Thử nghiệm kéo căng vật liệu kim loại ASTM E8/E8M

Thử nghiệm kéo căng vật liệu kim loại ASTM E8/E8M

Tiêu chuẩn "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM E8/E8M để Kiểm tra Độ bền Kéo của Vật liệu Kim loại", do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả các phương pháp thử nghiệm độ bền kéo của vật liệu kim loại ở mọi dạng ở nhiệt độ phòng, cụ thể là giới hạn chảy, độ giãn dài điểm chảy, độ bền kéo, độ giãn dài và độ giảm diện tích. Đối với hầu hết các mẫu tròn, chiều dài đo là 4D đối với E8 và 5D đối với E8M là bắt buộc. Chiều dài đo là sự khác biệt đáng kể nhất giữa mẫu thử E8 và E8M. Các mẫu thử làm từ vật liệu luyện kim bột được miễn yêu cầu này theo thỏa thuận toàn ngành để đảm bảo vật liệu được ép đến diện tích nhô ra và mật độ quy định.

Thử nghiệm kéo căng vật liệu kim loại ASTM E8/E8M

Có thể cần phải đưa ra ngoại lệ đối với các quy định của phương pháp thử nghiệm này đối với từng tính chất hoặc phương pháp thử nghiệm riêng biệt cho một vật liệu cụ thể.

Trừ khi có quy định khác, nhiệt độ phòng được cho là từ 10 độ đến 38 độ.

Thử nghiệm kéo cung cấp thông tin về độ bền và độ dẻo của vật liệu dưới ứng suất kéo đơn trục. Thông tin này có thể hữu ích trong việc so sánh vật liệu trong các điều kiện cụ thể, phát triển hợp kim, kiểm soát chất lượng và thiết kế.

Kết quả thử nghiệm độ bền kéo trên các mẫu được gia công theo kích thước tiêu chuẩn từ các phần được chọn của một bộ phận hoặc vật liệu có thể không phản ánh đầy đủ các đặc tính về độ bền và độ dẻo của toàn bộ sản phẩm cuối cùng hoặc hành vi khi sử dụng của sản phẩm trong các môi trường khác nhau.

Các phương pháp thử nghiệm này được coi là đạt yêu cầu cho việc kiểm tra chấp nhận các lô hàng thương mại. Các phương pháp thử nghiệm này đã được sử dụng rộng rãi trong thương mại cho mục đích này.

Mẫu thử phải có kích thước đầy đủ hoặc được gia công theo quy định trong thông số kỹ thuật sản phẩm của vật liệu được thử nghiệm. Trừ khi có quy định khác, trục của mẫu thử phải được định vị trong vật liệu gốc như sau:

  • Ở giữa dành cho các sản phẩm có độ dày, đường kính hoặc khoảng cách giữa các bề mặt phẳng là 40 mm trở xuống.
  • Đối với sản phẩm có độ dày, đường kính hoặc khoảng cách giữa các bề mặt phẳng lớn hơn 40 mm, tại tâm của khoảng cách từ tâm đến bề mặt.

Mẫu thử được chuẩn bị không đúng cách thường là nguyên nhân dẫn đến kết quả thử nghiệm không đạt yêu cầu và không chính xác. Do đó, điều quan trọng là phải cẩn thận, đặc biệt là trong quá trình chuẩn bị mẫu trong quá trình xử lý, để tối đa hóa độ chính xác và giảm thiểu sai lệch trong kết quả thử nghiệm.

Phần cắt gọt chứa các mép cắt của mẫu đã chuẩn bị phải không có vết cắt nguội, vết khía, vết rung, rãnh, vết lõm, gờ, bề mặt hoặc cạnh gồ ghề, quá nhiệt hoặc bất kỳ điều kiện nào khác có thể ảnh hưởng xấu đến các đặc tính cần đo. Việc khoan hoặc cắt phần cắt gọt có thể tạo ra các gờ cắt nguội hoặc gờ cắt đáng kể, hoặc cả hai, dọc theo các cạnh, và những vết cắt này phải được loại bỏ bằng gia công.

Trong tiết diện song song thu gọn của mẫu hình chữ nhật, các cạnh hoặc góc không được mài hoặc mài mòn theo cách khiến diện tích mặt cắt ngang thực tế của mẫu khác biệt đáng kể so với diện tích tính toán.

Đối với vật liệu giòn, nên sử dụng các góc bo tròn có bán kính lớn ở hai đầu của phần song song thu gọn.

Diện tích mặt cắt ngang của mẫu phải nhỏ nhất tại tâm của phần song song thu gọn để đảm bảo vết nứt nằm trong chiều dài đo. Do đó, cho phép có độ côn nhỏ ở phần song song thu gọn của mỗi mẫu được mô tả dưới đây.

Khi vật liệu được thử nghiệm trong điều kiện khác với điều kiện sản xuất, độ hoàn thiện bề mặt của mẫu thử phải tuân theo quy định trong thông số kỹ thuật sản phẩm hiện hành. Đối với vật liệu có độ bền cao và độ dẻo rất thấp, cần đặc biệt chú ý đến tính đồng nhất và chất lượng hoàn thiện bề mặt của mẫu, vì điều này đã được chứng minh là một yếu tố ảnh hưởng đến sự biến thiên của kết quả thử nghiệm.

Thử nghiệm kéo vật liệu kim loại là một phép thử cơ học cơ bản được sử dụng để xác định phản ứng của vật liệu với tải trọng kéo đơn trục. Trong khoa học và kỹ thuật vật liệu, việc hiểu rõ các đặc tính cơ học và hành vi của kim loại dưới ứng suất là rất quan trọng.

Để xác định các tính chất cơ học cơ bản của vật liệu kim loại, cần có những điều sau:

  • Sức mạnh năng suất
  • Độ bền kéo cực đại
  • ly giác
  • mô đun đàn hồi
  • Giảm diện tích
  • Chỉ số độ dẻo và độ dai

Khi thực hiện phương pháp thử nghiệm này, mẫu được đặt vào kẹp của máy thử vạn năng. Máy đo độ giãn dài được gắn vào vùng đo chiều dài. Tải trọng kéo dọc trục không đổi (có kiểm soát biến dạng hoặc có kiểm soát tải) được áp dụng. Tải trọng và độ giãn dài được ghi lại liên tục. Tải trọng được tiếp tục cho đến khi đứt.

Các điểm chính trên đường cong ứng suất-biến dạng điển hình là:

  • Giới hạn tỷ lệ: Kết thúc hành vi đàn hồi tuyến tính.
  • Điểm chảy dẻo: Vật liệu bắt đầu biến dạng dẻo.
  • Độ bền kéo cực đại: Ứng suất lớn nhất trước khi chảy dẻo.
  • Điểm gãy: Điểm mà mẫu bị gãy.

Các phương pháp thử nghiệm được trình bày trong tiêu chuẩn này đo một số tính chất cơ học quan trọng của vật liệu kim loại:

  • Giới hạn chảy: Ứng suất mà tại đó vật liệu bắt đầu biến dạng dẻo. Thông thường, giới hạn này được đo bằng phương pháp bù trừ 0,2%.
  • Độ bền kéo tối đa: Mức ứng suất tối đa mà vật liệu có thể chịu được trước khi bắt đầu cong vênh.
  • Độ giãn dài (độ giãn dài tổng thể khi gãy): Sự gia tăng về độ biến dạng hoặc chiều dài tính theo phần trăm chiều dài đo ban đầu, biểu thị độ dẻo.
  • Mô đun đàn hồi (E): Độ dốc của phần tuyến tính (đàn hồi) của đường cong ứng suất-biến dạng, biểu thị độ cứng.
  • Giảm diện tích: Tỷ lệ giảm diện tích mặt cắt ngang tại điểm gãy cũng là thước đo độ dẻo.
  • Giới hạn tỷ lệ: điểm mà độ chín và độ biến dạng tỷ lệ thuận tuyến tính.
  • Điểm đứt: Điểm mà vật liệu cuối cùng bị đứt dưới tác động của lực căng.

Với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực với đa dạng các hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, chúng tôi sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển của khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải tiến. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn "ASTM E8/E8M Standard Test Method for Tension Testing of Metallic Materials" (Phương pháp thử kéo vật liệu kim loại tiêu chuẩn ASTM E8/E8M).

WhatsApp