Испытания на ударный изгиб
Испытание на ударный изгиб используется для определения устойчивости материалов к резким динамическим нагрузкам. Такой контроль незаменим при проектировании и выпуске продукции, предназначенной для эксплуатации в условиях возможных механических воздействий — в строительной отрасли, машиностроении, энергетике, транспорте и нефтехимическом комплексе.
На территории России проведение подобных испытаний входит в перечень обязательных мероприятий при сертификации и декларировании изделий, подпадающих под техническое регулирование. Особенно часто они применяются при проверке сварных соединений, трубопроводных элементов, узлов металлических конструкций и каркасных деталей.
Методы испытаний на ударный изгиб
Испытания на ударный изгиб классифицируются по нескольким признакам — по типу стандарта, форме надреза, температурным условиям и конструкции образца. Ниже представлены основные типы, используемые в промышленной и сертификационной практике.
По типу стандарта:
- Шарпи (Charpy). Наиболее распространённый метод. Горизонтально установленный образец с надрезом подвергается удару с одной стороны. Применяется при проверке металлов и сплавов в машиностроении, строительстве, производстве металлоконструкций.
- Изод (Izod). Реже используемый способ. Образец закрепляется вертикально, удар наносится по верхнему краю. Актуален при контроле пластмасс и неметаллических материалов.
По типу надреза:
- V-образный. Создаёт резкую концентрацию напряжений в зоне надреза, что позволяет выявить склонность материала к хрупкому разрушению.
- U-образный. Распределяет напряжения более равномерно, подходит для оценки общего сопротивления материалу при ударной нагрузке.
- Тип Т. Используется при исследовании усталостной стойкости. Применяется ограниченно, в основном в рамках специальных инженерных задач.
По типу образца:
- Стандартный (55 × 10 × 10 мм). Применяется в испытаниях металлических образцов, соответствует большинству методик по ГОСТ.
- Уменьшенный (например, 55 × 10 × 5 мм). Используется при ограниченных габаритах изделий или в случае дефицита материала.
- Образцы с участками сварки или зонами термического влияния. Необходимы для оценки прочности сварных соединений и анализа их поведения при ударной нагрузке.
Температура проведения испытаний
При проведении испытаний на ударный изгиб большое значение имеет температура, при которой выполняется разрушение образца. Этот параметр влияет на характер хрупко-вязкого перехода, особенно для металлов и сплавов. В соответствии с ГОСТ 9454-78 и другими стандартами, испытания могут проводиться как при комнатной температуре, так и в условиях охлаждения до минусовых значений, например −20 °C, −40 °C или −60 °C. Такие режимы позволяют определить, при каких температурах материал сохраняет вязкость или становится склонным к хрупкому разрушению. Испытания проводятся:
- При комнатной температуре. Базовый режим, применяемый при серийном производстве и рутинных проверках.
- При пониженных температурах. Проводится в климатических камерах при –20 °C, –40 °C и ниже. Обязателен при сертификации продукции, предназначенной для работы в условиях низких температур.
- При повышенных температурах. Используется при оценке жаропрочных материалов и компонентов, функционирующих в условиях теплового воздействия.
Компания «Сертификат РБ» оказывает услуги по проведению испытаний на ударный изгиб, организуя все этапы проверки — от подбора образцов до составления официального протокола, соответствующего требованиям ГОСТ.
ГОСТы испытаний на ударный изгиб
В России испытания на ударный изгиб регулируются рядом государственных стандартов, описывающих методы проведения, требования к оборудованию, образцам, условиям испытаний и процедурам оценки результатов. Ниже представлены основные нормативные документы, актуальные на 2025 год:
- ГОСТ 9454‑78. «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах». Базовый стандарт для контроля металлических материалов. Устанавливает правила подготовки образцов с V-, U- и T-образными надрезами, параметры маятникового оборудования, температурный диапазон испытаний (от –100 °C до +1200 °C) и методику расчёта ударной вязкости.
- ГОСТ Р ИСО 179‑1‑2012. «Пластмассы. Определение ударной прочности методом изгиба». Адаптирован к международной системе ISO. Подробно описывает методы Шарпи и Изод для полимерных образцов с надрезами и без, включая геометрию, условия испытаний и трактовку результатов.
- ГОСТ Р ИСО 9016‑2016. «Сварка. Руководство по проведению ударных испытаний сварных соединений». Ориентирован на контроль сварных швов и зон термического влияния. Требуется при сертификации сварных конструкций, аттестации персонала, а также оценке качества балок, труб, резервуаров и металлоконструкций.
В ряде случаев также применяются международные стандарты (например, ISO 148, ISO 179), особенно при разработке экспортно-ориентированной продукции или участии в зарубежных тендерах.
