ASTM E23 Metallmaterial Spårstångs inverkanstest

Standarden "ASTM E23 Standard testmetoder för slagprovning av metalliska material med skårade stänger", utvecklad av American Society for Testing and Materials (ASTM), beskriver Charpy-testet (enkel balk) och Izod-testet (konsolbalk) samt testmetoder för slagprovning av metalliska material med skårade stänger.

Denna standard omfattar krav för: testprover, testprocedurer, testrapporter, testmaskiner, validering av Charpy-slagmaskiner, valfria testprovkonfigurationer, bestämning av testprovets orientering och bestämning av skjuvbrottsutseende. Den ger också information om vikten av slagprovning med skårad stång och metoder för att mäta slagcentrum. Dessa testmetoder tar inte upp problemen som är förknippade med slagprovning vid temperaturer under -196 °C.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

Fallhöjden är mittpunkten för det vertikala stötavståndet mellan det fritt hängande läget och spärrläget.
Den absorberade energin är det arbete som går åt för att bryta ett prov i ett enda pendelsväng, mätt med en kompenserad indikeringsanordning.
Direkt verifiering är processen att säkerställa att alla delar som kan påverka den uppmätta absorberade energin ligger inom specificerade dimensionstoleranser.
Det fritt hängande läget är pendelns position efter att den har slutat svänga, så att den potentiella och kinetiska energin är noll.
Fri svängning är den kontinuerliga (utan provexemplar) pendelsvängningen från spärrhakens position, registrerad av indikeringsanordningen.
Indirekt verifiering är processen att säkerställa att den genomsnittliga absorberade energin från testning av en uppsättning verifieringsprover motsvarar den certifierade absorberade energin inom en specificerad tolerans.
Låspositionen är pendelns position i utlösningsmekanismen innan den släpps för att utföra ett test.
Sidoexpansion är den maximala ökningen av provets tjocklek (uttryckt i mm) som ett resultat av slagprovning. Sidoexpansion används som ett mått på duktilitet.
Stigningskapaciteten är den maximala energin som är tillgänglig för en given pendelinställning. För maskiner med enkel stigning motsvarar detta maskinens kapacitet.
Skjuvbrottsutseende är den mängd brottyta i provet som har brutit i skjuvläge (stabilt) (uttryckt som en procentandel).

De väsentliga egenskaperna vid stötprovning är: ett lämpligt provexemplar (flera olika typer av provexemplar finns), en serie städ och provstöd på vilka provexemplaret placeras för att ta emot stöten från den rörliga massan, en rörlig massa med tillräcklig energi för att spräcka provexemplaret som placeras i dess bana, och en indikeringsanordning för att mäta den energi som absorberas av det sprickade provexemplaret.

Dessa slagprovningsmetoder är särskilt relevanta för metallers beteende när de utsätts för en enda applicering av en kraft som inducerar multiaxiella spänningar i samband med ett skår, i kombination med höga belastningshastigheter och, i vissa fall, höga eller låga temperaturer. För vissa material och temperaturer har resultaten av slagprov på skårade prover, när de korreleras med driftserfarenhet, visat sig kunna förutsäga sannolikheten för sprödbrott på ett korrekt sätt.

Prover bör tas från materialet enligt specifikationerna i tillämplig specifikation. Proverna som visas i figurerna i standarden är de vanligaste och generellt tillfredsställande. De är särskilt lämpliga för järnmetaller, förutom gjutjärn.

Charpy-provbeteckningar är "V"-skåra och "U"-skåra. Ett nyckelhålsskårprov liknar ett "U"-skåra förutom att skårans bredd är 1,6 mm eller mindre. Prover som generellt är lämpliga för pulvermetallurgiska material visas i figurerna. Pulvermetallurgiska slagprover bör tillverkas i enlighet med ASTM B925. Slagprovresultaten för dessa material påverkas av provets orientering. Om inget annat anges bör därför provet placeras i maskinen så att pendeln träffar en yta parallellt med kompressionsriktningen. Slagprovresultat för pulvermetallurgiska material rapporteras som den absorberade energin utan skåran.

Slagprov med skårad stång är en metod som används för att mäta hur mycket energi ett material kan absorbera vid plötslig stöt före brott. Det används ofta för att bestämma metallers seghet, särskilt under stöt- eller stötbelastningsförhållanden. Detta test är särskilt viktigt för att utvärdera hur material beter sig under högspänningsförhållanden som kollisioner eller explosioner. Detta test innebär att man slår en skårad metallstång (prov) med en svängande hammare eller pendel. Ett skår är ett förskuret spår i stången för att skapa en svag punkt där brott är mest sannolikt att initieras. Testet mäter den energi som absorberas av materialet under brott. De primära målen med testet är att:

För att utvärdera hur sprött eller duktilt ett material är.
För att bestämma ett materials prestanda under dynamiska eller plötsliga belastningsförhållanden (t.ex. kollisioner, fall, explosioner).
Att hitta övergångstemperaturen från duktilitet till sprödhet för metaller, särskilt stål.

Följande två metoder används vanligtvis i dessa tester:

Charpy-slagprov: Provet stöds horisontellt och hammaren träffar motsatt sida av skåran.
Izod-slagprov: Provet komprimeras vertikalt och hammaren träffar samma sida av skåran.

Dessa tester anses vara viktiga i följande avseenden:

Det säkerställer materialsäkerhet i kritiska strukturer (broar, fartyg, rörledningar).
Hjälper till att förhindra katastrofala fel vid stötar eller låga temperaturer.
Hjälper till med materialval och kvalitetskontroll.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av anställda som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med ASTM E23 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials.