quả thử ghi trị số trung bình số học của 4 lần đo.

Khi thử trọng tải, chiều dày thành của mẫu thử được đo cả hai đầu mẫu thử. Trong báo cáo kết quả thử ghi trị số trung bình số học của 8 lần đo.

5.12.2. Mẫu thử có dạng dải (lòng mo)

Đo chiều dày của mẫu thử (chiều dày của thành ống) tại 3 vị trí trên chiều dài của phần làm việc. Đo chiều rộng của mẫu thử tại 3 vị trí trên chiều dài phần làm việc của mẫu thử. Ghi vào báo cáo kết quả thử trị số trung bình số học của 3 lần đo chiều dày và ba lần đo chiều rộng của mẫu thử. Khi thử những ống cán nóng, chiều dày của thành ống tính theo trị số nhỏ nhất.

Phép đo phải đạt được độ chính xác đến 0,01 mm.

5.12.3. Mẫu thử có dạng hình trụ.

Cách đo kích thước của mẫu thử hình trụ thực hiện theo các Phụ lục A, Phụ lục B, Phụ lục C của

5.13. Mẫu thử cần phải vạch trên toàn bộ chiều dài của phần làm việc. Đối với mẫu thử có dạng một đoạn ống và mẫu thử có dạng dải thì tiến hành vạch dấu trên máy khắc vạch; có thể dùng phương pháp khác để vạch dấu, nhưng phải bảo đảm chính xác đến đến 1 %. Những ống có chiều dày nhỏ hơn 2 mm và những mẫu thử bằng kim loại dòn, khi khắc vạch có thể dùng bút chì, bút mực v.v… nhưng không được làm xây xát mặt ngoài của mẫu thử.

Vạch dấu mẫu thử hình trụ theo Điều 8 của TCVN 197 : 2002.

6. Tiến hành thử và tính kết quả

6.1. Khi thử mẫu thử có dạng một đoạn ống, ở hai đầu mẫu thử để cặp vào ngàm máy, phải lắp thêm vào trong ống một đệm lót bằng kim loại có đường kính gần bằng đường kính trong của ống sao cho khi lắp vào vừa khít chặt với ống.

Sơ đồ phần để cặp vào ngàm máy của mẫu thử theo chỉ dẫn ở Hình 1.

Hình 1- Phần để cặp vào ngàm máy của mẫu thử là đoạn ống

6.2. Cho phép xác định giới hạn bền, độ giãn dài tương đối của những ống tròn, ống profin trên các mẫu thử mà hai đầu cặp vào ngàm máy có hình dẹt.

6.3. Sơ đồ phần để cặp vào ngàm máy của mẫu thử có dạng dải theo chỉ dẫn ở Hình 2.

Hình 2 - Phần để cặp vào ngàm máy của mẫu thử có dạng dải

6.4. Diện tích mặt cắt ngang (tính bằng milimét vuông) của mẫu thử được xác định theo Điều 7 của TCVN 197 : 2002.

6.5. Xác định các đặc trưng và tính toán kết quả thử thực hiện theo các Điều 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 của TCVN 197 : 2002.

CHÚ THÍCH : Xác định độ bền thực khi đứt và độ thắt tương đối chỉ thực hiện đối với mẫu thử hình trụ.