Испытание металлических материалов на растяжение по стандарту ASTM E8/E8M

Испытание металлических материалов на растяжение по стандарту ASTM E8/E8M

Стандарт «ASTM E8/E8M Стандартный метод испытаний металлических материалов на растяжение», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает методы испытаний металлических материалов на растяжение в любой форме при комнатной температуре, в частности, предел текучести, относительное удлинение при пределе текучести, прочность на разрыв, относительное удлинение и сужение сечения. Для большинства круглых образцов требуется расчетная длина 4D для E8 и 5D для E8M. Расчетная длина является наиболее существенным различием между образцами E8 и E8M. Образцы, изготовленные из материалов, полученных методом порошковой металлургии, освобождены от этого требования в соответствии с общеотраслевым соглашением, чтобы гарантировать, что материал спрессован до заданной площади выступа и плотности.

Испытание металлических материалов на растяжение по стандарту ASTM E8/E8M

Исключения из положений настоящих методов испытаний могут потребоваться в отношении отдельных свойств или методов испытаний конкретного материала.

Если не указано иное, предполагается, что температура в помещении составляет от 10 до 38 градусов.

Испытания на растяжение дают информацию о прочности и пластичности материалов при одноосном растяжении. Эта информация может быть полезна для сравнения материалов в конкретных условиях, разработки сплавов, контроля качества и проектирования.

Результаты испытаний на растяжение образцов, обработанных по стандартным размерам из выбранных участков детали или материала, могут не в полной мере отражать прочностные и пластичные свойства всего конечного изделия или его поведение при эксплуатации в различных средах.

Эти методы испытаний считаются удовлетворительными для приёмочных испытаний коммерческих партий. Они широко используются в торговле для этой цели.

Образцы для испытаний должны быть полноразмерными или обработанными, как указано в технических условиях на испытуемый материал. Если не указано иное, ось образца должна располагаться в основном материале следующим образом:

  • В центре для изделий, толщина, диаметр или расстояние между плоскими поверхностями которых составляет 40 мм или менее.
  • Для изделий, толщина, диаметр или расстояние между плоскими поверхностями которых более 40 мм, в центре измеряют расстояние от центра до поверхности.

Неправильно подготовленные образцы для испытаний часто являются причиной неудовлетворительных и неточных результатов испытаний. Поэтому важно соблюдать осторожность, особенно при подготовке образцов во время обработки, чтобы максимально повысить точность и минимизировать погрешность результатов испытаний.

Уменьшенная часть, содержащая галтели подготовленных образцов, не должна иметь следов наклепа, царапин, следов вибрации, канавок, выбоин, заусенцев, шероховатостей или кромок, следов перегрева или любых других дефектов, которые могут негативно повлиять на измеряемые свойства. Сверление или резка преобразованной части может привести к образованию значительных заусенцев наклепа или резки, или и того, и другого, вдоль кромок, которые должны быть удалены механической обработкой.

В уменьшенном параллельном сечении прямоугольных образцов кромки или углы не должны быть отшлифованы или истираны таким образом, чтобы это привело к существенному отличию фактической площади поперечного сечения образца от расчетной площади.

Для хрупких материалов следует использовать скругления большого радиуса на концах уменьшенного параллельного сечения.

Площадь поперечного сечения образца должна быть наименьшей в центре укороченного параллельного сечения, чтобы обеспечить разрушение в пределах базовой длины. Поэтому допускается небольшая конусность укороченного параллельного сечения каждого из описанных ниже образцов.

При испытаниях материалов в условиях, отличных от условий их изготовления, качество поверхности образцов должно соответствовать требованиям, указанным в соответствующих технических условиях на продукцию. Для материалов с высокой прочностью и очень низкой пластичностью особое внимание следует уделять однородности и качеству поверхности образцов, поскольку, как было показано, это может быть фактором, влияющим на изменчивость результатов испытаний.

Испытание металлических материалов на растяжение — это фундаментальное механическое испытание, используемое для определения реакции материала на одноосное растяжение. В материаловедении и инженерии оно имеет решающее значение для понимания механических свойств и поведения металла под нагрузкой.

Для определения основных механических свойств металлических материалов необходимо следующее:

  • Предел текучести
  • Предел прочности на растяжение
  • удлинение
  • модуль упругости
  • Уменьшение площади
  • Показатели пластичности и вязкости

При проведении данного метода испытаний образец помещают в захваты универсальной испытательной машины. Экстензометр крепят к измерительной зоне. К образцу прикладывают постоянную осевую растягивающую нагрузку (контролируемую по деформации или нагрузке). Нагрузка и удлинение непрерывно регистрируются. Нагружение продолжают до разрушения.

Ключевые точки на типичной кривой напряжения-деформации:

  • Пропорциональный предел: конец линейно-упругого поведения.
  • Предел текучести: материал начинает пластически деформироваться.
  • Предел прочности на растяжение: максимальное напряжение до наступления текучести.
  • Точка разрыва: точка, в которой образец разрушается.

Методы испытаний, представленные в настоящем стандарте, измеряют несколько важных механических свойств металлических материалов:

  • Предел текучести: напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться. Обычно измеряется методом смещения 0,2%.
  • Предел прочности на растяжение: максимальное напряжение, которое может выдержать материал до начала потери устойчивости.
  • Удлинение (общее удлинение при разрыве): увеличение деформации или длины в процентах от первоначальной длины, указывающее на пластичность.
  • Модуль упругости (E): наклон линейной (упругой) части кривой напряжения-деформации, представляющий жесткость.
  • Уменьшение площади: процентное уменьшение площади поперечного сечения в точке разрыва также является мерой пластичности.
  • Пропорциональный предел: точка, в которой зрелость и деформация линейно пропорциональны.
  • Точка разрыва: точка, в которой материал окончательно разрушается под действием напряжения.

Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех отраслей, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, располагает сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ASTM E8/E8M «Стандартный метод испытаний металлических материалов на растяжение».

WhatsApp