ASTM E604-18 Standardowa metoda testowa do dynamicznego badania rozdarcia materiałów metalowych

Norma „ASTM E604-18 Standardowa metoda badania dynamicznego rozrywania materiałów metalowych” opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę badania dynamicznego rozdarcia (DT) przy użyciu próbek o grubości od 5 mm do 16 mm . Niniejsza metoda badania obowiązuje dla materiałów o minimalnej grubości 5 mm.

Opisana procedura ostrzenia ostrza prasowanego do ostrzenia końcówki z nacięciem zasadniczo ogranicza tę metodę badania do materiałów o poziomie twardości poniżej 36 HRC. Definicja 36 HRC to liczba twardości Rockwella wynosząca 18 w skali Rockwella C, zgodnie z definicją zawartą w normie „Standardowe metody badania twardości Rockwella materiałów metalowych ASTM E24-36”.

Definicje terminów badań mechanicznych zawarte w normie „ASTM E6-07 Standardowa terminologia dotycząca metod badań mechanicznych” mają zastosowanie do tej metody badania. Dodatkowo na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Energia rozrywania dynamicznego oznacza całkowitą energię wymaganą do rozerwania próbek rozdarcia dynamicznego badanych zgodnie z postanowieniami niniejszej metody badawczej. W maszynach wahadłowych dynamiczna energia rozdarcia jest różnicą pomiędzy początkową i końcową energią potencjalną wahadła lub wahadeł. W maszynach obciążonych dynamiczną energią rozrywania jest różnica między początkową energią potencjalną młota a końcową energią młota określoną przez skalibrowany system pomiaru energii.
• Pęknięcie ścinające odnosi się do wielkości powierzchni pęknięcia w próbce, która ulega uszkodzeniu w trybie ścinania (stabilnym) i jest wyrażane w procentach. Przekrój netto może być polem przekroju poprzecznego netto przed pęknięciem lub obszarem płaszczyzny projekcji powierzchni pęknięcia.

Badanie dynamicznego rozdzierania polega na obciążeniu udarowym belki z karbem o pojedynczej krawędzi podczas zginania trzypunktowego i rejestrowaniu dynamicznej energii rozdzierania. Próbki dynamicznych łez rozbijane są za pomocą maszyn wahadłowych lub ze spadającym ciężarkiem.

Wartość dynamicznej energii rozdarcia jest miarą odporności na szybko rozprzestrzeniające się pękanie. W wielu zastosowaniach bardzo interesująca jest zwiększona odporność, która może rozwinąć się podczas rozszerzania się pęknięcia od ostrego karbu do grubości w przybliżeniu jednej blachy. Metoda badania zapewnia wystarczająco długą drogę pęknięcia, aby wyniki mogły służyć jako miara tej właściwości.

Powierzchnie pękania stali nieaustenitycznych badane w strefie przejścia temperatury mają obszary, które wydają się błyszczące i obszary, które wydają się matowe. Jasne, fasetowane obszary nazywane są pęknięciami rozszczepialnymi, a matowo wyglądające obszary nazywane są pęknięciami ścinającymi, w zależności od odpowiednich trybów pęknięć w mikroskali.

Ta metoda testowania może służyć następującym celom:

• W badaniach i rozwoju, w celu oceny wpływu zmiennych metalurgicznych, takich jak skład, przetwarzanie lub obróbka cieplna, lub procesów produkcyjnych, takich jak formowanie i spawanie, na odporność na pękanie dynamiczne przy ścinaniu nowych lub istniejących materiałów.
• W ocenie usług, określenie przydatności materiału do konkretnego zastosowania tylko wtedy, gdy zostanie ustalona korelacja pomiędzy dynamiczną energią rozdzierania a wydajnością usługi.
• Przeprowadzanie kontroli jakości produkcji, gdy wymagane są informacje, specyfikacje odbiorcze i minimalna energia dynamiczna rozdzierania. Szczegółowe omówienie podstaw ustalenia takich wartości minimalnych w konkretnym przypadku wykracza poza zakres tej metody badawczej.

Maszyna wytrzymałościowa używana w tych testach powinna być typu wahadłowego lub typu opadającego o nośności większej niż wystarczającej do rozbicia próbki pojedynczym uderzeniem. Wartości dynamicznej energii rozdarcia powyżej 802 procent początkowej energii potencjalnej uderzenia są nieważne.

Nośność wymagana do przeprowadzenia dynamicznych testów rozrywania większości stali wynosi 16 J dla próbek o grubości 2700 mm i 5 J dla próbek o grubości 700 mm. Wydajność wymagana do przeprowadzenia dynamicznych testów rozdzierania żeliwa i stopów aluminium wynosi mniej niż 20 procent wartości podanych powyżej dla większości stali.

Badania można wykonywać przy prędkościach w zakresie od 4,0 do 8,5 m/s. Prędkość należy określić jako prędkość pomiędzy uderzającym a próbką w momencie uderzenia. Ten zakres prędkości odpowiada prędkości młotów spadających z wysokości od 0,8 do 3,7 m.

Maszyna udarowa musi posiadać skalibrowaną skalę, wykresy lub bezpośredni wskaźnik odczytu wartości energii początkowej i końcowej lub różnicy pomiędzy wartościami energii początkowej i końcowej. Skala, wykres lub wskaźnik bezpośredniego odczytu są podzielone tak, aby można było oszacować wartości dynamicznej energii łez w ramach przyrostów podanych w normie.

Błąd wartości dynamicznej energii łez wynikający z błędu wahadła lub spadającego ciężarka lub błędu wysokości upadku nie powinien przekraczać 1%. Wiatr i tarcie można kompensować poprzez zwiększenie wysokości zrzutu, w którym to przypadku wysokość nie może przekroczyć wartości nominalnej o więcej niż 2,0%.

Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen, które świadczy dla przedsiębiorstw z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy również usługi testowania określone w normie „Standardowa metoda testowa ASTM E604-18 do dynamicznego badania rozrywania materiałów metalowych” przy pomocy przeszkolonych i ekspertów personel i zaawansowany sprzęt technologiczny.