Публикации

Перекрестные испытания как способ подтверждения правильности эксперимента

Одна из обязательных процедур для прохождения одобрения у некоторых автопроизводителей — это перекрестная проверка результатов испытаний в лаборатории. Процедура состоит из испытания образцов одного рулона в обеих лабораториях и оценке получившихся результатов. Результаты оцениваются экспертно и далее принимается решение о сходимости данных.

Менеджер службы технической поддержки клиентов

В марте этого года компания Северсталь начала работу по проведению перекрестных испытаний лаборатории механических испытаний с одним из наших потенциальных клиентов — автопроизводителей. Основными целями данных испытаний были:

Оценить сходимость результатов получаемых в наших лабораториях.

Найти наиболее влияющие параметры на различия в результатах испытаний и по возможности устранить их. Как выяснилось, отличий при проведении испытаний у нас оказалось не так уж и мало.

Часть 1. Поиск отличий в испытаниях

Испытания проводились на образце №5 подготовленном согласно японскому промышленному стандарту JIS Z2241.

Рис. 1 — Образец №5 согласно JIS Z2241

Данный стандарт конкретно регламентирует только длину и ширину рабочей области (выделена зеленым), остальные значения либо не регламентированы, либо даны значения «от» и «до». Поэтому первыми начали искать различия в испытательных образцах.

Отличия в подготавливаемых образцах:

| Параметр | Клиент | Северсталь |
| --- | --- | --- |
| Общая ширина образца | 40 мм | 35 мм |
| Общая длина образца | 200 мм | 250 мм |
| Радиус перехода | 25 мм | 15 мм |
| Метод подготовки образца | Вырубной пресс | Фрезерование |

Общая длина/ширина образца — В стандарте не регламентированы. Чем больше — тем лучше захват траверсой испытательной машины. Указанная разница не должна повлиять на результат.

Радиус перехода — Согласно стандарта: от 15 мм до 30 мм. Радиус перехода может оказывать влияние на результаты измерений.

Метод подготовки образца — В стандарте не регламентировано. Не влияет на результат испытания — все образцы тщательно обрабатываются шлифовальной машиной после изготовления.

Следующим нашим шагом было определить отличия в программах испытаний. Многие автопроизводители настраивают испытательные машины согласно внутренним стандартам и поэтому мы уделили особое внимание этим настройкам. Программа испытаний содержит десятки различных параметров, которые в разной степени оказывают влияние на результаты испытаний, но отличия нашли всего три.

Отличия в программах испытаний:

| Параметр | Клиент | Северсталь |
| --- | --- | --- |
| Преднагрузка | 2 Мпа | 10 Мпа |
| Чувствительность в зоне предела текучести | 0.05% | 0.02% |
| Скорость измерения в зоне предела текучести | 5 мм/мин | 7.5 мм/мин |

Преднагрузка — Описывает силу, с которой предварительно растягивается образец, для исключения прогибов перед испытанием. Параметр влияет на результаты испытаний, но указанная разница несущественна.

Чувствительность в зоне предела текучести — Описывает точность определения значений в зоне предела текучести. В указанных диапазонах не повлияет на результат испытания.

Скорость измерения в зоне предела текучести — Описывает скорость в зоне определения предела текучести, в указанных диапазонах не повлияет на результат испытания.

Испытательные машины, применяемые на наших площадках изготовлены одной фирмой и используют одинаковую механику испытаний, но несколько отличий все же имеется.

Отличия в испытательных машинах:

| Параметр | Клиент | Северсталь |
| --- | --- | --- |
| Испытательная машина | Zwick Z050 | Zwick Z100 |
| Поверка | Есть сертификат о поверке | Есть сертификат о поверке |
| Захваты | Клиновидные | Гидравлические |

Испытательная машина — Тип машины оказывает незначительное влияние на результат испытаний.

Захваты — Может оказывать влияние на результат испытаний, в клиновидном захвате выше риск проскальзывания образца и искажение результатов испытания.

Часть 2. Проведение испытаний

Понимая все отличия в процедуре испытания подготовили план проведения перекрестных испытаний для оценки всех параметров.

Испытания на площадке клиента:

6 образцов подготовленных клиентом;

12 образцов подготовленных Северсталь.

Испытания на площадке Северсталь:

12 образцов подготовленных Северсталь, по программе Северсталь;

12 образцов подготовленных Северсталь, по программе клиента;

6 образцов подготовленных клиентом, по программе Северсталь;

6 образцов подготовленных клиентом, по программе клиента.

Для проведения перекрестных испытаний выбрали очень мягкую IF сталь, аналог DC06 согласно EN 10130. На данной марке мы остановились не случайно — клиент рассматривает именно эту марку для одобрения, чтобы штампов