ASTM E2714-13 Metode Uji Standar untuk Pengujian Kelelahan Creep

Dalam “Metode uji standar ASTM E2714-13 untuk pengujian kelelahan mulur” yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM), sifat mekanik deformasi mulur-lelah atau pembentukan retakan pada material yang homogen secara nominal ditentukan dengan menggunakan benda uji. dikenakan gaya uniaksial dalam kondisi isotermal Standar ini mencakup pengujian kelelahan pada laju atau siklus regangan yang melibatkan waktu retensi yang cukup lama untuk memperhitungkan respons deformasi siklik, dan siklus pembentukan retakan yang dipengaruhi oleh mulur (dan oksidasi).

Metode ini dirancang sebagai metode pengujian pengujian kelelahan yang dilakukan untuk mendukung kegiatan seperti penelitian dan pengembangan material, desain mekanik, pengendalian proses dan kualitas, kinerja produk dan analisis kegagalan. Kondisi siklik yang menyebabkan deformasi dan retak akibat mulur-lelah bervariasi menurut material dan suhu material tertentu.

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

Metode pengujian ini terutama dimaksudkan untuk memberikan sifat material yang diperlukan untuk evaluasi struktur teknik sempurna yang mengandung fitur yang terkena pembebanan siklik pada suhu yang cukup tinggi untuk menyebabkan deformasi mulur.

Metode pengujian ini dapat diterapkan pada penentuan deformasi dan pembentukan retakan atau sifat nukleasi sebagai hasil pengujian dengan kendali regangan amplitudo konstan atau pengujian dengan kendali gaya amplitudo konstan. Hal ini terutama berkaitan dengan pengujian spesimen uji batang bulat yang mengalami pembebanan uniaksial di bawah kendali gaya atau regangan.

Fokus dari prosedur ini adalah pada pengujian di mana deformasi dan kerusakan mulur dan kelelahan terjadi secara bersamaan dalam siklus tertentu. Ini tidak termasuk pengujian siklus blok di mana kerusakan mulur dan kelelahan dibuat secara berurutan. Data yang dapat ditentukan dari pengujian creep-fatigue yang dilakukan pada kondisi dimana deformasi dan kerusakan creep-fatigue terjadi secara bersamaan adalah sebagai berikut:

Respon deformasi tegangan-regangan siklik
Respon deformasi siklik (atau relaksasi).
Pengerasan siklik, respons pelunakan siklik
Siklus hingga terbentuknya retakan tunggal atau retakan ganda pada benda uji

Retakan diyakini terbentuk pada sampel yang awalnya tidak retak ketika sampel tersebut berinti dan menyebar ke ukuran tertentu, yang dapat dideteksi dengan teknik tertentu. Untuk tujuan standar ini, pembentukan retakan dibuktikan dengan peningkatan kepatuhan sampel yang dapat diukur atau ukuran yang dapat dideteksi dengan teknik reduksi potensial.

Metode pengujian ini berlaku untuk suhu dan laju regangan dimana besar tegangan inelastis yang bergantung waktu (creep) mempunyai orde besaran yang sama atau lebih besar dari tegangan inelastis yang bergantung waktu.

Istilah inelastis digunakan di sini untuk merujuk pada semua tegangan inelastis. Istilah plastik digunakan di sini hanya untuk merujuk pada komponen tegangan inelastis yang tidak bergantung pada waktu (yaitu, non-merangkak). Ketika rasio tegangan melebihi suatu nilai, perkiraan teknik yang berguna mengenai tegangan yang tidak bergantung pada waktu dapat diperoleh.

Untuk tujuan standar ini, istilah dan definisi berikut berlaku:

Siklus mengacu pada urutan berulang nilai gaya penuh (regangan) di bawah pembebanan amplitudo konstan (tekanan) pada kelelahan.
Waktu retensi, dalam pengujian kelelahan, adalah jumlah waktu dalam siklus dimana variabel uji yang dikontrol (gaya, regangan, perpindahan) tetap konstan sepanjang waktu. Waktu tunggu biasanya ditempatkan pada tegangan atau regangan tertinggi dalam ketegangan atau tekanan, namun juga dapat ditempatkan di lokasi lain dalam siklus.
Total periode siklus mengacu pada waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu siklus. Total waktu siklus adalah jumlah waktu retensi dan waktu non-retensi.
Diagram histeresis adalah jalur tegangan-regangan selama suatu siklus.
Modulus elastisitas awal adalah modulus elastisitas yang ditentukan selama bagian pembebanan pada siklus pertama.
Modulus elastisitas pada siklus N adalah rata-rata modulus elastisitas yang ditentukan pada bagian beban meningkat dan bagian beban menurun pada diagram histeresis untuk siklus ke-N.
Rentang tegangan adalah perbedaan antara tegangan maksimum dan minimum. Untuk uji kelelahan mulur, perbedaan antara tegangan maksimum dan minimum disebut rentang tegangan puncak. Untuk pengujian yang dilakukan di bawah kendali regangan, perbedaan antara tegangan pada titik di mana parameter kendali dibalik disebut rentang tegangan relaks.

Pengujian kelelahan mulur biasanya dilakukan pada temperatur tinggi dan melibatkan penerapan kondisi pembebanan secara berurutan atau simultan yang diperlukan untuk menghasilkan deformasi/kerusakan siklik yang diperkuat oleh deformasi/kerusakan mulur, atau sebaliknya.

Kecuali pengujian tersebut dilakukan dalam ruang hampa atau lingkungan inert, oksidasi mungkin juga bertanggung jawab atas efek interferensi signifikan yang terkait dengan akumulasi kerusakan. Tujuan dari pengujian kelelahan mulur adalah untuk menentukan:

Evaluasi data masukan untuk analisis deformasi dan kerusakan struktur teknik yang beroperasi pada suhu tinggi
Validasi deformasi struktural dan efektivitas model kerusakan
Karakterisasi material
Data properti material untuk pengembangan dan verifikasi aturan konstruksi baru dan evaluasi umur komponen bersuhu tinggi yang dikenakan layanan siklik pada frekuensi rendah atau dengan periode operasi tetap, atau keduanya

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami juga menyediakan layanan pengujian yang ditentukan dalam standar "Metode pengujian standar ASTM E2714-13 untuk pengujian kelelahan mulur", dengan staf yang terlatih dan ahli serta peralatan teknologi canggih.