ASTM C1291 Изпитване на опънна деформация при пълзене при висока температура, скорост на деформация при пълзене и време на пълзене за монолитна усъвършенствана керамика

Стандартът „ASTM C1291 Стандартен метод за изпитване за високотемпературна деформация на опън при пълзене, скорост на деформация при пълзене и време на пълзене до разрушаване за монолитна усъвършенствана керамика“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за определяне на деформацията на опън при пълзене, скоростта на деформация при пълзене и времето на пълзене до разрушаване за усъвършенствана монолитна керамика при повишени температури, обикновено между 1073 и 2073 K.

В този стандарт са включени различни геометрии на изпитваните образци. Деформацията на пълзене при постоянна температура се оценява чрез директни измервания на удължението на калиброваната дължина през периода на изпитване. Минималната скорост на деформация на пълзене, която може да бъде постоянна с времето, се оценява като функция на температурата и приложеното напрежение. Времето на пълзене до разрушаване също е включено в този метод на изпитване.

Този метод за изпитване е предназначен за употреба с усъвършенствана керамика, която макроскопски се държи като изотропни, хомогенни, непрекъснати материали. Въпреки че този метод за изпитване е предназначен за употреба върху монолитна керамика, композитната керамика, подсилена с нишки или частици, и композитната керамика, подсилена с нискообемни фракционни щапелни влакна, също могат да отговарят на тези макроскопски предположения за поведение. Керамичните композити, подсилени с непрекъснати влакна, не се държат макроскопски като изотропни, хомогенни, непрекъснати материали и този метод за изпитване не се препоръчва за тези материали.

Изпитванията за пълзене измерват зависимата от времето деформация под действието на сила при определена температура и следователно капацитета за носене на сила на материала за ограничени деформации. Когато се интерпретират правилно, тестовете за пълзене-разрушаване предоставят мярка за капацитета за носене на сила на материала като функция на времето и температурата. Двата теста се допълват взаимно при определяне на капацитета за носене на сила на материала за определен период от време. При избора на материали и проектирането на части за експлоатация при повишени температури, видът на използваните тестови данни зависи от критериите за капацитет за носене на сила, които най-добре определят експлоатационната годност на материала.

Този метод на изпитване може да се използва за разработване на материали, осигуряване на качеството, характеризиране и генериране на данни за проектиране.

Високоякостните, монолитни керамични материали, обикновено характеризиращи се с малки размери на зърната (до 50 μm) и обемна плътност, близка до теоретичната им плътност, са кандидати за структурни приложения, които носят товари при високи температури. Тези приложения включват компоненти като турбинни лопатки, които са подложени на градиенти на напрежение и многоосни напрежения.

Данните за целите на проектиране и прогнозиране трябва да се получават с помощта на подходяща комбинация от методи за изпитване, които предоставят най-подходящата информация за разглежданите приложения. Тук се отбелязва, че керамичните материали са склонни да се свиват по-бързо, отколкото при натиск. Тази разлика води до зависими от времето промени в разпределението на напреженията и положението на неутралната ос, когато се извършват изпитвания при огъване. Следователно, деконволюцията (деконволюция, филтриране) на данните за пълзене при огъване, за да се получат конститутивните уравнения, необходими за проектиране, не може да се постигне без известна несигурност относно формата на уравненията за пълзене и величината на скоростта на пълзене при опън спрямо скоростта на пълзене при натиск. Следователно, данните за пълзене за проектиране и прогнозиране на живота трябва да се получават както при опън, така и при натиск, както и при очакваното работно напрегнато състояние.

Накратко, ASTM C1291 е спецификация, която играе ключова роля при оценката на издръжливостта на декоративни бетонни материали, подложени на цикли на замръзване и размразяване. Този стандарт се счита за важен поради следните причини:

• Оценява устойчивостта на замръзване и размразяване: Осигурява контролиран, повтаряем метод за тестване на това колко добре декоративните бетонни материали издържат на циклично замръзване и размразяване, което е от решаващо значение за външни приложения в студен климат. Помага да се определи дали даден материал ще се напука, лющи или влоши в реални метеорологични условия.
• Контрол и осигуряване на качеството: Позволява на производителите и изпълнителите да проверят характеристиките на декоративните бетонни изделия преди монтажа. Това гарантира дълготрайността и външния вид на декоративни елементи, като например щампован, боядисан или интегрално оцветен бетон.
• Разработване и усъвършенстване на продукти: Помага на изследователи и разработчици на продукти да оценят нови добавки, покрития или уплътнители, като измерва тяхното влияние върху устойчивостта на замръзване и размразяване. Подпомага иновациите, като предоставя последователен еталон за сравняване на различни материали.
• Съответствие и спецификация: Това може да бъде посочено в спецификациите на проекта или от регулаторните агенции, за да се гарантира, че материалите отговарят на специфични критерии за ефективност. Това намалява риска от преждевременна повреда, като гарантира, че материалите, използвани в проекта, отговарят на индустриалните стандарти.
• Намаляване на риска: Помага за предотвратяване на скъпи ремонти или подмяна чрез идентифициране на материали, които може да се представят зле при условия на замръзване и размразяване. Увеличава удовлетвореността на клиентите, като гарантира, че декоративният бетон запазва своята функционалност и естетика с течение на времето.

Накратко, стандартът ASTM C1291 е важен, защото предоставя научно обоснован метод за оценка дали декоративният бетон може да издържи на натоварванията от цикли на замръзване и размразяване. Това го прави критичен инструмент за осигуряване на дълготрайност, безопасност и качество в райони, където бетонът е изложен на сурови метеорологични условия.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, се гордее със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със „ASTM C1291 Стандартен метод за изпитване на опън при пълзене при висока температура, скорост на пълзене и време на пълзене до разрушаване за монолитна усъвършенствана керамика“.