EN ISO 9015 Badania niszczące spoin w materiałach metalowych – Badanie twardości

Norma „EN ISO 9015 Badania niszczące spoin metali – Badanie twardości”, która opiera się na normie europejskiej i została opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z następujących podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem:

• „EN ISO 9015-1 Część 1: Badanie twardości złączy spawanych łukowo” opisuje metody badania twardości przekrojów poprzecznych złączy spawanych łukowo z materiałów metalowych. Niniejsza norma obejmuje zazwyczaj badania twardości metodą Vickersa zgodnie z normą ISO 6507-1 z obciążeniem próbnym 49,03 N lub 98,07 N. Zasady te mają jednak zastosowanie do badania twardości metodą Brinella zgodnie z normą ISO 6506-1 oraz do badania mikrotwardości zgodnie z normami ISO 6507-1 i ISO 9015-2. Badania należy przeprowadzać w celu zapewnienia określenia najwyższego i najniższego poziomu twardości zarówno metalu podstawowego, jak i spoiny. Niniejsza norma nie ma zastosowania do spoin próbnych w austenitycznych stalach nierdzewnych.

Rodzaj i zakres badań powinny być określone w odpowiedniej normie lub w umowie między stronami umowy. Badania twardości należy przeprowadzać zgodnie z normą ISO 6507-1 lub ISO 6506-1. Badania twardości można przeprowadzać metodą rzędów wgłębień lub pojedynczych wgłębień. W przypadku braku określenia rodzaju spoiny, procedura badania powinna być odpowiednia dla złączy spawanych. O ile nie określono inaczej, badania należy przeprowadzać w temperaturze otoczenia (+/- 23°C).

Przygotowanie próbki do badań musi być zgodne z normą ISO 6507-1 lub ISO 6506-1. Przekrój próbki do badań należy wykonać poprzez cięcie mechaniczne, zazwyczaj prostopadle do spoiny. Proces ten, a następnie przygotowanie powierzchni, należy przeprowadzić ostrożnie, aby zapewnić, że twardość badanej powierzchni nie ulegnie metalurgicznemu pogorszeniu. Badana powierzchnia powinna być odpowiednio przygotowana i najlepiej zmatowiona, aby umożliwić dokładny pomiar wgnieceń w różnych miejscach spoiny.

W metodzie wciskania rzędowego, wgłębienia twardości są wykonywane w rzędach, które obejmują odległość od powierzchni, tak aby te rzędy lub ich fragmenty umożliwiały ocenę spoiny. Na życzenie stron umowy możliwe jest wykonanie dodatkowych rzędów wgłębień lub w innych lokalizacjach. Lokalizacja musi zostać określona w raporcie z badań. Liczba i odstępy między wgłębieniami muszą być wystarczające do identyfikacji obszarów utwardzonych lub zmiękczonych w wyniku spawania.

W metodzie pojedynczego wcisku, typowe obszary lokalizacji pojedynczych wcisków są pokazane zgodnie z normą. Serie od 1 do 4 oznaczają nienaruszony metal bazowy, serie od 5 do 10 oznaczają strefę wpływu ciepła, a serie od 11 do 14 oznaczają metal spoiny. W przeciwnym razie lokalizację wcisku można określić na podstawie badania metalograficznego. Aby zapobiec odkształceniom spowodowanym wciskiem, minimalna odległość między środkami pojedynczych wcisków w dowolnym kierunku nie powinna być mniejsza niż 2,5-krotność średniej przekątnej/średnicy najbliższego sąsiedniego wcisku.

• Norma „EN ISO 9015-2 Część 2: Badanie mikrotwardości złączy spawanych” opisuje metodę badania mikrotwardości przekrojów poprzecznych złączy spawanych z materiałów metalowych o wysokich gradientach twardości. Norma ta obejmuje badania twardości metodą Vickersa zgodnie z normą ISO 6507-1 z obciążeniami próbnymi w zakresie od 0,98 N do mniej niż 49 N. Badanie pozwala na określenie maksymalnej i minimalnej twardości obu materiałów rodzimych (obu materiałów rodzimych w przypadku materiałów różnoimiennych) oraz spoiny. Niniejsza norma nie ma zastosowania do badania twardości spoin z obciążeniami 49,03 N i większymi, które są objęte normą ISO 9015-1. Ponadto, niniejsza norma nie ma zastosowania do badania twardości metodą Vickersa spoin rezystancyjnych punktowych, garbowych i liniowych, które są objęte normą ISO 14271.

Badanie mikrotwardości należy przeprowadzać zgodnie z normą ISO 6507-1. Badanie mikrotwardości można przeprowadzić za pomocą rzędów wgłębień lub pojedynczych wgłębień. Jeżeli rodzaj spoiny nie jest widoczny na próbkach, procedura badania powinna być odpowiednia dla złączy spawanych. Zasadniczo badanie należy przeprowadzać w temperaturze otoczenia z tolerancją 23°C (23°F) plus/minus 5°C (5°F).

Przygotowanie próbki do badań musi być zgodne z normą ISO 6507-1. Fragment próbki do badań należy pobrać poprzez mechaniczne cięcie, zazwyczaj prostopadle do spoiny. Proces ten i późniejsze przygotowanie powierzchni należy przeprowadzić starannie, aby zapewnić, że twardość badanej powierzchni nie ulegnie metalurgicznemu pogorszeniu pod wpływem obróbki cieplnej lub na zimno. Badana powierzchnia musi być odpowiednio przygotowana, a najlepiej zmatowiona, aby umożliwić dokładny pomiar długości przekątnych wgnieceń w różnych miejscach spoiny.

W metodzie wgłębień rzędowych, rysunki podane w normie przedstawiają typowe przykłady rozmieszczenia wgłębień twardości wykonanych w rzędach, wraz z odległością od powierzchni, co pozwala na ocenę spoiny na podstawie rzędów lub ich segmentów. Dodatkowe rzędy wgłębień lub inne lokalizacje mogą być wykonane, jeśli zostanie to określone, na przykład w odniesieniu do normy aplikacyjnej. Rzeczywiste lokalizacje są zawarte w raporcie z badań.

W przypadku metody pojedynczych odcisków, rysunek podany w normie przedstawia typowe obszary lokalizacji pojedynczych odcisków: pozycje 1-4 dostarczają informacji o nienaruszonym materiale bazowym, pozycje 5-8 reprezentują strefę wpływu ciepła, a pozycje 9-11 reprezentują metal spoiny. W przeciwnym razie lokalizację odcisku można określić na podstawie badania metalograficznego. Aby zapobiec odkształceniom spowodowanym odciskiem, minimalna odległość między środkami pojedynczych odcisków w dowolnym kierunku nie powinna być mniejsza niż wartość podana w normie ISO 6507-1.

Nasza organizacja, która od lat wspiera przedsiębiorstwa z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i techniki oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą EN ISO 9015 „Badania niszczące spoin metalowych – Badanie twardości”.