ASTM E2714-13 Sürünme Yorgunluğu Testi için Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM E2714-13 Sürünme yorgunluğu testi için standart test yöntemi” standardında, izotermal koşullar altında tek eksenli kuvvetlere maruz bırakılan test numunelerinin kullanımıyla nominal olarak homojen malzemelerde sürünme-yorulma deformasyonu veya çatlak oluşumuna ilişkin mekanik özelliklerin belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu standart gerinim oranlarında veya döngüsel deformasyon tepkisinden sorumlu olacak kadar uzun tutma süreleri içeren döngülerle ve sürünmeden (ve oksidasyondan) etkilenen çatlak oluşumu döngüleriyle ilgili yorulma testini kapsar.

Bu yöntem, malzeme araştırma ve geliştirme, mekanik tasarım, süreç ve kalite kontrolü, ürün performansı ve arıza analizi gibi faaliyetleri desteklemek amacıyla gerçekleştirilen yorulma testi için bir test yöntemi olarak tasarlanmıştır. Sürünme-yorulma deformasyonu ve çatlamasından sorumlu döngüsel koşullar, belirli bir malzeme için malzemeye ve sıcaklığa göre değişir.

Bu test yönteminin kullanımı numunelerle sınırlıdır ve tam ölçekli bileşenlerin, yapıların veya tüketici ürünlerinin test edilmesini kapsamaz.

Bu test yöntemi, öncelikle sürünme deformasyonuna neden olacak kadar yüksek sıcaklıklarda döngüsel yüklemeye tabi olan özellikler içeren kusursuz mühendislik yapılarının değerlendirilmesi için gereken malzeme özelliklerini sağlamayı amaçlamaktadır.

Bu test yöntemi, sabit genlikli gerinim kontrollü testler veya sabit genlikli kuvvet kontrollü testler sonucunda deformasyon ve çatlak oluşumu veya çekirdeklenme özelliklerinin belirlenmesine uygulanabilir. Öncelikle, kuvvet veya gerinim kontrolünde tek eksenli yüklemeye tabi tutulan yuvarlak çubuk test numunelerinin test edilmesiyle ilgilidir.

Prosedürün odak noktası, belirli bir döngü içinde sürünme ve yorulma deformasyonu ve hasarının aynı anda oluşturulduğu testlerdir. Sürünme ve yorulma hasarının sırayla oluşturulduğu blok döngü testlerini kapsamaz. Sürünme-yorulma deformasyonu ve hasarının aynı anda oluşturulduğu koşullar altında gerçekleştirilen sürünme-yorulma testlerinden belirlenebilecek veriler şunlardır:

• Döngüsel gerilim-gerinim deformasyon tepkisi
• Döngüsel sürünme (veya gevşeme) deformasyon tepkisi
• Döngüsel sertleşme, döngüsel yumuşama tepkisi
• Test numunelerinde tek bir çatlak veya birden fazla çatlak oluşumuna kadar geçen döngüler

Bir çatlağın, başlangıçta çatlamamış bir numunede belirli bir teknikle tespit edilebilen belirli bir boyuta çekirdeklenip yayıldığında oluştuğuna inanılır. Bu standardın amacı için, bir çatlak oluşumu, numunenin uyumluluğunda ölçülebilir bir artış veya potansiyel düşürme tekniği ile tespit edilebilen bir boyut ile kanıtlanır.

Bu test yöntemi, zamana bağlı elastik olmayan gerilmelerin (sürünme) büyüklüklerinin zamana bağlı elastik olmayan gerilme ile aynı mertebede veya ondan daha büyük olduğu sıcaklıklar ve gerilme oranları için geçerlidir.

Elastik olmayan terimi burada tüm elastik olmayan gerilmeleri ifade etmek için kullanılır. Plastik terimi burada sadece elastik olmayan gerilmenin zamana bağlı olmayan (yani sürünme olmayan) bileşenini ifade etmek için kullanılır. Gerilme oranı bir değeri aştığında, zamandan bağımsız gerilmenin yararlı bir mühendislik tahmini elde edilebilir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda, şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• Döngü, yorgunlukta, sabit genlikli yükleme (gerilme) altında tekrarlanan bir tam kuvvet (gerinim) değerleri dizisini ifade eder.
• Tutma süresi, yorulma testinde, kontrollü test değişkeninin (kuvvet, gerinim, yer değiştirme) zamanla sabit kaldığı döngüdeki zaman miktarıdır. Tutma süreleri genellikle gerilim veya basınçta en yüksek gerilime veya gerinime yerleştirilir, ancak döngü içindeki diğer konumlara da yerleştirilebilir.
• Toplam döngü periyodu, bir döngünün tamamlanması için gereken süreyi ifade eder. Toplam döngü süresi tutma süresi ve tutmama süresinin toplamıdır.
• Histerezis diyagramı, bir döngü sırasındaki gerilim-gerinim yoludur.
• İlk elastikiyet modülü, ilk döngünün yükleme kısmı sırasında belirlenen elastikiyet modülüdür.
• N döngüsündeki elastikiyet modülü, N’inci döngü için histerezis diyagramının artan yük kısmı ve azalan yük kısmı sırasında belirlenen elastikiyet modülünün ortalamasıdır.
• Gerilim aralığı, maksimum ve minimum gerilimler arasındaki farktır. Sürünme yorulma testleri için, maksimum ve minimum gerilimler arasındaki farka tepe gerilim aralığı denir. Gerinim kontrolü altında yürütülen testler için, kontrol parametresinin tersine döndüğü noktalardaki gerilimler arasındaki farka gevşemiş gerilim aralığı denir.

Sürünme yorgunluğu testi genellikle yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilir ve sürünme deformasyonu / hasarı tarafından güçlendirilen döngüsel deformasyon / hasar oluşturmak için gerekli yükleme koşullarının ardışık veya eş zamanlı uygulanmasını içerir veya tam tersi.

Bu tür testler vakumda veya inert bir ortamda gerçekleştirilmediği sürece, oksidasyon hasar birikimiyle ilgili önemli etkileşim etkilerinden de sorumlu olabilir. Sürünme yorgunluğu testlerinin amaçları şunları belirlemektir:

• Yüksek sıcaklıklarda çalışan mühendislik yapılarının deformasyon ve hasar durumu analizi için değerlendirme girdi verileri
• Yapısal deformasyon ve hasar modeli etkinliğinin doğrulanması
• Malzeme karakterizasyonu
• Düşük frekanslarda veya sabit çalışma periyotlarıyla veya her ikisiyle döngüsel hizmete tabi tutulan yüksek sıcaklık bileşenlerinin yeni inşası ve ömür değerlendirmesi için kuralların geliştirilmesi ve doğrulanması için malzeme özelliği verileri

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “ASTM E2714-13 Sürünme yorgunluğu testi için standart test yöntemi” standardında tanımlanan test hizmetleri de vermektedir.