シートメタルとストリップの引張試験
シートやストリップの引張試験は国際規格である及び米国の規格ASTM E8に準拠して行われるのが一般的です。加えて、各国や地域で様々な規格によっても行われますが、これら規格は近年ISO 6892-1 へ沿った改正が行われています。EN ISO 6892-1もヨーロッパ規格ですが、ISOと同一の文言となっています。全てのEUの加盟国は各国の規格としてこの規格を採用しています(例えばDIN EN ISO 6892-1)。これら規格に盛り込まれている特性値や測定方法は、試験結果において比較可能となっています。材料の特性評価において重要な値は、降伏点、オフセット耐力、ダイの最大強度、最大力でのひずみ、最大応力でのひずみ、破断時のひずみです。これらの特性値はエンジニア達のベースとして使用されたり、あるいは材料の出荷受入れ時の基準として使用されたりしています。
シートメタルとストリップの引張試験では温度上昇下
エンジン設計、電力プラント、パワートレイン、化学プラントなどの分野では、使用される材料は約1,200 °Cまで、またはそれ以上の温度環境におかれ、高温下での材料の挙動を知る事は重要です。これららの分野では温度上昇下における引張試験が主に行われていますが、曲げ試験もまた重要です。ツビックローエルは、これらの試験のための包括的なソリューションとして高温試験システムを提供しています。これらは、温度制御炉、試験片グリッププルロッド、高温ひずみ測定装置、そしてツビック試験機に組み込むためのその他の必須の高温試験アクセサリーで構成されています。
金属板および帯板の引張試験用試験ソリューション
ツビックローエルは、引張試験によって材料特性を測定するための幅広い材料試験機を提供しています。これらのシステムは、高荷重下での高精度試験を可能にします。ツビックローエルは、軸方向および横方向のひずみ伸び計の包括的なラインナップを取り揃えており、お客様の要件と試験条件に合わせて最適な組み合わせを選択できます。例えば、makroXtensデジタル伸び計と光学式横方向ひずみ伸び計を組み合わせることができます。この組み合わせにより、堅牢性と高度な自動化、そして試験片の取り扱いが容易になります。makroXtensは、破断点までの伸びを測定します。伸び計尖端のナイフエッジホルダーは試験片破断時の急激なリリース力によるネガティブな影響を排除します。オプションにて破断場所の認識機能によって、光学式の幅計が試験片を破断まで追尾し、幅を測定し、破断位置の特定を高精度で行っています。
R 値と n 値は、成形特性を特徴付けるために引張試験で決定されることもよくあります。n 値は均一な伸びまでの塑性変形中の加工硬化 (応力の増加) を表し、r 値は垂直方向の異方性を表します。n値は引張応力とひずみデータから求められます; r値は、試験片にかかる横ひずみも加えて計測することで求められます。引張試験用試験片はロール方向に沿ってストリップあるいはシートから切り出されます。r値はこのロールの方向によって影響を受けます。これはシート材を大量成形加工する場合に非常に重要となります。材料が表面処理中にいかなる変化も起さないように、シート材の厚さは試験片厚さと同一となるようにします。また、平行部長さはミリング、パンチング、フィニッシングで作成されますが、この場合にも材料がいかなる変化も受けないようにします。
特徴的な機能は、材料の追加の変形特性を決定するために使用される 2 軸引張試験、または十字形二軸引張試験を実行できることです。この試験は主に研究開発分野で行われており、ある決められた応力下で試験片の交差点を分析します。ツビックローエルでは3種類の十字試験機を用意しています。ほとんどのケースでは、ひずみ測定はオプティカル、非接触で行われます。このため、ツビックローエルは様々な光学式/非接触式伸び計を提供しています。
シートメタルとストリップの硬さ試験
シートメタルとストリップの硬さ試験は、主に試験片の表面全体の硬さを評価し、組織学的調査を行うために行われます。アプリケーションに応じて、ISO 6506-1 (ブリネル)、ISO 6507-1 (ビッカーズ)、ISO 6508-1 (ロックウエルl)、ASTM E10 (Bブリネル)、ASTM E384 (ビッカーズとヌープ)、およびASTM E18 (ロックウエル)の硬さ試験を行います。さらに、特定の用途分野では他の方法や仕様が使用される場合もあります(例えば、航空宇宙産業では欧州規格EN 2002-7が使用されています)。
硬度試験は、より大きな構造物が金属板やストリップから溶接される場合、それらの溶接継ぎ目の試験にも使用されます。代表的な例としては造船、海上構造物、ガスなどのパイプライン等です。
DIN EN ISO 9015では試験タイプが定義されています。通常、硬度テストはビッカース HV5 または HV10 (テスト荷重 49 N または 98 N) に従って実行されます。溶接継手試験では、母材、熱影響部、そして溶接金属自体の硬度を試験・監視する必要があるため、溶接継手の断面および横断面に多数の圧痕を付ける必要が生じます。この種の試験には、プログラム可能なシーケンスを用いて所定の位置に圧痕を自動的に付け、測定も自動的に行う自動硬度計がよく用いられます。
シートメタルおよびストリップ試験用硬度計
ツビックローエルの製品ポートフォリオでは全ての試験メッソドに対して硬さ試験機を用意しています。この全自動システムは特に溶接継ぎ手試験に使用されています。このシステムの利点は人による影響を極力無くし、効率的な試験を大量に行う事が出来る点にあります。ツビックローエル硬さ試験機は全ての国際規格の要求を満たし、さらに国際規格に基づく校正も実施可能です。ツビックローエルはドイツの規格団体、DAkkSによって硬さ試験機の校正機関として認定を受けています。
シートメタルとストリップの曲げ試験
3点曲げ試験は曲げ特性値を求めるだけではなく、曲げエッジのビジュアルな評価にも行われます。特に、溶接継ぎ手の挙動は試験中の観察対象です。既存の試験片ホルダーを利用して使用できる様々なオプション治具により最適なソリューションをツビックローエルは提供しています。