ГОСТ Р 53686-2009 (ИСО 8249:2000) Сварка. Определение содержания ферритной фазы в металле сварного шва аустенитных и двухфазных феррито-аустенитных хромоникелевых коррозионностойких сталей (Переиздание)

Введение

Международный стандарт ИСО 8249-2000 на метод контроля содержания ферритной фазы (СФФ) в металле сварного шва хромоникелевых сталей аустенитного и феррито-аустенитного классов разработан Международным институтом сварки (МИС) и был принят Советом ISO, действующим в качестве международной организации по стандартизации в области сварки взамен стандарта ИСО 8249-1985, распространявшегося только на стали аустенитного класса.

Стандарт ИСО 8249-1985 - результат многолетнего (с 1978 г.) поиска решения проблемы обеспечения достоверности и единства измерений СФФ, выполняемых в различных странах. Цель нового стандарта - использовать лучшие достижения стран - участниц дискуссии и обеспечить технический компромисс между двумя основными независимыми направлениями магнитной ферритометрии, представленными, с одной стороны, комплексом российской нормативной документации и, с другой стороны, стандартами США и других западных стран, обобщенными в стандарте ИСО 8249-1985.

Наряду с рядом общих черт эти два направления имеют коренные отличия:

- российскими стандартами предусмотрена возможность использования практически не известных за рубежом ферритометров объемного типа, отличающихся исключительной достоверностью и простотой в эксплуатации. Для этого типа ферритометров в ЦНИИТМАШ разработаны не имеющие аналогов за рубежом стандартные образцы (СО СФФ), аттестуемые прецизионным методом магнитного насыщения;

- различны физические принципы и образцовые средства измерений, используемые для калибровки рабочих средств измерений: метод магнитного насыщения по ГОСТ 26364-90 и метод измерения силы отрыва постоянного магнита от поверхности образца по национальному стандарту США AWS А 4.2-91;

- различны единицы измерений СФФ: в российских документах это "процент" (общепринятая в магнитном фазовом анализе величина); в стандарте ИСО 8249 это "ферритное число" (условная величина, определяемая по специальной методике средствами магнитной толщинометрии);

- различен выбор материала для изготовления СО СФФ: естественные однородные образцы сталей с надежно установленным СФФ (по российским стандартам) и искусственные эталоны толщины немагнитного покрытия (по ИСО 8249).

Компромиссный вариант нового стандарта взамен ИСО 8249-1985 стал возможным благодаря разработанной ЦНИИТМАШ технологии изготовления единых СО СФФ для калибровки ферритометров любых типов и конструкций, которые могут быть аттестованы как в процентах (в диапазоне 0...80%), так и в ферритных числах (0...120). Новые российские СО СФФ утверждены МИС в качестве международных СО СФФ. По сообщению делегации США в МИС (в письме на имя председателя Госстандарта РФ) применение российских СО СФФ предусмотрено не только новым международным стандартом, но и национальными стандартами США: AWS А 4.2М:2006 и ASME Boiler Code.

В проверке предложений российской делегации в МИС и в подготовке окончательной редакции стандарта ИСО 8249-2000 принимали участие делегации ведущих индустриальных стран Европы, Америки и Азии.

В российских стандартах и в национальных стандартах других стран, сотрудничающих в Международном институте сварки, магнитный метод признан наилучшим для количественного определения содержания ферритной фазы (СФФ) в металле сварного шва хромоникелевых сталей аустенитного и феррито-аустенитных классов. Вместе с тем, как указано в стандарте ИСО 8249-2000, до настоящего времени в мировой практике измерений СФФ не существует единого мнения в отношении "...наилучшего экспериментального метода, разрушающего или неразрушающего, который давал бы абсолютное количественное выражение СФФ в металле сварного шва...". В настоящее время существуют и эффективно используются два варианта магнитного метода определения СФФ.

1 Концепция "процента СФФ". В российских стандартах для количественного выражения СФФ (объемной доли) в качестве единицы измерения СФФ, называемой "процент СФФ" или "1% СФФ", принимается значение 1/100 доли величины удельной намагниченности насыщения ферритной фазы. Величина удельной намагниченности насыщения ферритной фазы может быть установлена экспериментально для каждой стали. В российских стандартах эта величина принимается в качестве единой характеристики для группы марок сталей аустенитного и феррито-аустенитного классов, близких по химическому составу.

Диапазон возможных значений СФФ в "процентах" составляет от 0 до 100%.

2 Концепция "ферритного числа". В международном стандарте ISO 8249-2000, в американском национальном стандарте AWS А4.2М:2006 и в ряде национальных стандартов других стран для количественного выражения СФФ в качестве единицы измерения СФФ принимается условная единица "ферритное число", определяемая по специальной методике путем измерения силы отрыва специального постоянного магнита от поверхности исследуемого образца стали через показания прибора "Магне Гейдж".

Диапазон возможных значений ферритного числа составляет: от 0 до 120 и более.

Ситуация, при которой на практике широко используются обе вышеуказанные концепции и, соответственно, различные единицы измерения СФФ, привела к необходимости разработки настоящего стандарта, регламентирующего порядок подготовки и выполнения измерений СФФ с использованием, при необходимости, любой из этих единиц - "процента" либо "ферритного числа".

Настоящий стандарт обобщает накопленный в России научный и производственный опыт метрологического, приборного и методического обеспечения контроля СФФ при выплавке и сварке сталей аустенитного класса, а также опыт сотрудничества с Международным институтом сварки при подготовке стандарта ИСО 8249 (издания 1985 и 2000 гг.). Стандарт создает возможность гармонизации стандарта ИСО 8249-2000 с действующими российскими стандартами.

В настоящий стандарт дополнительно включены разделы 10-17, отражающие применяемый в Российской Федерации метод определения ферритной фазы в процентах СФФ.