ASTM E2368-10 Praktik Standar untuk Pengujian Kelelahan Termomekanis Terkendali Tegangan

Standar “ASTM E2368-10 Praktik standar untuk pengujian kelelahan termomekanikal yang dikontrol tegangan” yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) mencakup penentuan sifat kelelahan termomekanis material dalam kondisi beban uniaksial yang dikontrol tegangan. Siklus kelelahan termomekanis didefinisikan di sini sebagai suatu kondisi di mana suhu dan medan tegangan yang seragam pada bagian pengukuran sampel divariasikan secara bersamaan dan dikontrol secara independen. Aplikasi ini bertujuan untuk mengatasi pengujian kelelahan termomekanik yang dilakukan untuk mendukung kegiatan seperti penelitian dan pengembangan material, desain mekanik, pengendalian proses dan kualitas, kinerja produk dan analisis kegagalan. Meskipun aplikasi ini khusus untuk pengujian yang dikontrol tegangan, banyak bab yang memberikan informasi berguna untuk pengujian kelelahan termomekanikal yang dikontrol gaya atau dikontrol stres.

Implementasi ini memungkinkan nilai maksimum dan minimum suhu dan tegangan mekanis serta pentahapan tegangan mekanis suhu, dengan batasan bahwa parameter ini tetap konstan secara siklis sepanjang periode pengujian. Tidak ada batasan yang diterapkan pada faktor lingkungan seperti tekanan, kelembapan, lingkungan sekitar, dan lainnya, asalkan faktor tersebut dikontrol selama pengujian, tidak menyebabkan kehilangan atau perubahan ukuran sampel seiring waktu, dan dirinci dalam laporan data.

Penggunaan aplikasi ini terbatas pada sampel dan tidak termasuk pengujian komponen, struktur, atau produk konsumen skala penuh.

Untuk tujuan standar ini, istilah dan definisi berikut berlaku:

• Tegangan yang dimaksud di sini adalah tegangan teknik, yaitu perbandingan gaya dengan luas penampang asli sampel. Luas diukur dalam keadaan tanpa beban pada suhu kamar.
• Koefisien muai panas menyatakan perubahan fraksi regangan muai bebas untuk satuan perubahan suhu yang diukur dalam sampel uji.
• Regangan total adalah komponen regangan yang diukur pada benda uji dan jumlah regangan termal dan regangan mekanis.
• Regangan termal adalah komponen regangan yang dihasilkan dari perubahan suhu (yang diukur pada benda uji) dalam kondisi pemuaian bebas. Untuk beberapa bahan, mungkin non-linier pada kisaran suhu yang diinginkan.
• Regangan mekanis adalah komponen regangan yang dihasilkan ketika regangan termal muai bebas (yang diukur pada benda uji) dikurangi dari regangan total.
• Regangan elastis adalah komponen regangan yang dihasilkan ketika tegangan dibagi dengan modulus Young yang bergantung pada suhu (sesuai dengan metode uji standar ASTM E111-17 untuk modulus Young, modulus tangen, dan modulus tali busur).
• Regangan inelastis mengacu pada komponen regangan yang dihasilkan ketika regangan elastis dikurangi dari regangan mekanis.
• Rasio regangan adalah rasio regangan mekanis minimum terhadap regangan mekanis maksimum dalam suatu siklus regangan.
• Tegangan mekanis/sudut fase suhu sebenarnya, untuk tujuan menilai akurasi pentahapan, ini didefinisikan sebagai pergeseran bentuk gelombang antara respons suhu maksimum yang diukur dalam sampel dan respons tegangan mekanis maksimum. Sebagai referensi, sudut dianggap positif jika respons suhu maksimum 180 derajat atau kurang di depan respons tegangan mekanis maksimum, jika tidak maka sudut fasa dianggap negatif.
• Kelelahan termomekanis sinkron mengacu pada siklus di mana nilai suhu maksimum dan nilai regangan mekanis maksimum terjadi secara bersamaan.
• Kelelahan termomekanis di luar fase (anti-fase) mengacu pada siklus di mana nilai suhu maksimum berada di depan nilai maksimum regangan mekanis dengan nilai waktu yang sama dengan 1⁄2 periode siklus.

Dalam penggunaan material struktural di lingkungan bersuhu tinggi, komponen yang rentan terhadap kerusakan akibat kelelahan dapat mengalami berbagai gaya termal dan mekanik yang bervariasi secara bersamaan selama siklus tertentu. Kondisi ini seringkali menjadi perhatian kritis karena menggabungkan mekanisme kerusakan yang bergantung pada suhu dan bergantung pada siklus (kelelahan) dengan tingkat keparahan yang bervariasi terkait dengan hubungan fase antara suhu siklik dan regangan mekanis siklik.

Efek tersebut terlihat mempengaruhi evolusi struktur mikro, mikromekanisme degradasi, dan berbagai proses fenomenologis lainnya yang pada akhirnya mempengaruhi siklus kehidupan. Pengujian kelelahan termomekanikal yang dikontrol tegangan sering digunakan untuk menyelidiki efek dari variasi pembebanan termal dan mekanis secara bersamaan dalam kondisi ideal. Di sini, bidang suhu dan tegangan yang secara teoritis seragam dan siklik diterapkan dan dikontrol secara eksternal di seluruh bagian pengukuran sampel.

Di antara berbagai studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami juga menyediakan layanan pengujian yang ditentukan dalam standar "Praktik Standar ASTM E2368-10 untuk pengujian kelelahan termomekanis yang dikontrol tegangan", dengan tenaga terlatih dan ahli. staf dan peralatan teknologi canggih.