ASTM E399-standarden, udviklet af American Society for Testing and Materials (ASTM), beskriver en testmetode til bestemmelse af brudstyrken af metalliske materialer under primært lineære elastiske, plane spændingsforhold, ved hjælp af udmattelsesprærevnede prøver med en tykkelse på 1,6 mm eller større.
I denne metode udsættes prøver for revneforskydningskræfter, der stiger langsomt eller, i særlige (selektive) tilfælde, hurtigt. Detaljer om testapparatur, prøvekonfiguration og eksperimentel procedure er angivet i denne standard. To procedurer til beregning af brudstyrke ved hjælp af eksperimentelle data er beskrevet:
Plane trækbrudsejhedstest for materialer tyndere end 1,6 mm og tilstrækkeligt sprøde kan udføres med andre prøvetyper. Der findes ingen standard testmetode for materialer så tynde.
ASTM E399 er en udbredt standard for brudmekanik, der er udviklet til at bestemme den lineær-elastiske plane trækbrudsejhed af metalliske materialer. Den grundlæggende egenskab, der måles ved testen, er KIc, som beskriver metallets modstandsdygtighed over for ustabil revnevækst, når en skarp revne er til stede under alvorlig trækspænding.
Brudsejhed er særligt vigtig, fordi en komponent kan brække, selvom dens nominelle spænding er under materialets konventionelle træk- eller flydespænding, hvis der er en tilstrækkelig stor revne eller defekt til stede.
ASTM E399-standarden specificerer krav til måling af brudstyrke under overvejende lineære elastiske, plane spændingsforhold. Denne metode bruger en prøve, der indeholder en præ-udmattelsesrevne, og påfører en stigende revneforskydningskraft, indtil der opstår brud.
Denne standard er primært designet til metalliske materialer, hvor det plastiske område af revnespidsen er tilstrækkeligt lille sammenlignet med de relevante prøvedimensioner. Dette gør det muligt at karakterisere brudadfærden ved hjælp af lineær elastisk brudmekanik.
ASTM E399-standarden dækker KIc og giver også en valgfri procedure til bestemmelse af KIsi under specificerede betingelser.
Brudsejhed er et mål for et materiales evne til at modstå revneudbredelse. Det adskiller sig fra trækstyrke. Mens trækstyrke beskriver, hvor meget belastning et materiale kan modstå før trækbrud, tager brudsejhed højde for den kombinerede effekt af:
Et materiale med høj brudstyrke kan modstå relativt store revner uden katastrofal brud, sammenlignet med et materiale med lav brudstyrke.
Symbolet KIc repræsenterer et materiales plane trækbrudsejhed. Denne værdi karakteriserer materialets modstandsdygtighed over for brud i et neutralt miljø, når det udsættes for en skarp revne og forhold, der nærmer sig lineær-elastisk, plan trækadfærd. Denne standard specificerer, at for den tilsigtede KIc-fortolkning skal revnespidsens plastiske zone forblive lille i forhold til revnestørrelsen, prøvetykkelsen og det resterende bindevæv.
Når spændingskoncentrationen når materialets kritiske brudstyrke under de herskende plane spændingsforhold, kan der forekomme ustabil revnevækst.
ASTM E399-standardproceduren følger generelt disse grundlæggende trin:
ASTM E399-standarden stiller krav til forskellige prøvekonfigurationer. Den seneste version indeholder specifikt følgende:
Den valgte prøvekonfiguration afhænger af materialet, den tilgængelige materialemængde, komponentens geometri og laboratoriekravene.
Et af de vigtigste aspekter ved ASTM E399-standarden er at skabe en tilstrækkelig skarp revne før den endelige brudtest. Et maskinbearbejdet hak gengiver ikke nødvendigvis skarpheden og spændingskoncentrationen af en naturligt forekommende revne. Derfor udsættes prøven for kontrolleret cyklisk belastning for at udvide hakket og skabe en præ-udmattelsesrevne. Dette giver en mere realistisk revnespidstilstand til brudmekaniske tests.
Flere målinger er afgørende i ASTM E399-standarden:
ASTM E399-standarden er vigtig, fordi brudstyrke er en kritisk ingeniørmæssig egenskab for strukturer, der indeholder, eller potentielt indeholder, revner og defekter. Denne standard giver en kontrolleret og repeterbar metode til evaluering af denne egenskab. Anvendelsesområder omfatter:
I mange år har vores organisation, med sit kompetente og erfarne team, forstået sine kunders behov, leveret de avancerede testtjenester, de har brug for, og hjulpet dem med etablering, implementering og forbedring af ledelsessystemer. Inden for denne ramme leverer vi også testtjenester i overensstemmelse med ASTM E399-standarden.
Du kan bede os om at udfylde vores formular for at få en aftale, for at få mere detaljerede oplysninger eller for at anmode om en evaluering.
