ความแข็งแรงต่อแรงกระแทกแบบชาร์ปี (ความแข็งแรงต่อแรงกระแทกแบบชาร์ปีที่มีรอยบาก) เป็นการวัดความสามารถของวัสดุในการดูดซับพลังงานและต้านทานการแตกหักเมื่อได้รับแรงกระแทกอย่างฉับพลันและด้วยความเร็วสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีจุดรวมความเค้น เช่น รอยบาก
ค่านี้ได้มาจากการทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี (การทดสอบรอยบากรูปตัววีของชาร์ปี) ซึ่งเป็นหนึ่งในวิธีการมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ เพื่อประเมินความเหนียวของรอยบาก (ความสามารถของวัสดุในการทนต่อแรงกระแทกโดยไม่เกิดการแตกหักแบบเปราะ)
โดยทั่วไป การทดสอบความต้านทานแรงกระแทกแบบ Charpy จะมีขั้นตอนดังนี้:
หน่วยวัดความต้านทานแรงกระแทกของ Charpy มีดังนี้:
วิธีนี้เป็นที่นิยมใช้กันมากโดยเฉพาะกับพลาสติก (ตามมาตรฐาน ISO 179) และบางครั้งเรียกว่าความแข็งแรงต่อแรงกระแทกแบบชาร์ปีแบบมีรอยบาก ค่าที่สูงกว่าแสดงถึงวัสดุที่ทนทานกว่า (ดูดซับพลังงานจากแรงกระแทกได้ดีกว่าโดยไม่แตกหักง่าย) ค่าที่ต่ำกว่าแสดงถึงพฤติกรรมที่เปราะบางกว่า (มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวอย่างฉับพลันเมื่อได้รับแรงกระแทก)
การทดสอบนี้
โดยสรุปแล้ว การทดสอบความต้านทานแรงกระแทกแบบชาร์ปี (Charpy impact resistance) บ่งชี้ว่าวัสดุสามารถทนต่อแรงกระแทกได้มากแค่ไหนก่อนที่จะแตกหัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีรอยบาก รอยแตก หรือขอบคม การทดสอบนี้เป็นวิธีที่รวดเร็ว ราคาไม่แพง และให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์อย่างมากในการระบุวัสดุที่อาจเกิดความเสียหายร้ายแรงภายใต้แรงกระแทกฉับพลันในสภาพการใช้งานจริง
มาตรฐานความต้านทานแรงกระแทกของ Charpy กำหนดขั้นตอนการทดสอบที่แม่นยำ รูปทรงของชิ้นงานทดสอบ ข้อกำหนดของเครื่องจักร ประเภทของหัวกระแทก รายละเอียดของรอยบาก และวิธีการรายงานผลลัพธ์ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการวัดจะเปรียบเทียบได้และทำซ้ำได้ทั่วโลก
มาตรฐานเหล่านี้แตกต่างกันหลักๆ ระหว่างโลหะและพลาสติก รวมถึงระหว่างภูมิภาค (เช่น มาตรฐาน ASTM สำหรับสหรัฐอเมริกา มาตรฐาน ISO และ EN สำหรับระดับสากลและในยุโรป)
มาตรฐานความแข็งแรงต่อแรงกระแทกแบบชาร์ปี้ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับโลหะ มักใช้กับเหล็ก โลหะผสม และอะลูมิเนียม เพื่อประเมินการเปลี่ยนจากความเหนียวเป็นความเปราะ และความเหนียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานโครงสร้าง ภาชนะรับแรงดัน ท่อส่ง การเชื่อม และการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ
มาตรฐาน “ISO 148-1 วัสดุโลหะ - การทดสอบแรงกระแทกแบบลูกตุ้มชาร์ปี - ส่วนที่ 1: วิธีการทดสอบ” เป็นมาตรฐานสากลหลัก (ที่ได้รับการยอมรับทั่วโลก) มาตรฐานนี้ครอบคลุมชิ้นงานทดสอบแบบรอยบากรูปตัว V (แบบที่พบมากที่สุด) และแบบรอยบากรูปตัว U รัศมีของแรงกระแทกคือ 2 มม. (แบบที่นิยมใช้สำหรับรอยบากรูปตัว V) หรือ 8 มม. (สำหรับรอยบากรูปตัว U หรือข้อกำหนดแบบเก่า) ชิ้นงานทดสอบโดยทั่วไปมีขนาด 10 x 10 x 55 มม. ผลลัพธ์จะรายงานเป็นพลังงานที่ดูดซับหรือความแข็งแรงของแรงกระแทกที่ปรับให้เป็นมาตรฐาน
มาตรฐาน ASTM E23 “วิธีการทดสอบมาตรฐานสำหรับการทดสอบแรงกระแทกของวัสดุโลหะด้วยแท่งบาก” เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา ครอบคลุมทั้งวิธีการ Charpy และ Izod แต่ Charpy เป็นที่นิยมมากกว่า รัศมีของแท่งกระแทกคือ 8 มม. (แบบดั้งเดิม) หรือ 2 มม. (เพิ่มขึ้นเพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO มากขึ้น) มาตรฐานนี้คล้ายคลึงกับมาตรฐาน ISO 148-1 แต่ไม่เหมือนกันเสียทีเดียว ความแตกต่างในรัศมีของแท่งกระแทก การสอบเทียบ ค่าความคลาดเคลื่อน และการตรวจสอบ อาจส่งผลให้ผลลัพธ์การทดสอบพลังงานสูงมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย
มาตรฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องหรือสนับสนุน ได้แก่:
สำหรับวัสดุและเงื่อนไขเดียวกัน ผลลัพธ์ที่ได้จากมาตรฐาน ASTM E23 และ ISO 148-1 โดยทั่วไปจะใกล้เคียงกันมาก แต่ไม่เท่ากันโดยตรงเสมอไป เนื่องจากความแตกต่างในรูปทรงการกระแทกและการปรับเทียบเครื่องจักร ปัจจุบันข้อกำหนดหลายข้ออนุญาตให้ใช้ทั้งสองมาตรฐาน แต่ระบุว่าควรใช้มาตรฐานใด
ค่าความแข็งแรงต่อแรงกระแทกแบบชาร์ปี (พลังงานที่ดูดซับในการทดสอบชาร์ปี) มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นการประเมินความเหนียวของวัสดุโดยตรง โดยวัดความต้านทานต่อการรับแรงกระทำอย่างฉับพลันและไดนามิก (แรงกระแทกหรือแรงสั่นสะเทือน) และการแตกหักแบบเปราะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรอยบาก รอยแตก รอยเชื่อม หรือขอบคมทำหน้าที่เป็นจุดรวมความเค้น
วัสดุหลายชนิด (โดยเฉพาะเหล็กกล้า) มีพฤติกรรมที่แตกต่างกันมากเมื่ออยู่ภายใต้แรงดึงสูงและอุณหภูมิต่ำ เมื่อเทียบกับการรับแรงแบบคงที่และช้าๆ (เช่น การทดสอบแรงดึง) วัสดุอาจแข็งแรงและยืดหยุ่นภายใต้แรงดึงปกติ แต่หากเปราะภายใต้แรงกระแทก ก็อาจแตกหักอย่างรุนแรงและโดยไม่ทันตั้งตัว
การทดสอบความแข็งแรงจากการกระแทกแบบชาร์ปีจำลองสภาวะในโลกแห่งความเป็นจริงได้ดีกว่าการทดสอบแบบสถิต ความแข็งแรงดึงให้ข้อมูลเกี่ยวกับการรับแรงแบบช้าๆ การทดสอบแบบชาร์ปีเลียนแบบการกระแทกด้วยความเร็วสูงและความไวต่อรอยบาก (รอยแตก/รอยบากจริงลดความเหนียวลงอย่างมาก)
การทดสอบนี้จำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัย:
เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และให้ความช่วยเหลือในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบความต้านทานแรงกระแทกแบบ Charpy แก่ธุรกิจต่างๆ อีกด้วย
คุณสามารถขอให้เรากรอกแบบฟอร์มของเราเพื่อรับการนัดหมายเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมหรือเพื่อขอการประเมินผล
