Материал: РОСЭНЕРГОАТОМ внутренний документ

РДЭО 0027-2005

Р У К О В О Д Я Щ И Й Д О К У М Е Н Т

Инструкция по определению механических свойств металла

оборудования атомных станций безобразцовыми

________ методами по характеристикам твердости__________

Дата введения 2005 -

1Область применения

1.1Настоящая инструкция по определению механических свойств метал­ ла оборудования атомных станций безобразцовыми методами по характери­ стикам твердости инструкция устанавливает основные положения определения кратковременных механических свойств по характеристикам твердости и тре­ бования к проведению контроля методами твердости основного металла и сварных швов оборудования и трубопроводов АЭС при эксплуатации.

1.2Настоящая инструкция распространяется на материалы оборудования

итрубопроводов АЭС из сталей (в соответствии с классификацией ПНАЭ Г-7-

002- 86):

а) перлитного класса:

-углеродистых: СтЗсп5, 10, 15, 20, 20К, 22К, 15Л, 20Л, 25Л;

-легированных: 16ГНМА, 16ГНМ, 10ХСНД, 12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 20ХМ, 20ХМА, 10Х2М, 10ХН1М, 10ГН2МФА;

-легированных хромомолибденованадиевых: 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФА, 15Х2МФА, 15Х2МФА-А, 18Х2МФА, 15Х2НМФА, 15Х2НМФА-А, 15ХЗНМФА, 15ХЗНМФА-А, 36Х2Н2МФА, 38ХНЗМФА;

-легированных кремнемарганцовистых: 15ГС, 16ГС;

б) аустенитного класса

- высоколегированных хромоникелевых коррозионо-стойких: 08X18Н9, 09X18Н9, 10Х18Н9, 12Х18Н9, 08X18Н10, 12Х18Н9Т, 06Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 08Х18Н10Т-ВД, 08Х18Н10ТЛ, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х16Н11 М3, 10Х18Н9ТЛ, 08Х18Н12ТФ, 12Х18Н9ТЛ;

на сплавы БрАЖМц 10-3-1,5 и ХН35ВТЮ-ВД, а также на материалы сварных швов, выполненных согласно действующих норм ПНАЭ Г-7-009-89.

1.3 Контроль кратковременных механических свойств в соответствии с на­ стоящей инструкцией производится в случаях, описанных в ПНАЭ Г-7-008-89 и в ПНАЭ Г-7-002-86.

1

РДЭО 0027-2005

2Нормативные ссылки

Внастоящем документе использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристи­

ки

ГОСТ 2999-75 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Вик­

керсу

ГОСТ 3722-81 Подшипники качения. Шарики. Технические условия ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических

свойств ГОСТ 9012-59 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 9013-59 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Рок­

веллу

ГОСТ 9031-75 Меры твердости образцовые. Технические условия ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных на­

конечников ГОСТ 18661-73 Сталь. Измерение твердости методом ударного отпечатка

ГОСТ 18835-73 Металлы. Метод измерения пластической твердости ГОСТ 22761-77 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бри­

неллю переносными твердомерами статического действия ГОСТ 22762-77 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости на пре­

деле текучести вдавливанием шара ГОСТ 22975-78 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Рок­

веллу при малых нагрузках (по Супер-Роквеллу)

ГОСТ 23273-78 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости методом упругого отскока бойка (по Шору)

ГОСТ 23677-79 Твердомеры для металлов. Общие технические требова­

ния

ГОСТ 30415-96 Сталь. Неразрушающий контроль механических свойств и микроструктуры металлопродукции магнитным методом

ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измере­ ний. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений

ГОСТ 8.398-80 Приборы для измерения твердости металлов и сплавов. Методы и средства поверки

ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства изме­ рений. Методики выполнения измерений

ПН АЭ Г-7-002-86 Нормы расчета на прочность оборудования и трубо­ проводов атомных энергетических установок.

ПН АЭ Г-7-008-89 Правила устройства и безопасной эксплуатации обору­ дования и трубопроводов атомных энергетических установок

ПН АЭ Г-7-009-89 Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка. Основные положения

2

РДЭО 0027-2005

3 Обозначения и сокращения

D- диаметр шарового индентора

а- угол при вершине конического или пирамидального индентора

Рро,2 - предел текучести материала при растяжении

Rm - временное сопротивление материала при растяжении

А 5 - относительное удлинение пятикратного образца после разрыва Z - относительное сужение поперечного сечения после разрыва Но, 2 - твердость на пределе текучести

НВ -твердость по Бринеллю

HV - твердость по Виккерсу

HVC - твердость определенная при испытании методом ударного отпе­ чатка при испытании коническим индентором

НВС- твердость определенная при испытании методом ударного отпечат­ ка при испытании шаровым индентором

HRA - твердость по Роквеллу по шкале А

HRB - твердость по Роквеллу по шкале В

HRC - твердость по Роквеллу по шкале С

HS - твердость по Шору

HSD - твердость по Шору по шкале D

НД - пластическая твердость

HU - универсальная твердость

HL - твердость по Леебу

3

РДЭО 0027-2005

4 Общие положения

4.1По способу получения результата методы определения твердости подразделяются на прямые и косвенные [1].

Впрямых методах значение твердости находится непосредственно из ре­ зультата испытания (обычно, на основании соотношения приложенной к индентору нагрузки и геометрических параметров отпечатка ). Все прямые методы стандартизированы. К ним относятся методы Бринелля, Виккерса, Роквелла, Шора.

К косвенным методам относятся не стандартизированные методы опре­ деления твердости: акустико-импедансный, немеханические методы.

Косвенные методы определения твердости применяются дополнительно

кпрямым для повышения статистической достоверности результатов либо для упрощения процедуры контроля в случаях, когда применение прямых методов затруднено или невозможно.

Вкосвенных методах значение твердости находится на основании корре­ ляционных соотношений с результатами определения твердости, полученными прямыми методами.

4.2По принципу действия методы определения твердости подразделяют­ ся на механические и немеханические (бездеформационные).

Входе испытаний механическими методами производится деформация материала, а в ходе испытаний немеханическими методами измеряются его от­ личные от механических физические характеристики. Механические методы мо­ гут быть как прямыми, так и косвенными, немеханические - только косвенными.

Схематическое представление классификации методов определения твердости представлено в приложении А.

4.3В зависимости от временного характера приложения нагрузки и изме­ рения параметров вдавливания индентора механические методы определения твердости подразделяются [2] на статические, динамические и кинетические.

Статические методы подразумевают медленное приложение нагрузки и выдержку под нагрузкой.

Вдинамических методах нагрузка прилагается быстро, а выдержка под нагрузкой не предусматривается,

Вкинетических методах приложение нагрузки производится с ограничен­ ной скоростью. В ходе испытаний производится непрерывная регистрация про­ цесса вдавливания индентора с записью диаграммы ’’нагрузка на инденторглубина вдавливания индентора”.

4.4По величине прикладываемой нагрузки при вдавливании статические методы определения твердости разделяются: на испытания на микротвердость (нагрузка менее 0.5 кгс), испытания на твердость при малых нагрузках (от 0,5 до 5 кгс) и испытания на макротвердость (свыше 5 кгс).

4.5Испытания на микротвердость настоящей инструкцией не регламен­ тируются в связи с тем, что для определения механических характеристик ме­ талла необходимо проведение испытаний материала на твердость таким обра-

4