5.1 Качество проката, поковок и отливок с позиции сохранения пластичности при отрицательных температурах характеризуется уровнем хладостойкости. Уровень хладостойкости определяется температурой испытаний, при которой обеспечивается нормативное значение ударной вязкости стали (таблица 1). Установлены четыре уровня хладостойкости (I, II, III и IV).
Нормативным является значение ударной вязкости 33,7 Дж/см на образцах, вырезанных вдоль направления прокатки. Для проката толщиной 12 мм и более испытания проводятся на образцах типа 11, в остальных случаях используются образцы типа 12 или 13 по ГОСТ 9454. Образцы изготавливаются из проката в состоянии поставки.
5.2 Требуемый уровень хладостойкости стали для конкретной конструкции устанавливается в зависимости от совокупности негативных факторов, способствующих возникновению хрупкого разрушения данной конструкции. Такими факторами являются минимальная допустимая температура эксплуатации, толщины элементов, уровень концентрации напряжений и степень нагружения конструкции. Обобщенной характеристикой этих факторов является комплексный показатель , который вычисляется как сумма частных показателей , каждый из которых характеризует степень реализации соответствующего фактора, способствующего снижению пластичности, применительно к рассматриваемой конструкции.
5.2.1 Значения показателей , и вычисляются по указаниям таблицы 2, в которой использованы следующие обозначения:
- - минимальная температура по ГОСТ 15150, при которой разрешена эксплуатация машины;
- - максимальное номинальное растягивающее напряжение в конструкции при расчете на прочность;
- - допускаемое напряжение или расчетное сопротивление по условию прочности;
- - наибольшая расчетная толщина элементов конструкции.
Деление узлов по группам концентрации напряжений производится следующим образом:
- к I группе относят узлы, изготовленные без применения сварки;
- к II группе относят узлы, содержащие стыковые сварные соединения, а также продольные сварные соединения с угловыми швами;
- к III группе относят все остальные узлы.
Для идентификации узлов по уровню концентрации напряжений следует использовать справочное Приложение А.
5.2.2 Если в конструкции применяется несколько марок стали, видов проката, поковок и отливок, то расчет показателя производится отдельно для каждой группы элементов, изготовленных из одного материала по одной технологии. При этом для каждой группы используются соответствующие значения параметров и .
5.3 Вычисленное для конкретной конструкции или группы элементов значение показателя определяет требуемый уровень хладостойкости используемого материала (таблица 1).
5.3.1 Если получено значение , то специального подтверждения хладостойкости материала не требуется. Если значение , то должны быть выбраны материалы I - IV уровня по критерию KCV (5.1, таблица 1). Для конструкций, характеризуемых , требуются специальные методы проверки пригодности материала. Примеры выбора проката по этим правилам приведены в справочном приложении Б.
5.3.2 Если после сварки предусмотрена термообоработка конструкции, то для проката всех видов при требуемый уровень хладостойкости понижается на единицу по сравнению с тем, что дает таблица 1, т.е. значение температуры, при которой определяется ударная вязкость KCV, повышается на 20°С.
5.3.3 Для элементов конструкции, изготовленных из фасонного проката, и холоднодеформированных профилей для случаев уровень хладостойкости повышается на единицу по сравнению с тем, что дает таблица 1, т.е. значение температуры, при которой определяется ударная вязкость KCV, понижается на 20°С.
5.4 Если в качестве элементов сварных металлических конструкций используются поковки, то они должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8479 для поковок IV и V групп. Требуемый уровень хладостойкости поковок для конкретной конструкции определяется по указаниям 5.1 (таблица 1). При этом в качестве расчетной толщины принимается толщина свариваемой кромки поковки (без учета разделки под сварку).
5.5 Отливки для сварных металлических конструкций должны использоваться в состоянии после термообработки и удовлетворять требованиям ГОСТ 977 для отливок III группы. Требуемый уровень хладостойкости отливок для конкретной конструкции определяется по указаниям 5.1 (таблица 1). В качестве расчетной толщины принимается толщина свариваемой кромки (без учета разделки под сварку).