ГОСТ 9.019-74

ГОСТ 9.019−74 (ИСО 9591−89) Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Сплавы алюминиевые и магниевые. Методы ускоренных испытаний на коррозионное растрескивание (с Изменениями N 1, 2)

GOST 9.019−74
(ISO 9591−89)*
____________
* 改訂版、改正 N 2


グループ T99

ソビエト連邦国家規格（ГОСТ）

腐食および老化からの統一保護システム（ЕСЗКС）

アルミニウムおよびマグネシウム合金

腐食割れに対する加速試験方法

Unified system of corrosion and ageing protection. Aluminium and magnesium alloys.
Accelerated test methods for corrosion cracking

ОКСТУ 0009*
____________
* 改訂版、改正 N 2.

施行期間 с 01.01.75
до 01.01.83*
_______________________________
* 施行期限の制限は解除された
ソビエト国家標準委員会決議 N 1859（22.06.89）により（ИУС N 10、1989年）。— 注記「КОДЕКС」。

本規格はソビエト閣僚会議国家標準委員会の1974年3月19日付決議 N 627 により施行された

再版（1981年11月）、改正 N 1（1979年11月承認、ИУС N 1・1980年）を含む

改正 N 2 はソ連国家標準委員会の決議 22.06.89 N 1859 により承認・施行され 01.01.90 より効力を生じ、ИУС N 10、1989年に公表された。

改正 N 2 は法務局「Кодекс」によりИУС N 10、1989年の本文に基づき挿入された。


本規格は保護被覆のないアルミニウムおよびマグネシウム合金に適用され、腐食割れに対する加速試験方法を規定する。

1. 一般規定

1.1. 本規格は二つの試験方法を規定する：

所定変形における試験；

一定の軸方向引張荷重下での試験。

1.2. 合金の腐食割れ評価基準は次のとおりである：

安全応力レベル — 規定の試験期間内に試験片の破壊が生じない最大の応力；

肉眼（または30倍の拡大で検出）で最初の亀裂が現れるまでの時間（単一応力レベルでの試験時）；

腐食破壊の性状。

(改訂文、改正 N 2)。

2. 試験片の採取

2.1. 半製品およびそれらから作られた製品からの試験片の切り出し方向を規定する。試験片の切り出し図は付属書1に示す。

鋳造合金からの試験片は、試験プログラムで定める方向に切り出す。

2.2. 合金に関する文書で規定される特性を得るためには、各バリアントにつき少なくとも10個の試験片を試験すること*。その他の場合は少なくとも5個の試験片を試験してよい。
____________________
* バリアントとは、同一のパラメータを持つ試験片群をいう。

2.3. 所定変形法の試験には、寸法110×15×2.5 mmの試験片を使用する。

部品または半製品の元の寸法を保持する必要がある場合は、厚さ任意（ただし5.0 mmを超えない）の試験片を使用してよい。

2.3.1. 110×15 mmの試験片を作成できない場合は、40×10 mmで厚さ最大3.0 mmの試験片、または高さ20 mm、外径10 mm以上、壁厚が外径の0.1倍以下の環状試験片を使用してよい（図2）。もし壁厚が外径の0.1倍を超える場合は、試験片の内側を薄くして壁厚を外径の0.1倍に合わせる（参照：付属書1）。

2.3.2. 直径10 mm未満の管材および棒材からは、長さ110 mmの切断片を切り出す。

2.4. 一定の軸方向引張荷重試験には、作業部直径が少なくとも3 mmの円筒形試験片、または作業部幅が少なくとも4 mmの平板試験片を使用する。

(改訂文、改正 N 2)。

2.5. 溶接継手から試験片を製作する場合、溶接縫合は試験片の中央に配置し、引張応力方向に対して垂直にすること。

2.6. 機械加工を受けていない試験片の表面粗さパラメータは、半製品に関する規格に適合しなければならない。

機械加工された試験片の表面粗さパラメータ Ra は ГОСТ 2789–73 によって以下とする：

アルミニウム合金：1 µm 以下；

マグネシウム合金：（円形試験片）2.5 µm 以下、（平板試験片）1.25 µm 以下。

アルミニウム合金については、試験結果に影響を与えない場合、マグネシウム合金で定められた表面粗さパラメータを適用してよい。

(改訂文、改正 N 1、2)。

2.7. 機械的または冶金学的起源の表面欠陥を有する試験片は除外する。

2.8. 試験片の一端にバリアント番号と試験片の通し番号を示すマーキングを行う。マーキングは次を記載した目録に記入すること：

化学成分または合金呼称；

製造技術；

熱処理；

試験片の切り出し方向；

試験片の寸法；

表面状態；

試験開始日および終了日。

2.9. マーキングはラッカー（例えば AK-20）で保護すること。

3. 試験準備

3.1. アルミニウム合金試験片の表面処理

3.1.1. アルミニウム合金の試験片は、有機溶剤（例えばベンジン）で脱脂し、ついで ГОСТ 4328–77ГОСТ 4461–77

3.1.2. 機械加工された表面の試験片は、エッチングを省略してよい。

3.2.1. 機械加工されていない表面の試験片は、ГОСТ 6456–82
(改訂文、改正 N 2)。

3.2.3. 機械的に未処理の試験片の研磨に代えて、また機械加工された試験片についても、ГОСТ 4461–77
クロム酸無水物（ГОСТ 3776–78
亜硝酸ナトリウム（ГОСТ 4168–79ГОСТ 4217–77
その後、試験片を流水で洗い、続いて 70〜90 °C の蒸留水で洗浄する。

(改訂文、改正 N 2)。

たわみは ±0.02 mm 以下の誤差で測定する。例えば、ГОСТ 577–68
たわみ f（単位：mm）は次の式で算出する：

(1)

ここで σ — 計算応力（Pa）；

E — 弾性係数（ヤング率）、Pa；

— 支持具内の支点間距離、mm; — 平板試験片の厚さまたは円筒試験片の外径、mm。 (改訂版、改正 N 2)。 3.4.2. 環状試験片における引張応力は、直径方向からリングを圧縮することによって生じさせる（図2）。 （図2の図示） 図2 環状試験片の圧縮は、クランプまたは引張ボルト（付属書2参照）で行う。 変形量（ミリメートル）は次式で計算する（式（2））。 (式(2)の図示) ここで：平均直径 — リングの平均直径、mm；厚さ — リングの肉厚、mm；補正係数 — φ。 補正係数φは、外径と肉厚の比に依存して、付属書8の図から求める。 (改訂版、改正 N 2)。 3.5. 複合応力状態（曲げ＋ねじり）での所定変形法による試験では、図3に示す方式に従い、専用治具（ブラケット）内で曲げ応力とねじり応力を与える。 （図3の図示） 図3 ブラケットの構造は付属書3に示す。 曲げ時のたわみ量（ミリメートル）は次式で求める（式（3））。 (式(3)の図示) ねじり角（ラジアン）は次式で求める（式（4））。 (式(4)の図示) ここで：ねじり応力 — トルク応力、kgf/mm²；せん断弾性係数 — G、kgf/mm²。 試験中に試験片のねじり角を直接読取るのが困難な場合は、端部点（付属書3参照）の垂直変位で代替する。 垂直変位（ミリメートル）は次式で計算する（式（5））。 (式(5)の図示) ここで：幅 — 試験片の幅、mm。 3.6. 所定変形法による試験で用いる計算上の応力の決定 3.6.1. 母材の試験は、引張降伏限度の一定割合（κ）に相当する計算応力（σ_calc）で行う。 3.6.2. アルミニウム合金では、κ を 1.0、0.9、0.75、0.5、0.25 とし、マグネシウム合金では 0.9、0.75、0.5、0.25 とする。 3.6.3.（削除、改正 N 2）。 3.6.4. アルミニウム合金で κ = 0.25、0.5、0.75 の場合およびマグネシウム合金で κ = 0.25、0.5 の場合の応力は次式により算出する。 (該当式の図示) (改訂版、改正 N 2)。 3.6.5. アルミニウム合金で κ = 0.9 および 1.0 の場合の応力は、付属書4の表を用いるか次式で計算する（式（7））。 (式(7)の図示) （追加条件、式(8)、式(9) の示す条件記号参照） 3.6.6. マグネシウム合金で κ = 0.75 および 0.9 の場合の応力は、付属書5の表を用いるか次式で計算する（式（10））。 (式(10)の図示) ここで：…（図中の記号の定義） 3.6.7. ねじり応力（τ）は 0.5·σ_y とする。 3.6.8. 溶接継手の試験片は複数または単一の応力レベルで試験する。アルミニウムおよびマグネシウム合金について、計算応力 σ_calc（MPa）は次のとおりとする： - Al-Mg-Si、Al-Mg 系合金：140, (100), (120), (160) - Al-Cu、Al-Cu-Mg、Al-Cu-Mg-Si 系合金：220, (180), (200), (240) - Al-Zn-Mg、Al-Zn-Mg-Cu 系合金：240, (200), (220), (260) マグネシウム合金については、溶接継手の引張強さの 0.6; (0.4); (0.5); (0.75) を計算応力として用いる。異種金属の溶接では、より強度の低い材料に基づいて応力を決定する。 (改訂版、改正 N 2) 3.6.9. 試験時間短縮または部品の実働状況を模擬する目的で、アルミニウム合金の試験片を、式(7)・(8) による計算応力 σ_calc を超える（σ_calc > 1）応力で試験すること、または溶接継手については前掲の応力列の最大値を用いることを許容する。 3.7. 所定の軸方向引張荷重法による計算応力の決定 3.7.1. 引張応力は、GOST「シグナル」装置（ГОСТ 9.909−86、付属書6参照）または試験中に一定荷重を維持できる他の装置で与える。引張力 P（N）は次式で計算する（式（11））。 (式(11)の図示) ここで：A — 試験片断面積（溶接継手の場合は母材の断面積）、mm²。 (改訂版、改正 N 2)。 3.7.2. 単一応力レベルでの試験では、アルミニウム合金の応力を 0.75·σ_y、マグネシウム合金を 0.5·σ_y とする。複数レベルの試験では、上記の値を初期値とし、次の応力値を逐次 20 MPa ずつ変更する。 (改訂版、改正 N 2)。 3.7.3. アルミニウム合金の溶接継手は、MPa 単位で次の応力で試験する： - Al-Mg-Si、Al-Mg 系合金：120, (80); (100), (140) - Al-Cu、Al-Cu-Mg、Al-Cu-Mg-Si 系合金：180, (160), (200), (220) - Al-Zn-Mg、Al-Zn-Mg-Cu 系合金：200, (160), (180), (220), (240) (改訂版、改正 N 2)。 3.7.4. マグネシウム合金の溶接継手は、溶接継手の引張強さの 0.5; (0.4); (0.6) で試験する。 4. 試験の実施 4.1. アルミニウム合金の試験は、3% NaCl 溶液（GOST 4233–77 に準じる）に周期的に浸漬するサイクルで行う：溶液中 10 分、空気中 50 分。周囲温度 18〜25 °C。 4.2. マグネシウム合金の試験は、0.001% NaCl 溶液への周期的浸漬サイクル（溶液中 10 分、空気中 50 分、周囲温度 18〜25 °C）および湿潤雰囲気（チャンバー）での二段階サイクルで行う： - 第1段階：湿度 95〜98%、温度 50±2 °C、保持 16 時間； - 第2段階：湿度 95〜98%、温度 18〜25 °C、保持 8 時間。 4.2.1. チャンバー内では、試験片の凸（引張側）面が上向きになるように配置する。 4.3. 単軸引張荷重法での試験は、上記 4.1 および 4.2 に示した溶液中での恒久浸漬でも行うことができる。 4.4. 溶液は蒸留水（GOST 6709–72）で調製する。 4.5. 溶液量は、試験片表面 1 cm² 当たり少なくとも 10 cm³ とする。 (改訂版、改正 N 2)。 4.6. 溶液は試験開始後 15 日ごとに交換する。蒸発に応じて蒸留水で補充する。 4.7. 周期浸漬試験は中断せずに行うか、定期的な中断を最長 9 時間まで許容する。不定期の中断は最長 3 日まで許容する。試験期間の算定には暦日を用いる。中断中は試験片を空気中に置くこと。 (改訂版、改正 N 2)。 4.8. 試験期間は次のとおりとする： - 所定変形法：周期浸漬および完全浸漬で 90 日、チャンバー内試験で 180 日； - 所定荷重法：45 日。 試験期間は 90、180、270、360 日まで延長または 10、20、30 日まで短縮することを許容する。 (改訂版、改正 N 2)。 4.9. 所定変形法の試験では、変形の回復を周期的に行う。これには、試験片の荷重を完全に除き、再度初期のたわみ量まで変形させる操作を行う。変形の回復は試験開始後 15 日および 45 日、その後は 45 日ごとに行う。±2 日の許容差がある。試験期間が 30 日未満の場合は変形の回復は行わない。 (改訂版、改正 N 2)。 5. 試験結果の処理 5.1. 変種ごとの試験片数が 10 個以上の場合は、得られたデータを統計処理し、「累積破壊確率 — 破壊までの時間」座標で確率曲線を作成する。 5.1.1. 破壊までの平均時間 t̄（日）は次式で求める（式（12））。 (式(12)の図示) ここで ti — 個々の試験片の破壊時間（日）； n — 変種中の試験片数。 試験期間終了時に破壊しなかった試験片がある場合は、平均計算においてそれら未破壊片の試験継続期間を考慮する。 (改訂版、改正 N 2)。 5.1.2. 分散 s² は次式で計算する（式（13））。 (式(13)の図示) 5.1.3. 標準偏差 s は次式で計算する（式（14））。 (式(14)の図示) 5.1.4. 変動係数（%）は次式で計算する（式（15））。 (式(15)の図示) 分散、標準偏差、変動係数は、破壊した試験片の値のみを用いて計算する。 (改訂版、改正 N 2)。 5.1.5. 試験片の破壊確率 F（%）は次式で計算する（式（16））。 (式(16)の図示) ここで k は破壊順序における試験片の順位である。 5.1.6. 次に確率曲線を作成する。縦軸に累積破壊確率、横軸に破壊までの時間を取る。経験的分布関数を表す直線は、座標（X1%, Y1%）および（X2%, Y2%）の 2 点を通して引く。合金の耐応力腐食割れ性の評価は、累積破壊確率 5% および 50% のときに行う。確率曲線の作成例は付属書7を参照。 5.2. 安全応力レベルの決定のため、「破壊までの時間 — 応力」のグラフを作成する。このとき破壊までの時間は累積破壊確率 5% および 50% のときの値とする。 5.3. 変種ごとの試験片数が 10 個未満の場合は、破壊までの平均時間 t̄ のみを求め、最初に破壊した試験片および最後に破壊した試験片の時間を併記する。 5.4. 試験結果の評価において追加の判定基準は、薄片研磨を用いた腐食割れの性状である。薄片は GOST 1778–70 に従って作製し、研磨面は作業表面に垂直かつ引張応力方向と平行でなければならない。 付属書1（推奨）。試験片の切り出し図 付属書1（推奨） （図） — 板材；— 押出形材；— 押出し帯；— 鍛造。 切出し方向：D — 縦方向；P — 横方向；B — 高さ方向；R — 放射状；X — コード方向。 付属書2（参考） 環状試験片の変形：引張ボルトによる方式 （図） 1 — 引締ボルト（チタン合金または 12Х18Н9Т ステンレス）；2 — ナット（チタン合金またはステンレス）；3 — テキストロニクス（板）座金；4 — 環状試験片。 環状試験片の変形：バイスによる方式 （図） 1 — 圧ねじ（チタン合金または 12Х18Н9Т ステンレス）；2 — 上部横材（チタン合金または 12Х18Н9Т）；3 — ガイド（同）；4 — 可動横材（テキストロニクス）；5 — 環状試験片；6 — 下部横材（テキストロニクス）。 付属書3（参考）。複合応力（曲げ＋ねじり）での平板試験片試験用治具 付属書3（参考） （図） 1 — ブラケット（テキストロニクス）；2 — ボルト（チタン合金または 12Х18Н9Т）；3 — 吊り金具（テキストロニクス）；4 — 試験片；5,6 — ワッシャ（テキストロニクス）。 （材質：1,3,5,6 — テキストロニクス；2 — チタン合金または 12Х18Н9Т） 付属書4（参考）。アルミニウム合金の試験片における κ = 0.9 および 1.0 に対する計算応力（MPa）の決定 付属書4（参考） （表：各種値の一覧） 付属書4（改訂版、改正 N 2）。 付属書5（参考）。マグネシウム合金の試験片における κ = 0.75 および 0.9 に対する計算応力（MPa）の決定 付属書5（参考） （表：各種値の一覧） 付属書5（改訂版、改正 N 2）。 付属書6（参考）。軸方向定荷重法による腐食割れ試験用「シグナル」装置の系統図 付属書6（参考） （図） — 「シグナル」装置の系統図；— 試験片をカップラで連結した鎖状接続；1 — 試験片；2 — カップラ；3 — 腐食媒質；4 — レバー機構；5 — 溶液供給ノズル；6 — 可動荷重（錘）；7 — 荷重ねじ。 付属書7（参考）。腐食割れ試験データの完全な数学的処理の例 付属書7（参考） 1. 亀裂発生（破壊）までの時間（日）：8, 13, 16, 19, 21, 28, 35, 37, 42, 45。 2. 破壊までの平均時間 t̄ の算出： （計算式の図示） 3. 分散の算出： （式の図示） 4. 標準偏差の算出： （式の図示） 5. 変動係数の算出： （式の図示） 6. 数学処理の結果は表およびグラフに示す。 （計算表とグラフの例を示す表） (改訂版、改正 N 2)。 付属書8（必須）。外径と肉厚比に対する補正係数の依存性 付属書8（必須） 補正係数 φ と、外径／肉厚の比の依存関係（図示） （図） 付属書8（追加、改正 N 2）。