ASTM C1291 Skúšanie ťahovej deformácie pri tečení pri vysokých teplotách, rýchlosti deformácie pri tečení a času tečenia pre monolitickú pokročilú keramiku

Norma „ASTM C1291 Štandardná skúšobná metóda pre vysokoteplotné ťahové deformácie pri tečení, rýchlosť deformácie pri tečení a čas tečenia do poruchy pre monolitické pokročilé keramické materiály“, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje skúšobnú metódu na stanovenie ťahového ťahu pri tečení, rýchlosti deformácie pri tečení a času tečenia do poruchy pre pokročilé monolitické keramické materiály pri zvýšených teplotách, typicky medzi 1073 a 2073 K.

Táto norma zahŕňa rôzne geometrie skúšobných vzoriek. Deformácia pri tečení pri konštantnej teplote sa vyhodnocuje z priamych meraní predĺženia meranej dĺžky počas skúšobného obdobia. Minimálna rýchlosť deformácie pri tečení, ktorá môže byť v čase konštantná, sa vyhodnocuje ako funkcia teploty a aplikovaného napätia. Táto skúšobná metóda zahŕňa aj čas tečenia do lomu.

Táto testovacia metóda je určená na použitie s pokročilou keramikou, ktorá sa makroskopicky správa ako izotropné, homogénne, súvislé materiály. Hoci je táto testovacia metóda určená na použitie s monolitickou keramikou, kompozitná keramika vystužená fúzmi alebo časticami a kompozitná keramika vystužená nízkoobjemovými frakčnými strižovými vláknami môžu tiež spĺňať tieto predpoklady makroskopického správania. Keramické kompozity vystužené súvislými vláknami sa makroskopicky nesprávajú ako izotropné, homogénne, súvislé materiály a táto testovacia metóda sa pre tieto materiály neodporúča.

Skúšky tečenia merajú časovo závislú deformáciu pri pôsobení sily pri stanovenej teplote, a teda aj únosnosť materiálu pri obmedzených deformáciách. Pri správnej interpretácii poskytujú skúšky tečenia a porušenia mieru únosnosti materiálu ako funkciu času a teploty. Tieto dve skúšky sa navzájom dopĺňajú pri definovaní únosnosti materiálu počas určitého časového obdobia. Pri výbere materiálov a navrhovaní dielov na prevádzku pri zvýšených teplotách závisí typ použitých testovacích údajov od kritérií únosnosti, ktoré najlepšie definujú použiteľnosť materiálu.

Táto testovacia metóda sa môže použiť na vývoj materiálov, zabezpečenie kvality, charakterizáciu a generovanie konštrukčných údajov.

Vysokopevnostné, monolitické keramické materiály, ktoré sa typicky vyznačujú malou veľkosťou zŕn (do 50 μm) a objemovou hustotou blízkou ich teoretickej hustote, sú kandidátmi na konštrukčné aplikácie, ktoré prenášajú zaťaženie pri vysokých teplotách. Tieto aplikácie zahŕňajú komponenty, ako sú lopatky turbín, ktoré sú vystavené gradientom napätia a viacosovým napätiam.

Údaje na účely návrhu a predikcie by sa mali získať pomocou akejkoľvek vhodnej kombinácie testovacích metód, ktoré poskytujú najrelevantnejšie informácie pre uvažované aplikácie. Treba poznamenať, že keramické materiály majú tendenciu zmršťovať sa rýchlejšie ako v tlaku. Tento rozdiel vedie k časovo závislým zmenám v rozložení napätia a polohe neutrálnej osi pri skúškach v ohybe. V dôsledku toho nie je možné dosiahnuť dekonvolúciu (dekonvolúciu, filtrovanie) údajov o ohybovom tečení na získanie konštitutívnych rovníc potrebných pre návrh bez určitej neistoty týkajúcej sa tvaru rovníc tečenia a veľkosti rýchlosti tečenia v ťahu v porovnaní s rýchlosťou tečenia v tlaku. Preto by sa údaje o tečení na účely návrhu a predikcie životnosti mali získať v ťahu aj v tlaku, ako aj pri očakávanom prevádzkovom napäťovom stave.

Stručne povedané, ASTM C1291 je špecifikácia, ktorá zohráva kľúčovú úlohu pri hodnotení trvanlivosti dekoratívnych betónových materiálov pri cykloch mrazenia a rozmrazovania. Táto norma sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Hodnotí odolnosť voči mrazu a rozmrazovaniu: Poskytuje kontrolovanú, opakovateľnú metódu na testovanie toho, ako dobre dekoratívne betónové materiály odolávajú cyklickému mrazu a rozmrazovaniu, čo je kľúčové pre vonkajšie použitie v chladnom podnebí. Pomáha určiť, či materiál v reálnych poveternostných podmienkach praskne, odlupuje sa alebo sa zhorší.
• Kontrola a zabezpečenie kvality: Umožňuje výrobcom a dodávateľom overiť vlastnosti dekoratívnych betónových výrobkov pred inštaláciou. To zaisťuje dlhú životnosť a vzhľad dekoratívnych prvkov, ako je napríklad lisovaný, maľovaný alebo integrálne farebný betón.
• Vývoj a vylepšovanie produktov: Pomáha výskumníkom a vývojárom produktov hodnotiť nové prísady, nátery alebo tmely meraním ich vplyvu na odolnosť voči mrazu a rozmrazovaniu. Podporuje inovácie poskytovaním konzistentného štandardu pre porovnávanie rôznych materiálov.
• Súlad a špecifikácia: Toto môže byť uvedené v projektových špecifikáciách alebo regulačnými orgánmi, aby sa zabezpečilo, že materiály spĺňajú špecifické výkonnostné kritériá. Znižuje sa tým riziko predčasného zlyhania zabezpečením toho, že materiály použité v projekte spĺňajú priemyselné normy.
• Zníženie rizika: Pomáha predchádzať nákladným opravám alebo výmenám identifikáciou materiálov, ktoré môžu v podmienkach mrazu a topenia fungovať zle. Zvyšuje spokojnosť zákazníkov zabezpečením toho, že dekoratívny betón si v priebehu času zachová svoju funkčnosť a estetiku.

Stručne povedané, norma ASTM C1291 je dôležitá, pretože poskytuje vedecky podloženú metódu na posúdenie, či dekoratívny betón odolá namáhaniu cyklov mrazenia a rozmrazovania. Vďaka tomu je kľúčovým nástrojom na zabezpečenie trvanlivosti, bezpečnosti a kvality v oblastiach, kde je betón vystavený drsným poveternostným podmienkam.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, sa môže pochváliť silným tímom zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM C1291 Štandardná skúšobná metóda pre vysokoteplotné ťahové deformácie pri tečení, rýchlosť deformácie pri tečení a čas tečenia do porušenia pre monolitickú pokročilú keramiku“.