Metode dan definisi pengujian ASTM A370 untuk pengujian mekanis baja
ASTM A370 adalah standar kolektif yang diakui secara internasional dan komprehensif yang umumnya berkaitan dengan pengujian mekanis produk baja dan digunakan di berbagai industri seperti konstruksi, teknik mesin, otomotif dan kedirgantaraan. Hal ini memastikan bahwa produk baja memenuhi persyaratan tinggi untuk kekuatan, keuletan, dan keamanan, serta memberikan dasar yang dapat diandalkan untuk industri, penelitian, dan jaminan kualitas.
Untuk menentukan sifat material yang diperlukan sesuai dengan spesifikasi produk, ASTM A370 menjelaskan berbagai metode pengujian seperti uji tarik, uji lentur/flexure, uji kekerasan Brinell, Rockwell dan uji kekerasan portabel serta uji impak Charpy. Fokus ASTM A370 terutama pada pengujian tarik.
Konten berikut ini menjelaskan aspek-aspek utama. Namun, demikian, untuk pengujian yang sesuai dengan standar menurut ASTM A370 sangat penting untuk membeli standar yang lengkap.
Referensi standar Uji tarik Uji lentur/flexure Pengujian kekerasan Uji impak Charpy Annexes FAQ Proyek pelanggan
Referensi ke standar tambahan dalam ASTM A370
ASTM A370 menetapkan metode pengujian dasar untuk pengujian mekanis produk baja dan mengacu pada standar pengujian lain dari katalog standar ASTM. Perlu dicatat bahwa “standar-A” dalam standar ASTM seperti ASTM A370 mengacu pada material besi dan baja (“A” untuk “logam besi”). Sebaliknya, E-standards seperti ASTM E8 umumnya mengacu pada metode dan praktik pengujian (“E” untuk “metode dan praktik pengujian”).
Perbedaan antara ASTM A370 dan standar ASTM yang ditentukan meliputi geometri spesimen.
Selain standar ASTM yang relevan, standar ISO masing-masing yang relevan dalam kombinasi dengan ASTM A370 juga disertakan dalam tabel.
| Metode pengujian dalam ASTM A370 | Referensi ke standar ASTM | Mitra dalam standar ISO |
|---|---|---|
| Uji tarik pada suhu ruangan | ||
| Uji lentur | ASTM E290 ASTM E190 | |
Kekerasan Rockwell Hardness Brinell Kekerasan Vickers | ||
| Uji impak Charpy |
Uji tarik sesuai ASTM A370
Uji tarik adalah metode utama untuk menentukan sifat mekanis baja dan material lainnya. Spesimen standar diuji di bawah beban tarik yang meningkat hingga patah.
Uji tarik menurut ASTM A370 menentukan sifat material berikut ini secara khusus:
- Modul elastisitas E: Tingkat ketahanan bahan terhadap deformasi elastis
- Yield point Re dan Rp0,2: Deformasi permanen pada material atau plastisisasi.
- Kekuatan tarik Rm: Tegangan tarik mekanis maksimum yang dapat diterapkan sehingga material dapat dibebani. Selain itu, titik kekuatan maksimum.
Nilai karakteristik terpenting yang ditentukan dalah yield point, kekuatan tarik dan strain at break. Nilai-nilai ini memberikan informasi tentang perilaku material di bawah beban dan menentukan pemilihan material untuk berbagai aplikasi, seperti di industri otomotif, teknik mesin, atau kedirgantaraan.
Uji tarik pada suhu sekitar dilakukan sesuai dengan standar standar internasional seperti ASTM E8 atau ISO 6892-1. Spesimen dikenai tegangan tarik kuasi-statis sementara gaya dan regangan/strain diukur secara terus menerus. Yield point menunjukkan titik di mana material mulai berubah bentuk secara plastis, kekuatan tarik adalah beban maksimum yang dapat ditahan oleh material. Strain at break menggambarkan kemampuan material untuk berubah bentuk secara plastis sebelum patah.
Selain nilai karakteristik ini pada suhu ruang, uji tarik juga dapat dilakukan dalam varian lain, seperti pada suhu tinggi seperti pada ASTM E21 atau ISO 6892-2 untuk menguji perilaku material di area aplikasi tertentu. Pengujian ini sangat penting untuk jaminan kualitas produk baja dan membantu memastikan kesesuaian bahan untuk berbagai aplikasi industri.
Mesin pengujian ZwickRoell bekerja dengan sistem pemuatan elektromekanis dan memungkinkan kontrol yang tepat dari kecepatan pengujian.
Uji tarik ASTM A370 pada spesimen dan dimensi
ASTM A370 menetapkan penggunaan spesimen datar atau bulat untuk uji tarik. Di bawah ini adalah perbandingan dimensi spesimen dengan ASTM E8. Tabel berikut ini menunjukkan dimensi spesimen standar untuk spesimen datar menurut ASTM A370. Standar ini menjelaskan tiga jenis spesimen yang berbeda, yang berbeda dalam ketebalan lembaran. Ini adalah spesimen tarik datar yang terbuat dari lembaran logam ("tipe lembaran"), spesimen "tipe pelat" yang terbuat dari pelat berat, antara lain, dan "spesimen subsize".
Dibandingkan dengan ASTM E8, dapat dilihat bahwa hanya spesimen subsize yang sedikit berbeda dalam hal lebar spesimen dalam sistem metrik. ASTM E8 menawarkan beberapa geometri spesimen lain dengan panjang pengukur berbeda yang tidak disebutkan dalam ASTM A370.
Secara keseluruhan, dapat dikatakan bahwa geometri spesimen antara ASTM A370 dan ASTM E8 (M) sangat mirip untuk spesimen datar dan bulat dalam uji tarik. Namun demikian, terdapat perbedaan - khususnya dalam sistem metrik, yang harus diperhitungkan apabila menggunakannya.
Spesimen datar
| Kategori | Ketebalan lembaran | Jenis pengukuran | ASTM A370 | ASTM E8 |
|---|---|---|---|---|
| Spesimen tarik datar "tipe lembaran" | 1 inci (maks. 25 mm) | Panjang gauge (G) | 2,0 inci (50 mm) | 2,0 inci (50 mm) |
| Lebar (W) | 0,5 inci (12,5 mm) | 0,5 inci (12,5 mm) | ||
| Spesimen pelat berat "Pelat tipe I" | 3⁄16 inci (min. 5 mm) | Panjang gauge (G) | 8,0 inci (200 mm) | 8,0 inci (200 mm) |
| Lebar (W) | 1,5 inci (40 mm) | 1,5 inci (40 mm) | ||
| Spesimen pelat berat "Pelat tipe II" | 3⁄16 inci (min. 5 mm) | Panjang gauge (G) | 2,0 inci (50 mm) | 2,0 inci (50 mm) |
| Lebar (W) | 1,5 inci (40 mm) | 1,5 inci (40 mm) | ||
| Spesimen terkecil "Spesimen subsize" | 1⁄4 inci (maks. 6 mm) | Panjang gauge (G) | 1,0 inci (25 mm) | 1,0 inci (25 mm) |
| Lebar (W) | 0,25 inci (6,25 mm) | 0,25 inci (6,0 mm) |
Spesimen bulat
ASTM A370 juga menentukan geometri spesimen untuk spesimen bulat: Tabel berikut ini menunjukkan dimensi spesimen standar untuk spesimen bulat menurut ASTM A370. Standar ini menjelaskan berbagai jenis spesimen yang berbeda dalam radius dan diameter spesimen. Panjang paralel ("panjang bagian yang diperkecil") juga bervariasi. Perbedaan persisnya dapat ditemukan dalam tabel di bawah ini. Dibandingkan dengan ASTM E8, nilainya berbeda, terutama dalam penerjemahannya ke dalam sistem metrik, tetapi juga pada area panjang gauge. Hal ini terutama memengaruhi Spesimen Standar 2 dan Spesimen Ukuran Kecil 1.
| Kategori | Jenis pengukuran | ASTM A370 (in) | ASTM A370 (mm) | ASTM E8 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Spesimen standar "Spesimen Standar 1" | Panjang gauge G | 2,0 | 50,0 | 50,0 |
| Jari-jari/radius fillet R | 3/8 | 10,0 | 10,0 | |
| Panjang paralel A (panjang bagian yang dikurangi) | 2,25 | 60,0 | 56,0 | |
| Spesimen standar "Spesimen Standar 2" | Panjang gauge G | 1,4 | 35,0 | 36,0 |
| Jari-jari/radius fillet R | 0,25 | 6,0 | 8,0 | |
| Panjang paralel A (panjang bagian yang dikurangi) | 1,75 | 45,0 | 45,0 | |
| "Spesimen Ukuran Kecil 1" | Panjang gauge G | 1,0 | 25,0 | 24,0 |
| Jari-jari/radius fillet R | 3/16 | 5,0 | 6,0 | |
| Panjang paralel A (panjang bagian yang dikurangi) | 1,25 | 32,0 | 30,0 | |
| "Spesimen Ukuran Kecil 2" | Panjang gauge G | 0,64 | 16,0 | 16,0 |
| Jari-jari/radius fillet R | 5/32 | 4,0 | 4,0 | |
| Panjang paralel A (panjang bagian yang dikurangi) | 0,75 | 20,0 | 20,0 |
Genggaman/grips spesimen dan eksensometer untuk uji tarik hingga ASTM A370
Pengukuran yang tepat dan pemasangan spesimen yang stabil sangat penting untuk melakukan uji tarik sesuai dengan ASTM A370. Grip spesimen kami yang dikembangkan secara khusus memastikan pengikatan spesimen baja yang aman dan andal, menciptakan kondisi pengujian yang realistis. Hal ini memastikan bahwa spesimen tetap stabil selama pengujian tanpa mempengaruhi sifat mekanis.
Selain itu, ekstensometer presisi tinggi kami memastikan pengukuran regangan/strain yang tepat dan memungkinkan untuk menentukan nilai karakteristik penting seperti kekuatan luluh, modulus elastisitas, dan regangan putus. Ekstensometer non-kontak khususnya merekam regangan terkecil sekalipun dengan akurasi maksimum.
Dengan bantuan solusi inovatif, kami memastikan bahwa pengujian Anda memenuhi standar tertinggi dan memberikan hasil yang tepat dan dapat direproduksi. Hal ini memberikan kontribusi yang signifikan terhadap jaminan kualitas dan evaluasi yang baik terhadap sifat material produk baja.
Uji kelenturan/flexure terhadap ASTM A370
Uji kelenturan/flexure adalah metode yang telah terbukti untuk mengevaluasi keuletan baja dan logam. Spesimen dibengkokkan ke sudut tertentu di sekeliling diameter internal tertentu. Pengujian tergantung pada faktor-faktor seperti sudut tekukan/bending angle, cross-section, komposisi kimia, kekuatan tarik, dan kekerasan baja.
Metode pengujian didasarkan pada standar ASTM E190 dan E290. Pengujian biasanya dilakukan pada suhu sekitar, di mana kecepatan pembengkokan, jika cukup lambat (quasi-statis), tidak memainkan peran yang signifikan.
Standar lain untuk uji flexure adalah ISO 7438 dan ISO 8491.
Mesin pengujian ZwickRoell kami yang modern dan kontrol kualitas yang ketat memungkinkan kami untuk memberikan hasil yang andal dan sesuai standar untuk produk baja Anda.
Pengujian kekerasan menurut ASTM A370
Uji kekerasan umumnya mengukur ketahanan bahan terhadap penetrasi oleh benda geometris dan berfungsi sebagai metode yang relatif sederhana dan cepat untuk memperkirakan kekuatan material. Uji kekerasan juga berfungsi sebagai perkiraan kekuatan tarik karena ada korelasi di antara keduanya. Hubungan ini telah diteliti dengan baik untuk baja dan memungkinkan untuk memperkirakan kekuatan tarik jika uji tarik langsung tidak dapat dilakukan. ASTM A370 secara khusus mengacu pada pengujian baja.
Tergantung pada persyaratan spesifik, metode pengujian yang berbeda untuk kekerasan digunakan dalam ASTM A370:
- Rockwell (menurut ASTM E18): Ideal untuk baja yang dikeraskan, pengukuran yang relatif cepat
- Brinell (menurut ASTM E10): Cocok untuk soft to medium-hard metal, lekukan/indentatiion yang lebih besar
- Penguji kekerasan portabel – Fleksibel untuk benda kerja yang besar atau tidak bergerak
Hasil pengujian dapat dikonversi ke dalam skala kekerasan lain atau ke dalam kekuatan menggunakan tabel konversi. Dalam dokumentasi, nilai kekerasan yang diukur ditentukan bersama dengan skalanya, misalnya 353 HBW atau 38 HRC
Mesin uji kekerasan ZwickRoell yang presisi menjamin pengukuran kekerasan yang andal dan sesuai standar untuk berbagai produk baja.
ASTM A370 Uji impak Charpy
Uji impak Charpy (juga berdasarkan ASTM E23) adalah metode pengujian dinamis untuk menentukan keuletan material di bawah beban impak. Spesimen berlekuk/notched specimen dikenai beban impak dalam pendulum impact tester. Nilai tes yang ditentukan meliputi:
- Energi yang diserap dari spesimen – ukuran ketahanan material terhadap beban mendadak dan klasifikasi antara getas dan ulet.
- Persentase fraktur geser – untuk menilai jenis fraktur (rapuh atau ulet)
- Ekspansi lateral pada sisi takik/notch - penilaian deformasi material
Uji impak notched bar Charpy juga dijelaskan secara rinci dalam ISO 148-1.
Uij impak notched bar Izod, seperti yang dijelaskan dalam ASTM E23, hanya disebutkan secara singkat dalam konteks ini dalam ASTM A370, tetapi tidak dibahas secara rinci. Tidak ada penjelasan rinci mengenai metode pengujian, pelaksanaannya, atau persyaratan khusus yang harus diperhatikan.
Lampiran 1: Produk batang baja
Jaminan kualitas bars dan rods dilakukan dengan menggunakan metode pengujian khusus yang melampaui spesifikasi umum. Uji tarik tidak diperlukan untuk batang baja dengan diameter kurang dari 13 mm, tetapi dapat dilakukan jika perlu. Uji kelenturan/flexure dilakukan secara berbeda, tergantung pada proses pembuatannya (hot-rolled atau cold-rolled). Untuk pengujian kekerasan, lapisan material mungkin perlu dihilangkan untuk memastikan hasil yang akurat. Pengujian ini memastikan bahwa batang baja memenuhi persyaratan mekanis yang tinggi dan kualitasnya diperiksa secara andal.
Lampiran 2: Produk tubular baja
Pengujian tabung atau pipa baja mencakup berbagai bentuk, termasuk bulat, persegi, persegi panjang, dan profil khusus. Uji tarik dilakukan pada bagian tabung yang lengkap, spesimen strip yang dipotong secara longitudinal, dan spesimen cincin yang dipotong dari dinding tabung (uji tarik cincin/ring). Spesimen dibebani secara aksial atau radial untuk menentukan sifat mekanik seperti kekuatan tarik, yield point, dan strain at break.
Uji kekerasan dilakukan di bagian dalam atau luar tabung serta di cross-section. Gaya uji yang lebih rendah digunakan untuk tabung berdinding tipis untuk menghindari deformasi. Pengujian tambahan dilakukan untuk menentukan keuletan, termasuk uji kompresi pada spesimen cincin/ring (crush test), uji perataan/flattening test, reverse flattening test, uji himpitan/crushing test, flanging test, expansion test dan tube-flattening test, yang mensimulasikan berbagai skenario beban. Selain itu, uji ekspansi cincin hidraulik/hydraulic ring expansion digunakan untuk menentukan kekuatan transverse yield strength dan memastikan bahwa tabung memenuhi persyaratan mekanis yang diperlukan.
Lampiran 3: Pengencang baja/steel fasteners
Untuk pengujian pengencangan/fasteners seperti baut, sekrup, dan mur, uji tarik dilakukan dengan memeriksa beban putus minimum dan beban bukti. Jika diperlukan, baut dapat dipendekkan ke panjang standar untuk digunakan dalam metode pengujian. Uji kekerasan pada baut dan mur dilakukan dengan menggunakan metode Brinell atau Rockwell, tergantung ukuran dan spesifikasinya. Untuk mur besar, uji kekerasan cross-sectional dilakukan untuk memastikan bahwa pengencang berfungsi dengan andal bahkan di bawah beban ekstrem dan memenuhi standar yang ditentukan.
Lampiran 4: Produk kawat bundar baja
Pengujian produk kawat meliputi uji tarik menggunakan genggaman baji atau genggaman pembungkus untuk menyelaraskan spesimen dengan benar. Diameter kawat diukur hingga 0,025 mm pada titik putus. Regangan/strain ditentukan dengan mengukur jarak antara titik-titik putus. Untuk produk kawat dengan diameter 2,5 mm atau lebih, uji kekerasan juga dilakukan. Uji daktilitas seperti uji belitan/winding dan spiral membantu mendeteksi cacat material dan memastikan bahwa kabel terus bekerja dengan andal di bawah beban.
Lampiran 5: Uji impak Charpy
Uji impak charpy dan Izod digunakan untuk menyelidiki perilaku logam di bawah beban impak, di mana kerapuhan dan keuletan di bawah beban impak dievaluasi. Pengujian ini memberikan nilai kuantitatif yang memungkinkan perbandingan antara berbagai bahan dan proses manufaktur. Pengujian ini mengilustrasikan pada suhu berapa material berubah dari ulet menjadi getas, dan dengan demikian membantu memilih material untuk aplikasi khusus. Perhatian khusus harus diberikan pada kondisi pengujian yang benar untuk baja berkekuatan tinggi, karena hal ini dapat secara signifikan mempengaruhi hasil. Meskipun memiliki keterbatasan, namun pengujian ini merupakan alat bantu yang penting untuk pemilihan bahan dan kontrol kualitas.
TENTANG PENULIS:
Dr. Harald Schmid
Manajer Industri Global Logam | ZwickRoell GmbH & Co. KG
Sebagai Manajer Industri Global, beliau bertanggung jawab atas strategi industri di sektor logam dengan fokus pada pengamatan pasar, pengembangan lebih lanjut dari solusi pengujian dan dukungan penjualan di lingkungan internasional.
Beliau memiliki pengalaman yang luas dalam pekerjaan standardisasi dan secara aktif terlibat dalam berbagai komite, termasuk komite ISO internasional ISO/TC 164 Pengujian Mekanik Logam dan kelompok kerja DIN nasional seperti NA 062-01-42 AA Pengujian tarik dan keuletan/ductilitas untuk logam dan NA 062-01-47 AA Pengujian impak untuk logam dan pengujian teknologi-mekanik untuk pipa logam.
Karier akademisnya dimulai dengan gelar di bidang teknik mesin (B.Sc. & M.Sc.) di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT). Setelah memegang posisi internasional di bidang teknik mesin, ia bekerja sebagai asisten peneliti di Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg dengan fokus pada karakterisasi material dan pembentukan lembaran logam. Ia mendedikasikan gelar doktornya untuk topik proses menggambar dalam dengan manik-manik gambar.
Pertanyaan umum tentang ASTM A370
ASTM A370 menjelaskan metode pengujian standar untuk pengujian mekanis produk baja, termasuk uji tarik, kelenturan, kekerasan, dan uji impak batang berlekuk untuk menentukan sifat mekanisnya. Hal ini memastikan bahwa produk baja memenuhi persyaratan tinggi untuk kekuatan, ketangguhan, dan keamanan, serta memberikan dasar yang dapat diandalkan untuk industri, penelitian, dan jaminan kualitas.
ASTM A370 mencakup berbagai metode uji mekanis untuk produk baja, termasuk uji tarik, tekuk, kekerasan, dan impak untuk menentukan sifat mekanisnya. Sebaliknya, ASTM E8 berfokus secara eksklusif pada uji tarik untuk material logam dan menentukan kondisi pengujian, geometri spesimen, dan metode evaluasi untuk penentuan kekuatan tarik, dan titik leleh.