Pengujian pelat berat
Mereka digunakan terutama dalam industri konstruksi, untuk jembatan besar, konstruksi skala besar dan pembuatan kapal, untuk anjungan pengeboran lepas pantai dan turbin angin, serta untuk alat berat seperti derek dan ekskavator. Selanjutnya, pelat berat digunakan sebagai produk setengah jadi untuk pipa besar yang mengangkut minyak dan gas jarak jauh.
Plat berat adalah lembaran baja dengan lebar hingga empat meter dan ketebalan setidaknya tiga milimeter hingga kira-kira 250 mm dan panjang hingga dua puluh meter. Plat ini diproduksi oleh rolling thermomechanical terbalik dari lembaran-lembaran.
Dalam banyak aplikasi, kepatuhan dengan nilai-nilai karakteristik atau batas spesifikasi untuk keamanan dalam penggunaan jangka panjang diperlukan. Dalam aplikasi atau penggunaan khusus, metode uji lain yang tidak disebutkan di sini dapat digunakan untuk memastikan penggunaan dan pengoperasian yang aman dan berjangka panjang.
Tensile tests Hardness tests Impact tests Fatigue and fracture mechanics tests Metals Brochure
Uji tarik pada pelat berat
Tensile tests pada heavy plates terutama dilakukan sesuai dengan standar yang diakui secara internasional dan tersebar luas ISO 6892-1 dan ASTM E 8 ISO 6892-1 juga merupakan standar Eropa (EN ISO 6892-1) yang memiliki kata-kata yang identik, dan dengan demikian dapat diterapkan di Uni Eropa (e.g. DIN EN ISO 6892-1 di Germany). Spesimen tarik untuk jenis uji tarik ini dikerjakan dari pelat berat sedemikian rupa sehingga ketebalan lembaran dipertahankan sebanyak mungkin untuk spesimen. Spesimen memiliki luas area yang besar dan biasanya membutuhkan mesin penguji material dengan rentang beban tinggi atau rentang beban berat. Panjang paralel atau bagian dari spesimen yang cacat di bawah beban dihasilkan oleh milling. Ketebalan yang tidak diproses dan penggilingan dan penghalusan yang hati-hati dari ketebalan spesimen memastikan bahwa spesimen hanya berubah sedikit dan oleh karena itu karakteristik material hampir tidak terpengaruh.
Sejak 2009, ISO 6892-1 dan ASTM E8 mengizinkan kecepatan pengujian secara otomatis dikontrol dan diatur oleh laju regangan. Toleransi yang diperlukan dalam standar untuk kontrol laju regangan (khususnya yang relevan dengan kontrol laju regangan loop tertutup) dapat dengan mudah dipenuhi oleh makroXtens dan ekstensometer laserXtens.
Uji tarik otomatis pada pelat berat
Penanganan spesimen berat yang aman, presisi, dan andal sangat menuntut operator uji tarik. Dengan mengurangi beban pada operator, meminimalkan pengaruh operator, dan meningkatkan keselamatan dan keandalan operasional.
Dengan otomatisasi ZwickRoell, spesimen menunggu pengujian secara manual disortir ke dalam majalah. Dari titik ini (menyimpan spesimen). uji tarik dilakukan secara otomatis, hingga menyortir sisa-sisa spesimen untuk diperiksa jika diperlukan.
Solusi pengujian untuk uji tarik pada pelat berat
ZwickRoell menawarkan berbagai macam sistem pengujian standar dan khusus hingga 2500 kN untuk menentukan nilai karakteristik dari pengujian tarik. Sistem pengujian ini dapat menentukan karakteristik material sesuai standar dengan tingkat akurasi yang tinggi. mencegah spesimen tergelincir atau meluncur.
Dalam kebanyakan kasus, pengukuran regangan yang memenuhi standar dilakukan menggunakan kontak otomatis atau ekstensometer optik (non-kontak). MakroXtens ZwickRoell adalah solusi klasik yang terbukti untuk pengujian pada pelat berat. Berkat konstruksi mekanisnya yang menampilkan resolusi tinggi, serta tingkat akurasi dan ketahanan yang sangat tinggi, makroXtens mampu bertahan di lingkungan yang sangat keras. Konstruksi mekanisnya yang kuat memungkinkannya untuk mengukur regangan terus menerus hingga titik spesimen patah. Oleh karena itu, regangan putus dapat ditentukan secara otomatis, tanpa perlu penandaan spesimen yang membosankan atau pengukuran manual setelah sisa spesimen dikumpulkan.
LaserXtens adalah solusi inovatif kami untuk pengukuran regangan hingga spesimen patah, yang sepenuhnya memenuhi persyaratan standar (ISO 6892-1, ASTM E8, ISO 9513, dan ASTM E83) untuk spesimen pelat berat. LaserXtens tidak memerlukan penerapan penandaan spesimen; berdasarkan prinsip pengukuran, laserXtens dapat menggunakan pola yang dibuat oleh sinar laser sebagai tanda. Evaluasi optik dari "penandaan diri" ini dilakukan sedemikian rupa sehingga skala yang rata dan pengelupasan skala yang sesekali tidak mengganggu penandaan.
Uji kekerasan
Uji kekerasan pada pelat berat dilakukan dengan berbagai cara. Metode atau peraturan lain juga digunakan di bidang aplikasi tertentu (misalnya, standar Eropa EN 2002-7 untuk aplikasi di bidang dirgantara); untuk pengujian permukaan besar dan pengujian non-destruktif, metode QEM digunakan (misalnya, metode 3MA), yang dijelaskan dalam VDI Guideline VDI/VDE 2616-1 (Pengujian Kekerasan Material Metalik).
Penguji kekerasan untuk pengujian pelat berat
Portofolio produk ZwickRoell menawarkan penguji kekerasan dan instrumen untuk setiap metode pengujian. Penguji kekerasan dan instrumen ZwickRoell memenuhi persyaratan semua standar internasional umum dan juga dapat dikalibrasi dengan standar internasional. Sebagai laboratorium kalibrasi, ZwickRoell diakreditasi untuk kalibrasi penguji kekerasan oleh badan akreditasi nasional Jerman, DAkkS.
Salah satu aspek pengujian kekerasan adalah verifikasi dan penentuan nilai kekerasan global rata-rata lembaran logam setelah digulung. Pengerolan adalah proses termo-mekanis, yang selain menentukan ketebalan lembaran logam, juga menentukan sifat mekanik. Metode kekerasan yang menggunakan gaya yang lebih tinggi digunakan untuk menentukan nilai rata-rata dari struktur yang kadang-kadang kasar ini. Metode yang disukai adalah Brinell atau Rockwell. Untuk pelat berat, tidak jarang menggunakan alat uji kekerasan portabel yang dapat digunakan di tempat pada suku cadang asli. Saat menggunakan penguji kekerasan stasioner, kupon dikerjakan dari pelat berat dan digunakan sebagai spesimen, atau spesimen yang lebih kecil dikerjakan dari kupon dan, jika perlu, diproses lebih lanjut untuk uji kekerasan.
Aspek lain dari pengujian kekerasan adalah pengujian struktur mikro dengan melakukan pengujian kekerasan pada komponen mikrostruktur. Karena ukuran komponen mikrostruktur yang kecil, digunakan penguji kekerasan dengan gaya kecil hingga sangat kecil—biasanya penguji kekerasan mikro stasioner dengan ukuran dan kedalaman lekukan yang dapat disesuaikan dengan dimensi komponen mikrostruktur melalui gaya lekukan.
Drop weight test / Pellini test pada heavy plates
Uji drop weight seperti yang dijelaskan oleh W. S. Pellini digunakan untuk menyelidiki kecenderungan patahan rapuh dari baja untuk evaluasi komparatif perilaku tahanan retakan sesuai standar ASTM E208 dan baja dan lembaran uji besi SEP 1325. Selama uji, anak timbangan jatuh pada spesimen lentur persegi panjang yang ditopang di kedua ujungnya, menyebabkan fraktur getas pada sisi tarik spesimen dalam defleksi total tertentu. Patahan getas ini diprakarsai oleh welding bead dengan notch yang diletakkan di sisi ini dan dikenal sebagai pemulai retakan. Kemudian ditentukan apakah patahan getas yang disebabkan oleh crack-starter buatan menyebar sejauh salah satu dari dua sisi muka spesimen atau ditahan sebelumnya. Pembentukan retakan atau patahan dievaluasi secara optik dan manual. Jika patahan memanjang ke salah satu dari dua sisi permukaan, spesimen dianggap patah. Uji juga tergantung pada suhu spesimen.
Penguji drop weight untuk uji Pellini tersedia dalam dua ukuran dengan energi 550 J dan 1650 J. Tinggi jatuh maksimum adalah 1,0 m atau 1,3 m. Bobot jatuh dinaikkan secara otomatis dengan penyesuaian ketinggian jatuh terus menerus. Energi drop dihitung secara otomatis. Area pengujian secara elektrik dan mekanis dilindungi melalui sirkuit pengaman. Uji ini tidak dilakukan sampai semua kontak keselamatan telah dijalankan dan dieksekusi. Pengoperasian dilakukan melalui layar sentuh, di mana ketinggian drop, energi drop, penurunan berat, dan kecepatan benturan ditampilkan.
Pengujian ketangguhan retak pada pelat berat
Fracture toughness testing K1c merupakan karakteristik penting untuk material logam dalam aplikasi yang berhubungan dengan keselamatan seperti konstruksi pesawat terbang, konstruksi pembangkit listrik, dan bahkan teknik otomotif. Ketangguhan patahan ditentukan menggunakan spesimen di mana retakan buatan telah diperkenalkan. Retakan biasanya diperkenalkan melalui notching spesimen yang diikuti oleh pra-retak sampai panjang retak yang ditentukan tercapai. Spesimen kemudian dimuat secara quasi-statis untuk patah. Ketangguhan patah K1c dapat ditentukan dari kurva beban-deformasi dan panjang retakan.
Pengujian dua tahap untuk penentuan K dapat dilakukan secara efisien pada Vibrofor ZwickRoell, diikuti dengan pengujian pada mesin pengujian material ZwickRoell. Pembentukan retak pada spesimen disebabkan oleh takik yang dihasilkan secara mekanis diikuti oleh pembebanan siklik. Karena frekuensi vibrofor yang dapat dicapai tinggi, apa yang disebut osilasi transien untuk menghasilkan retakan yang ditentukan terjadi dengan sangat cepat dan sangat dapat direproduksi karena sensitivitas frekuensi resonansi yang tinggi terhadap pembentukan retak.
Geometri spesimen yang paling sering digunakan disebut sebagai spesimen CT (ketegangan kompak). Beban diterapkan melalui pin yang dimasukkan ke dalam lubang di spesimen, menghasilkan kombinasi beban tarik dan lentur.
Selain spesimen CT, spesimen SENB (tekuk berlekuk ujung tunggal) digunakan. Sementara kondisi pembebanan untuk benda uji lentur lebih sederhana daripada benda uji CT, volume benda uji yang dibutuhkan jauh lebih besar. Ini jelas ditunjukkan dalam ilustrasi.