Charpyho rázová húževnatosť (Charpyho vrubová rázová húževnatosť) je mierou schopnosti materiálu absorbovať energiu a odolávať lomu pri náhlom nárazovom zaťažení vysokou rýchlosťou, najmä v prítomnosti koncentrátora napätia, ako je napríklad vrub.
Táto hodnota pochádza z Charpyho skúšky nárazom (Charpyho skúška V-vrubom), jednej z najpoužívanejších štandardných metód v materiálovej vede a inžinierstve na hodnotenie vrubovej húževnatosti (ako dobre materiál odolá nárazu bez krehkého lomu).
Charpyho skúška rázovej odolnosti sa vo všeobecnosti vykonáva podľa týchto krokov:
Jednotky Charpyho rázovej odolnosti sú nasledovné:
Táto metóda je obzvlášť bežná pre plasty (podľa normy ISO 179) a niekedy sa označuje ako vrubová Charpyho rázová húževnatosť. Vyššie hodnoty naznačujú odolnejší materiál (lepšie absorbuje energiu nárazu bez krehkého lámania). Nižšie hodnoty naznačujú krehkejšie správanie (náchylnosť k náhlemu praskaniu pri náraze).
Tento test,
Stručne povedané, Charpyho rázová húževnatosť udáva, aký silný náraz materiál znesie pred lámaním, najmä ak sú prítomné zárezy, praskliny alebo ostré hrany. Je to rýchly, lacný a vysoko informatívny spôsob, ako identifikovať materiály, ktoré by mohli v reálnych podmienkach katastrofálne zlyhať pri náhlom zaťažení.
Charpyho normy pre rázovú húževnatosť definujú presný skúšobný postup, geometriu vzorky, požiadavky na stroj, typ nárazového hrotu, detaily zárezu a spôsob hlásenia výsledkov. Tieto normy zabezpečujú porovnateľné a opakovateľné merania na celom svete.
Tieto normy sa líšia predovšetkým medzi kovmi a plastmi a medzi regiónmi (napr. normy ASTM pre USA, normy ISO a EN na medzinárodnej úrovni a v Európe).
Najčastejšie používané Charpyho normy pre rázovú húževnatosť kovov sa aplikujú na ocele, zliatiny a hliník, najmä na hodnotenie prechodu z tvárnej do krehkej konzistencie a húževnatosti v konštrukčných aplikáciách, aplikáciách s tlakovými nádobami, potrubnými systémami, pri zváraní a pri nízkych teplotách.
Norma „ISO 148-1 Kovové materiály - Skúška rázom Charpyho kyvadla - Časť 1: Skúšobná metóda“ je primárnou medzinárodnou normou (celosvetovo prijatou). Táto norma sa vzťahuje na vzorky s vrubom V (najbežnejší) a vrubom U. Polomer nárazu je 2 mm (preferovaný pre vrub V) alebo 8 mm (pre vrub U alebo staršie špecifikácie). Vzorka má typické rozmery 10 x 10 x 55 mm. Výsledky sa uvádzajú ako absorbovaná energia alebo normalizovaná rázová húževnatosť.
Norma ASTM E23 „Štandardné metódy skúšania nárazom kovových materiálov s vrubovou tyčou“ je dominantnou normou v USA. Zahŕňa Charpyho aj Izodovu metódu, ale Charpyho metóda je oveľa bežnejšia. Polomer nárazovej tyče je 8 mm (konvenčná) alebo 2 mm (pridaný pre lepší súlad s normou ISO). Táto norma je veľmi podobná, ale nie úplne rovnaká ako norma ISO 148-1. Rozdiely v polomere nárazovej tyče, kalibrácii, toleranciách a overovaní môžu viesť k malým odchýlkam vo výsledkoch pri vysokých energiách.
Medzi ďalšie relevantné alebo podporné normy patria:
Pre rovnaké materiály a podmienky sú výsledky získané z noriem ASTM E23 a ISO 148-1 vo všeobecnosti veľmi blízke, ale nie vždy priamo ekvivalentné kvôli rozdielom v geometrii nárazu a kalibrácii stroja. Mnohé špecifikácie v súčasnosti povoľujú obe normy, ale špecifikujú, ktorá z nich by sa mala použiť.
Charpyho rázová húževnatosť (energia absorbovaná v Charpyho teste) je nevyhnutná, pretože priamo hodnotí húževnatosť materiálu, meria jeho odolnosť voči náhlemu, dynamickému zaťaženiu (nárazom alebo otrasom) a krehkému lomu, najmä keď zárezy, praskliny, zvary alebo ostré hrany pôsobia ako koncentráty napätia.
Mnohé materiály (najmä ocele) sa správajú pri vysokých rýchlostiach deformácie a nízkych teplotách veľmi odlišne v porovnaní s pomalým statickým zaťažením (ako sú napríklad skúšky ťahom). Materiál môže byť pevný a tvárny pri normálnom napätí, ale ak je krehký pri náraze, môže sa vážne a bez varovania zlomiť.
Charpyho skúška rázovej húževnatosti simuluje reálne podmienky lepšie ako statické skúšky. Pevnosť v ťahu poskytuje informácie o pomalom zaťažení. Charpyho metóda napodobňuje vysokorýchlostný ráz a citlivosť na vruby (skutočné trhliny/vruby výrazne znižujú húževnatosť).
Tento test je potrebný pre bezpečnostne kritické komponenty:
Naša organizácia s kompetentným a skúseným tímom už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov riadenia. V tomto rámci poskytujeme firmám aj služby skúšania odolnosti voči nárazu metódou Charpy.
Môžete nás požiadať, aby sme vyplnili náš formulár, aby sme dostali schôdzku, získali podrobnejšie informácie alebo požiadali o vyhodnotenie.
