ASTM E604-18 金屬材料動態撕裂測試的標準測試方法

美國材料與試驗協會（ASTM）制定的標準「ASTM E604-18金屬材料動態撕裂測試標準測試方法」描述了使用厚度為5毫米至16毫米的樣本的動態撕裂（DT）測試方法。此測試方法對於最小厚度為5毫米的材料有效。

所描述的用於銳化切口尖端的壓製刀片程序通常將該測試方法限制為硬度水平小於 36 HRC 的材料。 36 HRC的定義是依照標準「ASTM E18-24金屬材料洛氏硬度的標準測試方法」中定義的洛氏C標度上的洛氏硬度數36。

《ASTM E6-07 機械測試方法的標準術語》標準中機械測試術語的定義適用於本測試方法。此外，就本標準而言，以下術語和定義適用：

• 動態撕裂能是指依照本試驗方法規定測試的動態撕裂樣品斷裂所需的總能量。在擺式機器中，動態撕裂能是擺錘的初始位能和最終位能之間的差異。在落錘機中，動態撕裂能是錘子的初始位能與錘子的最終能量之間的差值，由校準的能量測量系統決定。
• 剪切斷裂是指樣品中在剪切（穩定）模式下失效的斷裂面的量，以百分比表示。淨截面可以是斷裂前的淨橫截面積，也可以是斷裂面投影面的面積。

動態撕裂測試涉及單邊缺口梁在三點彎曲中受到衝擊載荷，並記錄動態撕裂能量。動態撕裂樣品經由擺錘或落錘機破碎。

動態撕裂能值是抵抗快速擴展斷裂的能力的量度。在許多應用中，在裂縫從尖銳凹口延伸到大約一層板厚度的過程中，所產生的改進的阻力是非常令人感興趣的。此測試方法提供了足夠長的斷裂路徑，結果可以作為該性能的衡量標準。

在溫度過渡區測試的非奧氏體鋼的斷口表面有顯得有光澤的區域和顯得暗淡的區域。明亮、多面的區域稱為解理斷裂，而暗淡的區域稱為剪切斷裂，取決於微觀尺度上的相關斷裂模式。

此測試方法可以達到以下目的：

• 在研究和開發中，評估冶金變數（例如成分、加工或熱處理）或製造流程（例如成型和焊接）對新材料或現有材料的動態剪切斷裂阻力的影響。
• 在使用評估中，只有在建立動態撕裂能和使用性能之間的相關性時，才能確定材料對特定應用的適用性。
• 當需要資訊、驗收規範和最小動態撕裂能時執行生產品質控制。對特定情況下確定此類最小值的基礎的詳細討論超出了本測試方法的範圍。

這些試驗中使用的試驗機應該是擺錘式或落錘式，並且具有足夠的能力在單次衝擊中使樣品破裂。超過衝擊初始位能 802% 的動態撕裂能值無效。

對大多數鋼進行動態撕裂測試所需的容量為 16 毫米厚的樣品為 2700 焦耳，5 毫米厚的樣品為 700 焦耳。對鑄鐵和鋁合金進行動態撕裂測試所需的能力小於上面針對大多數鋼給出的值的 20%。

測試可以在 4,0 至 8,5 m/s 的速度範圍內進行。速度應指定為撞擊瞬間撞擊器和樣品之間的速度。此速度範圍對應於錘子從 0,8 至 3,7 m 高度落下的速度。

衝擊機必須具有校準的刻度、圖表或直讀指示器，可顯示初始和最終能量值或初始和最終能量值之間的差異。刻度、圖表或直讀指示器被劃分，以便可以在標準給出的增量內估計動態撕裂能量值。

由於擺錘或下落重量的誤差或下落高度的誤差而導致的動態撕裂能量值的誤差不應超過1%。風和摩擦力可以透過增加跌落高度來補償，在這種情況下高度不能超過標稱值2,0%以上。

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