ГОСТ Р 9.919-2024

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Единая система защиты от коррозии и старения

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Методы определения скорости роста малых трещин под воздействием окружающей среды

Unified system of corrosion and ageing protection. Metals and alloys. Methods for determining the growth rate of small cracks under environmental influences

ОКС 77.060

Дата введения 2025-06-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.Н.П.Мельникова" (АО "ЦНИИПСК им.Мельникова")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 214 "Защита изделий и материалов от коррозии, старения и биоповреждений"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2024 г. № 1402-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 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.rst.gov.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения скорости роста малых поверхностных трещин под воздействием окружающей среды, содержащей влагу (включая атмосферную), основанные на оценке изменения размера трещины с течением времени или путем регистрации изменения потенциала поляризованного образца.

В настоящем стандарте также приведены различные способы обработки поверхности, способствующие образованию предшественников трещин.

Примечание - Методы применимы также к изучению роста коррозионных трещин, образующихся в результате перенапряжения или усталости металла.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.008 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Термины и определения

ГОСТ 9.072 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Термины и определения

ГОСТ 9.106 Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозия металлов. Термины и определения

ГОСТ 9.901.1 (ИСО 7539-1-87) Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Общие требования к методам испытаний на коррозионное растрескивание

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.4.028 Система стандартов безопасности труда. Респираторы ШБ-1 "Лепесток". Технические условия

ГОСТ 12.4.252 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты рук. Перчатки. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ Р 9.907 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, покрытия металлические. Методы удаления продуктов коррозии после коррозионных испытаний

ГОСТ Р 12.0.001 Система стандартов безопасности труда. Основные положения

ГОСТ Р 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 9.008, ГОСТ 9.072, ГОСТ 9.106, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 гальваностатический метод: Метод, основанный на поляризации исследуемого образца металла постоянным или переменным током заданной плотности в коррозионной среде и регистрации изменения потенциала металла при образовании коррозионных язв.

3.2 коррозионная язва: Углубление на поверхности образца, подвергшегося контролируемой коррозии в результате локального воздействия на открытую часть поверхности агрессивного раствора.

3.3 лазерная абляция: Метод удаления вещества с поверхности путем ее обработки фокусированным лазерным лучом, в результате которой происходит локальное повышение температуры и испарение молекул вещества.

3.4 малая трещина: Трещина, которая изначально мала в трех измерениях (в частности, как по длине, так и по глубине) по сравнению с масштабом микроструктуры, масштабом механики сплошной среды или масштабом физических размеров.

Примечание - Трещина также может быть определена, как малая, в отличие от большой, с точки зрения различий электрохимических процессов в вершинах малой и большой трещин, обусловленных переходом в состояние, зависимое от влияния окружающей среды.

3.5 полиэфирэфиркетон; ПЭЭК: Полукристаллический полимер, один из видов полиарилэфир-кетонов, обладающий высокой стойкостью к температурам, химически агрессивным средам и излучениям с высокой энергией, уникальными механическими и хорошими электрофизическими свойствами.

________________

Способ получения полиэфирэфиркетона, разработанный АО "Институт пластмасс имени Г.С.Петрова", защищен патентом Российской Федерации № 2673242.

3.6

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 70239-2022. - Примечание изготовителя базы данных.

     4 Сущность методов

4.1 Сущность методов заключается в обработке поверхности испытуемого образца способами, способствующими процессу образования трещины, и мониторинге роста образовавшейся трещины оптическим методом или методами измерения электрического сопротивления (контроль изменения потенциала поляризованного образца). Поляризацию образца осуществляют, используя вспомогательный электрод для подачи на образец постоянного или переменного тока.

4.2 Для измерения меняющегося со временем размера малой трещины с высоким разрешением необходимо, чтобы измерительные зонды или аппаратура для наблюдения находились как можно ближе к месту зарождения трещины. По этой причине обработку поверхности с целью генерации трещины необходимо проводить контролируемым способом и на определенную глубину. Существуют разные методы обработки поверхности металлов и сплавов для генерации трещины: контролируемое образование коррозионных язв, механическая насечка, обработка фокусированным ионным лучом (ФИЛ), лазерная абляция и электроискровая обработка. Если место зарождения трещины необходимо расположить на участке с характерными особенностями микроструктуры, то очень мелкие насечки с этой целью предпочтительно наносить обработкой ФИЛ или лазерной абляцией.

Примечания

1 Каждый из вышеперечисленных методов обработки поверхности для генерации трещины влияет на микроструктуру и механические свойства металла, находящегося в непосредственной близости вокруг будущей трещины.

2 Во многих случаях для создания трещин используют метод образования коррозионных язв, при этом предпочтительным является ускоренное образование коррозионных язв на образце, в частности, при изучении процесса перехода коррозионной язвы в трещину и при необходимости охарактеризовать влияние способа обработки поверхности на зарождение трещины и ее развитие на ранней стадии. Основная трудность заключается в определении механического усилия, приводящего к зарождению трещины после обработки поверхности, когда размеры трещины физически малы или незначительны по сравнению с микроструктурой.

     5 Условия проведения испытаний и требования безопасности

5.1 В помещении для проведения испытаний необходимо обеспечить отсутствие вибрации и существенных колебаний температуры. Испытательную установку следует располагать на достаточном удалении от работающих моторов (например, от лифтовых шахт) и нагревательных приборов.

5.2 Для проведения испытаний следует использовать высококачественную электроаппаратуру и стабильные источники тока с низким уровнем шумов. Необходимо обращать внимание на изоляцию и экранирование проводов для их защиты от воздействия внешних электромагнитных полей.

5.3 При контроле роста трещин оптическим методом необходимо обеспечить достаточную освещенность поверхности образца для облегчения процесса измерений и правильной интерпретации получаемых изображений.

5.4 Условия испытаний на воздействие окружающей среды должны быть максимально приближены к условиям предполагаемой эксплуатации.

5.5 Летучие и легковоспламеняющиеся органические растворители следует хранить в герметично закрытых емкостях вдали от нагревательных приборов. Рекомендуется при работе с растворителями использовать индивидуальные средства защиты рук и органов дыхания по ГОСТ 12.4.252 и ГОСТ 12.4.028 соответственно.

5.6 При проведении испытаний следует соблюдать общие требования техники безопасности по ГОСТ Р 12.0.001.

5.7 При работе с электрооборудованием необходимо соблюдать требования, установленные ГОСТ Р 12.1.038.

5.8 Помещение для испытаний должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004.

5.9 Работу на аппаратуре и приборах необходимо проводить в соответствии с инструкцией по эксплуатации от производителя.

5.10 К работе допускаются только лица, прошедшие соответствующее обучение и аттестацию на знание правил работы с применяемым оборудованием и требований техники безопасности.

     6 Подготовка образцов для испытаний

6.1 Из материала, подлежащего испытанию, вырезают образцы подходящей формы. Форма испытуемого образца должна быть такой, чтобы трещина на нем появлялась только в предназначенном для этого месте. Подходящим образцом может служить плоский образец для испытания на растяжение, показанный на рисунке 1.

Примечание - Размеры образца не являются строго заданными и могут быть изменены, например с целью увеличения участка, предназначенного для образования трещин.

Рисунок 1 - Пример плоского образца для испытаний на растяжение

6.2 Образец закрепляют с помощью гидравлической системы, обеспечивающей надежное удержание концов образца, либо штифтами, вставляемыми в предназначенные для них отверстия. Основным требованием является гарантированное обеспечение достаточно большого радиуса перехода от широкой к узкой части образца, чтобы концентрация напряжений на этом участке не приводила к зарождению трещин. При закреплении образца штифтами удаление отверстий от участка образца, испытывающего напряжение при испытании, должно быть достаточным, чтобы снизить до минимума вероятность образования трещины рядом с отверстиями. Для снижения вероятности образования трещин на кромке образца рекомендуется удалить заусенцы с кромок образца зачисткой их вручную мелкозернистой шлифовальной бумагой.

6.3 Скорость роста трещин, возникающих в результате обработки поверхности, способствующая их образованию, особенно чувствительна к методу такой обработки. Выбирая метод обработки поверхности, следует учитывать особенности предполагаемого применения (поверхность будет использована в том виде, в каком изготовлена, будет подвергнута механической обработке и шлифовке, будет испытывать ударные нагрузки). Этот метод должен соответствовать требованиям ГОСТ 9.901.1 на методы испытаний ровных поверхностей металлов и сплавов на коррозионное растрескивание.

6.4 После подготовки поверхности образец должен быть обезжирен подходящим растворителем.

Примечание - Для обезжиривания пригодны бензин, ацетон, этиловый спирт. Допускается применение других органических растворителей.

6.5 Перед проведением испытания необходимо исследовать контрольный образец (изготовленный одновременно с испытуемым образцом тем же способом из того же материала) с целью определения таких характеристик, как градиенты микроструктуры приповерхностного слоя (используя, например, метод дифракции отраженных электронов), твердость и остаточное напряжение.

Примечания

1 Если предполагается использовать для мониторинга трещин оптический метод, то при обработке поверхности образца следует учитывать, что чем больше шероховатость поверхности, тем сложнее обнаружить на ней трещины на ранних стадиях их развития.