Описание
Обзор ГОСТ 20018-74: Методика контроля плотности твердых сплавов
В машиностроительной отрасли, где требуется высокая точность и надежность инструментов, контроль качества материалов играет ключевую роль. Государственный стандарт ГОСТ 20018-74 предназначен для оценки плотности твердых сплавов, изготовленных на основе карбидов вольфрама, титана или тантала с добавлением кобальта или никеля. Данный стандарт активно применяется в лабораторных условиях для обеспечения соответствия материалов установленным требованиям.
Цель стандарта
ГОСТ 20018-74 регламентирует методы определения плотности твердых сплавов. Это позволяет оценить качество изготовления сплава и его химический состав.
-
Контроль соответствия марке: Каждая марка твердого сплава, например ВК8 или Т5К10, имеет установленную нормативную плотность. Отклонение от этих значений может свидетельствовать о несоответствии состава сплава техническим требованиям.
-
Выявление дефектов: Снижение плотности может указывать на наличие внутренних пустот или неоднородность структуры сплава. Повышенная плотность может свидетельствовать о присутствии примесей, таких как тяжелые металлы.
-
Обеспечение стабильности эксплуатационных характеристик: Постоянство плотности сплава является важным фактором для инструментов, используемых при обработке жаропрочных материалов, так как это влияет на долговечность и надежность их работы.
Методика проведения контроля
Для определения плотности твердых сплавов используется специальное оборудование и методы, обеспечивающие высокую точность измерений.
Необходимое оборудование
-
Аналитические весы: Весы высокой точности, позволяющие производить взвешивание образцов с погрешностью не более 0,1 мг.
-
Устройство для гидростатического взвешивания: Специализированный прибор или весы с возможностью погружения образца в жидкость.
-
Дистиллированная вода или этиловый спирт: Жидкость, не оставляющая следов на поверхности образца после проведения испытаний.
-
Термостат: Устройство для поддержания постоянной температуры жидкости в диапазоне 19-25°C.
Процедура контроля
-
Подготовка образца: Образец очищается от загрязнений и взвешивается в воздушной среде.
-
Гидростатическое взвешивание: Образец погружается в жидкость (воду или спирт), и проводится повторное взвешивание.
-
Расчет плотности: На основании данных, полученных при взвешивании в воздухе и жидкости, производится расчет плотности сплава по формуле:
[ \rho = \frac{m_1 - m_2}{\rho_f \cdot V} ]
где:
-
( m_1 ) — масса образца в воздухе,
-
( m_2 ) — масса образца в жидкости,
-
( \rho_f ) — плотность жидкости,
-
( V ) — объем образца.
-
-
Повторные измерения: Для повышения точности результатов рекомендуется проводить несколько повторных измерений и усреднять полученные значения.
Особенности приемки
При приемке партии твердых сплавов необходимо учитывать следующие аспекты:
-
Допустимые отклонения: В зависимости от марки сплава, отклонения плотности от нормативного значения могут составлять ±0,05-0,15 г/см³, что должно быть указано в технической документации.
-
Визуальный контроль: При погружении образца в жидкость можно обнаружить наличие воздушных пузырьков, что свидетельствует о пористости материала.
-
Анализ результатов: Значительные расхождения в результатах измерений могут указывать на неоднородность сплава, что требует проведения дополнительных исследований.
Сопоставление с другими стандартами
Существуют и другие стандарты, регулирующие методы контроля плотности материалов, например:
-
ГОСТ 18898-89 — для пористых материалов.
-
ГОСТ 26698-91 — для материалов с открытой и закрытой пористостью.
Рекомендации для специалистов
-
При поступлении материалов: Запрашивать у поставщика документы, подтверждающие соответствие плотности сплавов установленным требованиям.
-
При проверке качества: Осуществлять контроль нескольких образцов из партии для выявления возможных отклонений.
-
Дополнительные методы контроля: Для более детального анализа качества сплава можно использовать микроскопические исследования его структуры, а также измерение твердости с помощью специализированных приборов.
Заключение
ГОСТ 20018-74 является важным нормативным документом, регламентирующим методы контроля плотности твердых сплавов. Его применение позволяет обеспечить высокое качество инструментальных материалов и минимизировать риск брака. Знание и соблюдение требований данного стандарта является обязательным для специалистов, занимающихся производством режущих инструментов и других высокоточных изделий.
