ASTM E8/ ASTM E8M：金属引張試験
ASTM E8 / ASTM E8Mに準拠した引張試験は、常温における金属材料の機械的特性を決定するための重要な試験方法です。しかし実際には、結果は再現性に欠けたり、比較が困難であったりすることが多いです。これは通常、試験の実施方法、速度制御、またはオペレーターの影響といった細部に起因しています。ツビックローエルは、試験片の測定から規格に準拠した評価まで、これらの誤差要因を体系的に管理できるようお客様をサポートします。
よくあるエラーの原因 試験手順と試験装置 自動化オプション 規格に関するよくある質問 相談のリクエスト
ASTM E8 / ASTM E8M – キーポイントの一覧
- ASTM E8 / ASTM E8Mは、室温における金属の単軸引張試験について規定しており、材料比較、品質保証、および認証の基礎として、降伏点、オフセット降伏点、引張強度、破断伸び、および断面積減少率を決定するものです。
- ASTM E8（インチ/ポンド）とASTM E8M（SI単位）は、とりわけ丸棒試験片の初期ゲージ長（4D対5D）が異なっており、これが再現性のない結果の一般的な原因となっています。
- 試験結果のばらつきの最大の原因は、材料試験機そのものにあるのではなく、試験片の準備、断面の決定、ひずみ測定、試験片の位置合わせ、試験速度の選択、およびオペレーターの影響にあることが多いです。
- 特にひずみ速度に敏感な合金の場合、異なる試験速度制御方法（メソッドA、B、またはC）によって、結果が大きく異なる可能性があります。再現性のある試験結果を得るためには、慎重な方法選択と一貫した試験パラメータが不可欠です。
- ASTM E8では、試験システム、クランプ、機械の剛性からの影響を大幅に低減し、結果の信頼性と比較可能性を著しく向上させるため、メソッドB（クローズドループ）によるひずみ速度制御を推奨しています。
- ツビックローエルは、testXpert試験ソフトウェア, を使用した、調整された試験技術と標準化されたプロセスによるサポートを提供しています。シンプルなアプリケーションから自動化された試験シーケンスまで、オペレーターの影響を軽減し、ASTM E8試験を効率的に、規格に準拠し、トレーサビリティを確保しながら実施することが出来ます。
ASTM E8の実践例：一般的なエラーの原因と、それが試験結果に及ぼす影響
- 試験の品質は、試験片の準備中にほぼ決まってしまいます。規格で規定された試験片の寸法や公差からの逸脱、適切な後処理を行わない切断や打ち抜きによる加工硬化、および測定範囲内での損傷は、材料の挙動を変化させ、再現性のない結果につながる可能性があります。
- 不正確な寸法測定: すべての応力パラメータは、試験片の初期断面積に基づいています。初期断面積の測定誤差が1%であっても、降伏強度、引張強度、その他のパラメータに直接影響を与え、試験全体の妥当性を損なう可能性があります。正確さが極めて重要です。
- 試験片の位置合わせと固定：力の加え方の質は、試験の妥当性にとって極めて重要です。クランプ時のわずかな位置ずれ、不均一なグリップ力、または不適切なチャック歯の選択によっても、試料の滑りやグリップ部分の破損につながり、局所的なクランプピーク、早期破損、またはばらつきの増加を引き起こす可能性があります。特に小型または超小型の試験片では、この傾向が顕著です。したがって、試験片グリップとチャック歯を適切に選択することによって、再現性のある低応力クランプは、特に試験メソッドAおよびCにおいて、信頼性の高い結果を得るための最も重要な前提条件の1つとなっています。
- 伸び計の選定と校正：降伏強度と耐力を決定するには、正確なひずみ測定が不可欠です。試験後の手動測定というものは、オペレーターによる影響が増大します。不適切なコンタクトフォース、位置決め、不適切な校正、校正クラスが標準化されていない伸び計の使用は、ひずみ測定に系統的な誤差を生じます。
- 実際には、破断伸びと破断後伸びはしばしば混同されています。異なるパラメータを比較したり、誤って解釈したりすると、間違った材料評価や出荷決定になる可能性があります。
- 一貫性のない、慎重に選択された試験速度:制御メソッドA、B、またはCは、特にひずみ速度の変化に敏感な合金の場合、降伏強度とオフセット降伏強度の結果に大きな違いを示すことがよくあります。試験グループと評価グループの間で、試験方法の慎重な選択と一貫した試験パラメータについて合意しておく必要があります。
- オペレーターの影響：クランプ、測定、評価の手動プロセスは、特にテスト量が多い場合にばらつきを増加させます。
これらの項目の細部への注意を払うことにより、エラーを最小限に抑え、データ品質を向上させることができます。まさにここでツビックロの試験トソリューションが真価を発揮し、試験手順における重要なステップが信頼性、正確性、再現性をもって実行されることを保証します。
試験の流れは以下のとおりです：
ASTM E8 / ASTM E8M の引張試験では、標準化された金属試験片に破断するまで一軸荷重を加えます。ASTM E8は、試験片の形状、試験速度、制御手順、およびひずみ測定に関する要件を規定しています。
- 引張試験は、規格に準拠した試験片の製造と、試験片の初期断面の正確な測定から始まります。
- 次に、試験片を適切なグリップに固定し、中央に位置合わせします。
- 荷重負荷中は、力とひずみが継続的に測定されます。選択された制御方法に応じて、応力速度（メソッドA）、ひずみ速度（メソッドB）、またはクロスヘッド速度（メソッドC）によって制御が行われます。降伏点とオフセット降伏値に達したら、規格に従って試験速度を上げることができます。
- この試験では、降伏点、オフセット降伏点、引張強度、破断伸び、断面積減少率などの特性値を測定します。断面積の減少率を求めるには、破断箇所の断面積を測定することもできます。
測寸機
断面積の測定のみで、応力に関連するすべてのパラメータの精度が決まってしまいます。CMU30およびCMU80測定システムを使用すると、断面積を厚さ方向と幅方向の両方で、サブマイクロメートル分解能と極めて高い精度で自動的に測定できます。測定値はtestXpert試験ソフトウェアに直接転送されるため、伝送エラーやオペレーターの影響が排除されます。
荷重フレームと荷重セルの選定
多くの場合、試験機の選定は、必要とされる最大荷重範囲内に絞り込まれます。しかし実際には、試験を効率的かつ再現性よく実施できるかどうかは、荷重フレーム（(万能試験機), ロードセル, 試験片グリップ／試験片マウント および伸び計 の適切な組み合わせによって決まります。したがって、選定プロセスは、試験片の予想される力範囲から始まります。これに基づいて、適切な荷重フレーム、適切なグリップ、および最適なロードセルを選定することができます。
ツビックローエルのモジュール式試験システムの利点の1つは、事実上あらゆる伸び計をほぼあらゆる荷重フレームと組み合わせることができる点です。これにより、試験システムをさまざまな材料、試験片の形状、および規格要件に柔軟に対応させることができます。同時に、すべてのロードセルは、公称力の0.2%以内の精度で校正されています。例えば、100 kNのロードセルであれば、わずか200 Nの試験荷重でも正確な測定が可能です。これにより、小型試験片と大型試験片の両方を、規格に準拠し、精度を損なうことなく、同じ材料試験機で試験することができます。
試験片のグリップと位置決め
試験片を掴むときは、曲げ、予荷重、滑りを避けることが重要です。
メソッドA（応力速度）による標準的な金属試験においては、ウェッジグリップは実用的な選択肢であり、製品ラインナップの中で最も費用対効果の高いソリューションです。ただし、ASTM E8/E8MのメソッドBにおいては、最も信頼性が高く再現性の高い試験結果を得るために、ボディオーバーウェッジ方式の試験片グリップ、または平行閉鎖式の試験片グリップの使用が推奨されます。
世界各地に展開する当社のアプリケーションテストラボ とエクスペリエンスセンターでは、専門家がお客様をサポートし、個別相談、オンサイトデモンストレーション、オンラインサポートを通じて、お客様個々のテスト課題に最適なソリューションを見つけ出します。
試験速度と制御方法の選択
試験速度は、測定される材料特性に直接的な影響を与えます。特にひずみ速度に敏感な材料の場合、速度が異なると降伏点、ひずみ値、強度が異なる可能性があります。ASTM E8 / ASTM E8Mでは、このための3つの制御メソッドが規定されています（制御メソッドとその適合性に関する詳細は、FAQをご覧ください）：
- 応力速度制御（メソッドA）
- ひずみ速度制御（メソッドB）
- クロスヘッド速度制御（メソッドC）
ツビックローエルの試験システムは、規格に記載されているすべての制御方法をサポートしているため、幅広い試験要件を規格に準拠して実装することが可能です。
規格で推奨されているメソッドBの場合、ツビックローエルの試験システムは、クローズドループシステムにおいて精密なひずみ速度制御が可能です。光学式または接触式伸び計と併用することで、実際のひずみ速度を継続的にモニターし、自動的に調整することが出来ます。規格では、ひずみ速度に関して比較的大きな許容誤差±20%（ASTM E8で規定されている0.015 ± 0.006 in./in./minまたはmm/mm/minのひずみ速度）が認められていますが、ツビックローエルのシステムは通常3%以上の精度を達成しています。これにより、結果の再現性が向上し、異なる材料を使用した場合でも、選択した試験速度を確実に維持することが可能です。
testXpert を使用すると試験ソフトウェア、ひずみ速度は常にトレーサブルになります。
- 赤い線 (1) は、ASTM E8定義 で定義された公差範囲 (設定速度の40%) を示しています。
- 緑の破線は5%の狭い許容範囲を表しており、これはツビックローエルの試験システムが不測の事態が発生した場合に安全側にあるために使用するベンチマークです。良好なひずみ速度制御は、(2) 入口の変動が少ないこと、および (3) 安定した速度制御によって特徴付けられます。このための重要な要件は、アダプティブコントローラーです。
伸び計の選択
ひずみ測定は、ASTM E8 / ASTM E8M に準拠した引張試験において、決定的な影響を与える変数の 1 つです。この規格では、伸びを測定するためのさまざまな方法が認められています-試験後の破断時の伸びを手動で測定する方法から、接触式伸び計 （クリップオン式伸び計またはmakroXtensセンサーアーム式伸び計）を使用する方法、そして試験全体を通して接触することなく伸びを記録する光学式伸び計（理想的にはvideoXtensのようなマーキングフリーソリューションを備えたもの）まで、幅広い方法が利用可能です。
- 試験後の破断伸度を手動で測定する方法は、オペレーターの影響は比較的高くなります。破片を組み立てる際やゲージの長さを読み取る際に、わずかなずれが生じるだけでも結果に影響を与える可能性があります。
- 接触式伸び計は試験中に正確な伸び値が測定できますが、オペレーターが正しく位置決めする必要があり、特に繊細な試験片や小型の試験片の場合、かなりの労力を要する可能性があります。
ツビックローエルが推奨するソリューションは、光学式伸び計です。これらの装置は、試験片に直接接触することなく、またオペレーターとは独立して、伸びを測定することが出来ます。
- その結果、ゲージ長と測定位置は常に明確に定義され、再現可能となります。
- 同時に、光学式伸び計は、伸びが連続的かつ高精度で記録されるため、ASTM E8 で推奨されているメソッド B に従ったひずみ速度制御が可能です。
- もう一つの利点は、ひずみ分布を試験片全体にわたって記録できることです。これは、試験が終了した後でも、追加の評価が引き続き可能であることを意味します。多くの場合、破断伸びの手動測定も不要であり、それによって別の潜在的な誤差要因を排除できます。これにより、オペレーターの影響が軽減され、結果の再現性が向上し、ラボにおける日常的な試験を簡素化できます。
ビデオ：ツビックローエルの ASTM E8に準拠した試験
ASTM E8およびISO 6892-1規格に準拠した金属材料の引張試験のデモ：
- ”メソッドBクローズドループひずみ速度制御”（ISO 6892-1 メソッドA1に相当）ツビックローエル万能試験機AllroundLine、接触式伸び計makroXtens、非接触式伸び計videoXtensを使用した、試験片の測定とtestXpertによる試験結果の評価
- ”メソッドCオープンループクロスヘッド速度”（ISO 6892-1 メソッドA2に相当）Proline万能試験機およびクリップオン式伸び計を使用
ASTM E8に準拠した自動引オプション
最近の材料試験機は、非常に高い精度を実現しています。したがって、多くのラボでは、結果のばらつきの最大の原因は、もはや試験装置そのものではなく、試験手順中の人的影響となっています。試験片の識別、断面の決定、試験片の位置合わせ、またはグリップにおけるわずかなずれでも、結果の再現性を損なう可能性があります。
標準化された再現可能なプロセスは、特に多数の試験片がある場合、または試験データが品質管理ループ、プロセスモニタリング、または AI ベースの分析で使用される場合に非常に重要です。自動試験システムは、これらの影響要因を低減し、すべての試験手順の再現性を最大限に高めます。
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ツビックローエルは、この目的のために幅広い自動化ソリューションを提供しています-ASTM E8に準拠したマイクロサイズおよびサブサイズの試験片から、標準的な板金試験片、最大5MNの試験荷重を持つ厚板用の自動高容量試験システムまで、多岐にわたります。自動化は結果の再現性を高めるだけでなく、特に重い検体を扱う場合において作業安全性を向上させ、ラボの職員の作業負担を軽減することが出来ます。
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ASTM E8とtestXpert試験ソフトウェア – 効率的で信頼性の高い試験
testXpert を使用すると、ASTM E8 に準拠したテストの効率が向上します。testXpert は信頼性の高い試験結果を提供し、信頼できる意思決定の基盤となります。
- 選択した方法に関係なく、ASTM E8 で指定されたすべてのパラメータが、100% 標準に準拠した試験プログラムに含まれています。事前設定されたレイアウトでは、規格で規定された許容範囲内で、実際に達成されたひずみ速度を確認できます。
- ASTM E8 に準拠したひずみ速度の事前テストや手動計算に無駄な時間を費やす必要はありません。testXpert がすべての制御パラメータの自動設定を行います。目標位置とひずみ値にピンポイントの精度でアプローチします。試験片特性の変化はオンラインで補正されます。
- testXpertは、事前定義された試験機設定により、同一の試験条件で再現性の高い試験結果を保証します。
- 再現性の高い試験結果を得るために、ユーザーマネージメントなどを活用し、オペレーターの影響を最小限に抑えます。
ASTM E8/ ASTM E8Mの典型的なアプリケーション
ASTM E8/E8Mは、金属材料の特性評価に関する世界で最も重要な規格の一つであり、material qualification, quality control, certification and engineering design材料認定、品質管理、認証、およびエンジニアリング設計material qualification, quality control, certification and engineering designのために、常温での金属の標準化された引張試験を必要とする製造業者、加工業者、使用者、および試験機関を対象としています：
- 新金属合金の材料認定
- 金属生産における品質管理
- 半完成品の入荷検査
- 航空宇宙用途における受入れ試験
- 材料の研究開発
- 顧客および認証機関向けの機械的特性の証明
- バッチ間または製造工程間の比較試験
- 量産におけるプロセス監視
ASTM E8に関するよくある質問
厳密に言えば、この ASTM 規格には 2 つの規格が含まれているため、ASTM E8 は ASTM E8M と区別する必要があります。ASTM E8ではインチとポンドの測定単位が使用されますが、ASTM E8Mでは SI 単位が使用されます。このため、一方の単位系で決定された値は、他方の単位系で決定された値と正確には等しくありません。ただし、実際には、特性値を決定および比較する際に単位間に変化がないため、これは通常問題になりません。
ただし、これに関連して、ASTM E8でひずみを決定するための原標点距離は 4D、つまり丸い試験片の直径の 4 倍を指し、ASTM E8Mでは 5D、つまり 丸い試験片の直径の 5 倍を指すことに注意することが重要です。この違いを取り違えたり観察し損ねたりすると、もはや比較できない特性値につながる可能性があります。
- 試験方法と定義の違い: どちらの規格も同じ材料を試験しますが、特性値 (伸びや降伏点など) の定義と評価が異なるため、直接の再現性は限られています。
- 試験速度：試験速度の違い：ISO 6892-1は試験速度を材料に応じて正確に規定しているのに対し、ASTM E8はより大きな許容範囲を認めており、これは結果に測定可能な影響を与える可能性があります。
- 制御方法と指定の違い：制御方式（例えば、クローズドループひずみ速度制御はASTM E8ではメソッドB、ISO 6892-1ではメソッドA1として指定されている）は、ISOとASTMで異なる名称が付けられているため、しばしば混乱を招きます。
- 試験片および測定方法の違い：試験片の形状は部分的に統一されているものの、寸法、測定の不確かさ、断面測定などの詳細が異なっています。
- ひずみ値の決定方法の違い：均一伸びと破断伸びの測定は異なる方法で行われるため、特に延性材料の場合、結果に違いが生じることがあります。
- 結果の定義の違い：引張強度 (Rm 対 TS) やひずみ値などの用語は、似ているように聞こえても、方法論的には同じではありません。
まとめ：ISO 6892-1とASTM E8は大部分が調和しているものの、完全に同じではありません。方法論や評価方法にわずかな違いがあるだけでも、試験結果に大きな差が生じる可能性があります。
詳細については、当社のブログ記事ASTM E8とISO 6892-1の比較またはウェビナーの録画をご覧ください。
要するに、違いは次のとおりです。
- 破断伸び
試験片が破断するまさにその瞬間の伸びのことです。そのため、通常は伸び計または光学測定システムを用いて、試験中に記録します。 - 破断後伸び
破断した試験片を元に戻し、ゲージ長の伸びを手動または光学的に測定することによって、破断後に決定される伸び。
なぜこの区別が重要なのでしょうか？
ASTM E8 / E8M の規範的文脈におけるこの区別が重要なのは、破断後の伸びはオペレーターの影響や正しい手動再測定に大きく依存するのに対し、破断時の伸びは試験中に使用される測定システムに大きく依存するからです。したがって、これらの値は必ずしも同一ではなく、特に局所的なくびれ、破断位置、手動によるフィードバック、または異なる測定方法の場合に顕著になります。
引張試験片には、さまざまな形状があります。ASTM E8 / E8Mでは、板金および薄板用の標準平板試験片、大径の管状製品用試験片、特殊な試験片グリップ、および標準丸棒試験片をリスト化し、ひずみ値の参照となる原標点距離を指定しています。いくつかの例外を除き、試験片の準備に必要なすべての寸法が指定されているか、または最小寸法が示されています（ASTM E8/E8M-25のセクション6試験片を参照)。
試験片の準備に関して大事な情報が提供されており、その狙いはサンプリングプロセスとその後の試験の準備が材料に影響を与えないようにすることです。この点は結局、引張試験の結果に影響を与える可能性があるためです。試験片の機械加工プロセス中に切断または打ち抜きによってひずみ硬化されたすべての領域は、試験片の特性に影響を与える場合、それに応じて処理する必要があります。一定の断面積を持つ製品（プロファイル、バー、ワイヤーなど）および鋳造試験片（鋳鉄、非鉄合金など）は、処理せずに試験を実施出来ます。
ASTM E8/E8M規格に準拠した標準平板試験片
| 試験片/材料 | 板厚 | 測定方法 | ASTM E8 | |
|---|---|---|---|---|
| 平面引張試験片”シートタイプ”* 板金、プレート、平線、テープ、長方形およびプロフィール | 0.13 mm to 19 mm [0.005 in. to 0.750 in.] | ゲージ長 G | 50 mm [2.0 in.] |  |
| 幅（W） | 12.5 mm [0.5 in.] | |||
| 厚板試験片”プレートタイプ” 板金、形材、平板材 | min. 5 mm [0.188 in.] | ゲージ長 G | 200 mm [8.0 in.] | |
| 幅（W） | 40 mm [1.5 in.] | |||
| 最小試験片「サブサイズ試験片」 | max. 6 mm [0.250 in.] | ゲージ長 G | 25 mm [1.0 in.] | |
| 幅（W） | 6.0 mm [0.25 in.] |
* 厚さが 0.15 mm [0.0059 in.] までの材料には、 ASTM E345 規格が適用されます
* ピン荷重用の引張試験片を使用できます。薄くて高強度の材料を試験する際に座屈を避けるために、チャック歯の端に補強板を使用する必要がある場合があります。（図8、セクション6.3 シート型試験片 ASTM E8/E8M-25 を参照）
ASTM E8およびE8M規格に準拠した標準丸棒試験片
| 試験片 | 測定方法 | ASTM E8 (直径の４倍) | ASTM E8M (直径の5倍) | |
|---|---|---|---|---|
| 標準試験片”試験片1” | ゲージ長 G | 50.0 mm [2.000 in.] | 62.5 mm [2.500 in.] |  |
| 直径D | 12.5 mm [0.500 in.] | |||
| 隅R Rmin. | 10.0 mm [0.375 in.] | |||
| 平行長さA（短縮断面長さ） | 56.0 mm [2.25 in.] | 75.0 mm [3.0 in.] | ||
| 標準試験片に比例した小型試験片 | ||||
| ”試験片2” | ゲージ長 G | 36.0 mm [1.400 in.] | 45.0 mm [1.750 in.] | |
| 隅R Rmin. | 8.0 mm [0.25 in.] | |||
| 直径D | 9.0 mm [0.350 in.] | |||
| 平行長さA（短縮断面長さ） | 45.0 mm [1.75 in.] | 54.0 mm [2.0 in.] | ||
| ”試験片3” | ゲージ長 G | 24.0 mm [1.000 in.] | 30.0 mm [1.250 in.] | |
| 直径D | 6.0 mm [0.250 in.] | |||
| 隅R Rmin. | 6.0 mm [0.188 in.] | |||
| 平行長さA（短縮断面長さ） | 30.0 mm [1.25 in.] | 36.0 mm [1.4 in.] | ||
| ”試験片4” | ゲージ長 G | 16.0 mm [0.640 in.] | 20.0 mm [0.800 in.] | |
| 直径D | 4.0 mm [0.160 in.] | |||
| 隅R Rmin. | 4.0 mm [0.156 in.] | |||
| 平行長さA（短縮断面長さ） | 20.0 mm [0.75 in.] | 24.0 mm [1.0 in.] | ||
| ”試験片5” | ゲージ長 G | 10.0 mm [0.450 in.] | 12.5 mm [0.565 in.] | |
| 直径D | 2.5 mm [0.113 in.] | |||
| 隅R Rmin. | 2.0 mm [0.094 in.] | |||
| 平行長さA（短縮断面長さ） | 16.0 mm [0.625 in.] | 20.0 mm [0.75 in.] | ||
特に注目すべきは試験速度です。ASTM E8およびASTM E8Mは、テスト速度を指定する 5 つの異なる方法をサポートしています。次のように指定されています
- 試験片ひずみ速度
- 試験片応力速度
- クロスヘッドスピード
- 試験の一部または全部を完了するための経過時間
- フリークロスヘッド速度（無負荷下の試験機のクロスヘッドの移動速度
いわゆる降伏特性、つまり降伏強さ、降伏点伸び、およびオフセット耐力を決定するには、一般に、弾性から塑性への材料挙動の変化に関連するすべての特性値では、試験速度の適切な制御を定義することが重要です。金属材料の場合、これらの特性値は実際のテスト速度に大きく依存する可能性があるため、テスト速度は指定された許容範囲内に維持する必要があります。ASTM E8 および ASTM E8M では、3 つの異なる制御方法でこれを考慮しています。これらは、メソッド A、B、および C として指定されています。
コントロールメソッド B:
推奨メソッド | コントロールメソッド C：
| コントロールメソッド A：
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メソッドCは、クロスヘッドの一定速度に基づいています。
- 試験片の最初の平行長さが 0.015 ± 0.003 in./in./min または mm/mm/min の伸びを受けるように、クロスヘッドの速度を設定し、一定に保つ必要があります。
- この方法は、材料が連続的に変形しない場合に推奨されます。
- メソッドCは、デジタル制御や高品質の駆動システムを持たない機械を対象としていますが、もはや最先端技術とはみなされていません。
メソッド A は、荷重適用中の引張応力の増加に基づいています。
決定的な要因は、これが力制御型の試験ではないということです。その代わりに、試験機は、試験片に決められた応力速度（例えば、11 MPa/s）を発生させる決められたクロスヘッド速度またはアクチュエータ速度で動作させます。規格の文言が不明瞭な場合があるため、この要件は時折誤解されることがあります。特に、力の制御が必要であるという誤った認識が広まっています。しかし、このような力制御を用いると、試験結果が著しく歪んでしまい、使用できなくなる可能性があります。
- 引張試験の線形弾性部分、つまり試験の最初の部分では、応力適用速度は 1.15 ～ 11.5 MPa/秒 (これは 10000 ～ 100000 psi/分に相当) でなければなりません。
- ただし、ASTM E8およびASTM E8Mでは、これらの仕様および方法が、応力の増加は、塑性挙動のポイントまで一定に保持する必要があること、または、力の増加の閉ループ制御を線形弾性範囲を超えて適用することができます。
- 実用上、メソッドAは、構造用鋼、焼入れ焼戻し鋼、または多くの非鉄金属など、比較的安定した弾性挙動を示す標準的な金属に対して、ひずみ制御試験装置が利用できない場合に使用されます。しかし、適切な設定には経験とシステムの剛性に関する十分な知識が必要です。
メソッド Bは、荷重が加えられている間のひずみ速度またはひずみ速度の制御 (ひずみ速度制御) に基づいています。
- 試験機は、正確なひずみ速度を計算するために使用されるひずみ値を継続的に提供する伸び計を使用して、クローズドループのひずみ速度を一定に保ちます。
- 規格では、0.015 ± 0.006 in./in./minまたは mm/mm/minのひずみ速度が指定されています。これは、ひずみ速度を設定する際の 40% の公差に相当します。
- これは、ほぼすべての金属材料、特に高強度鋼、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル基合金、およびひずみ速度感受性材料にとって好ましい方法と考えられています。
ひずみ速度制御により、試験結果の信頼性が向上し、再現性が確保されます。金属材料の特性値は、ひずみ速度に大きく依存します。通常、ひずみ速度が高いほど、強度値は高くなります。合金やその他の製品の特徴も、ひずみ速度依存性に影響を与えます。
適切なひずみ速度を自動的に維持するためにアダプティブコントローラが使用されるクローズドループひずみ速度制御によって、特別な利点が提供されます。
- 時間の節約: ユーザーの介入なしに、システムが自動的に正しい歪み速度を設定します。
- シンプルな信頼性: これにより、パラメータ設定時のエラーも排除されます
- 精度：アダプティブコントローラーはひずみ速度のオーバーシュートを防ぎ、不測の事態が発生した場合でもひずみ速度が許容範囲内に留まるように、ひずみ速度を一定に保ち、許容範囲内に十分に保ちます。
この方法では、制御技術を備えたテスト システムが必要ですが、テスト操作が大幅に簡素化されます。
