Ga naar de inhoud van de pagina

DIN EN ISO 6892-1 - Trektest op metaal bij kamertemperatuur

De norm DIN EN ISO 6892-1 voor trektests op metaal werd gepubliceerd in februari 2017. Hij standaardiseert trektests op metaal of staal bij kamertemperatuur en definieert de mechanische karakteristieke eigenschappen.

Naam Type Grootte Download

Beschrijving van de testtaak / testmethode

De trektest is de belangrijkste en meest frequent gebruikte mechanisch-technologische test ter wereld, die de sterkte en rekeigenschappen bepaalt van metalen die van cruciaal belang zijn bij het ontwerp en de bouw van componenten, gebouwen, machines, voertuigen en andere zaken.

De testopgave is het betrouwbaar en reproduceerbaar bepalen van karakteristieke waarden om internationaal te kunnen vergelijken.

De uniaxiale trektest wordt gebruikt voor het bepalen van de karakteristieke waarden voor de vloeigrens of rekgrens, treksterkte en de rek bij breuk.Daarnaast worden ook de onderste vloeigrens, de vloeirek en de maximale kracht bepaald.

Trektest op metaal, ISO 6892 en ASTM E8 - onderscheid gebaseerd op temperatuurbereik

Voor de trektest op metaal onderscheidt de norm vier temperatuurgebieden waarin trektests worden uitgevoerd: kamertemperatuur, verhoogde temperatuur, lage temperatuur en de temperatuur van vloeibaar helium. De verschillende temperatuurgebieden en het vloeibaar helium stellen zeer bijzondere eisen aan de testsystemen en de testmethode, inclusief de samplevoorbereiding. Daarom is de internationale ISO norm onderverdeeld in vier verschillende delen, elk voor één van de hierboven vermelde temperatuurgebieden:

  • ISO 6892-1 testmethode bij kamertemperatuur
  • ISO 6892-2 testmethode bij verhoogde temperatuur
  • ISO 6892-3 testmethode bij verlaagde temperatuur
  • ISO 6892-4 testmethode in vloeibaar helium

Naast deze internationaal erkende ISO normen, worden ook nationale normen zoals de Amerikaanse ASTM norm, de Europese EN norm, de Japanse JIS norm en de Chinese GB/T norm internationaal toegepast. Voor gespecialiseerde sectoren, bv. lucht- en ruimtevaart, zijn bijkomende specifieke normen van toepassing of nodig.

DIN EN ISO 6892-1:

De trektest op metaal gebeurt voornamelijk volgens de normen DIN EN ISO 6892-1 en ASTM E8. Beide normen definiëren samplevormen en de testmethodes. Het doel van de normen is het definiëren en vastleggen van een testmethode zodat zelfs met verschillende testsystemen de gemeten karakteristieke waarden reproduceerbaar en correct blijven. Dit betekent ook dat de norm belangrijke invloedsfactoren beschrijft en algemene vereisten vastlegt zodat er genoeg speelruimte blijft voor technische realisaties en innovatie.

Belangrijke karakteristieken uit de trektest op metaal volgens ISO 6892-1 zijn onder andere:

  • De vloeigrens; of beter de bovenste en onderste vloeigrens (ReH en ReL)
  • De proportionele rek; over het algemeen bepaald als rekgrens bij 0.2 % plastische rek (Rp0.2).
  • De vloeirek: nauwkeurigere bepaling van de rekgrens met een extensometer, aangezien deze enkel gemeten kan worden met een extensometer (Ae)
  • De treksterkte (Rm)
  • De uniforme rek (Ag)
  • De rek bij breuk (A), waarbij de normatieve specificatie over de meetlengte bijzonder belangrijk is

De treksterkte bij verschillende hardingsniveau’s

Voor metalen met een uitgesproken vloeigrenshttps://www.zwickroell.com/de-de/materialpruefung-werkstoffpruefung/zugversuch/streckgrenze wordt de treksterkte (maximale trekkracht) gedefinieerd als de hoogste bereikte kracht na de bovenste vloeigrenshttps://www.zwickroell.com/de-de/materialpruefung-werkstoffpruefung/zugversuch/streckgrenze. De maximale trekkracht voorbij de vloeigrens kan ook onder de vloeigrens liggen bij matig koudverstevigde materialen, daarom is de treksterkte in dit geval lager dan de waarde van de bovenste vloeigrens.

De afbeelding toont een spanning/rekcurve met een hoge koudversteviging (1) en met een zeer lage koudversteviging (2) na de vloeigrens.

Voor kunststoffen met een vloeigrens en daaropvolgende spanning daarentegen komt de treksterkte overeen met de spanning bij de bovenste vloeigrens.

Vloeigrens (ReH en ReL), rekgrens (Rp en Rt) en treksterkte (Rm)

Voor de bepaling van de rekgrens en de treksterkte is slechts één precieze krachtmeting nodig, terwijl het voor alle andere karakteristieken nodig is een (automatische) rekmeting met een extensometer uit te voeren tijdens de test, of een manuele rekmeting na het verwijderen van het sample.

Vereisten voor krachtmeting en meting van de verlenging

De belangrijkste en duidelijkst omschreven vereisten gaan over de krachtmeting en de meting van de verlenging van het sample onder invloed van de kracht.

  • Voor de krachtmeting verwijst de ISO 6892 reeks naar ISO 7500-1 over de kalibratie en verificatie van krachtmeetsystemen voor trek- en druktestmachines, meerbepaald is een Klasse 1 noodzakelijk.
  • Voor de rekmeting verwijst de ISO 6892 reeks naar ISO 9513 over de kalibratie van rekmeetsystemen voor gebruik in uniaxiale tests, en is een Klasse 1 nodig voor de bepaling van de rekgrens of een Klasse 2 voor andere karakteristieke waarden (met verlengingen groter dan 5%).

Het kalibratieproces en in het bijzonder de classificaties worden beschreven in de normen voor kracht- en verlengingsmeting. De laatste is cruciaal voor het uitvoeren van tests. Uit de toekenning van de klasse kunnen maximaal toegelaten afwijkingen en resoluties afgeleid worden voor het te kalibreren meetsysteem. Deze moeten gebruikt worden voor de bepaling van de meetonzekerheid van het meetsysteem.

  • ASTM E8 verwijst naar ASTM E74 voor de krachtmeting.
  • naar ASTM E83 voor de verlengingsmeting.
  • De internationaal toegepaste normen zijn soms anders in de structuur van hun inhoud, maar op vlak van definities en vereisten stemmen ze overeen zodat de relevante karakteristieke waarden uit de trektest niet significant van elkaar afwijken.

Een vernoemenswaardige afwijking is de evaluatie en dus de classificatie van de rekmeters. Terwijl ISO 9513 verwijst naar de afwijking ten opzichte van de ingestelde doelwaarde, houdt ASTM E83 ook rekening met de initiële meetlengte. Een rekmeter voor kleine initiële meetlengten moet voldoen aan strengere vereisten dan een rekmeter voor grotere initiële meetlengten.

Karakteristieke waarden waarvoor een extensometer van ten minste Klasse 1 volgens ISO 9513 nodig is voor trektests op metaal, zijn:

  • Initiële stijging van de spanning/rekcurve mE
  • Rekgrenzen Rp en Rt

Karakteristieke waarden waarvoor een extensometer van ten minste Klasse 2 volgens ISO 9513 nodig is voor trektests op metaal, zijn:

  • Vloeirek Ae
  • Uniforme rek Ag en Agt, maar ook
  • Plateaugebied e rond de treksterkte Rm of maximale trekkracht Fm
  • Rek na breuk A en At

Invloed van de testsnelheid op de vloeigrens (ReH en ReL) en rekgrenzen (Rp en Rt)

Op de correcte bepaling van de vloeigrens (ReH en ReL) en de rekgrenzen (Rp en Rt), heeft naast een nauwkeurige kracht- en rekmeting, ook de testsnelheid een belangrijke invloed.

  • De karakteristieke waarden van metalen veranderen wanneer de reksnelheid waarmee de test wordt uitgevoerd, verandert.
  • Als vuistregel resulteren hogere reksnelheden in hogere sterktewaarden.
  • Afhankelijk van de legering en de productkwaliteit van het metaal, kan de afhankelijkheid van de reksnelheid zeer uitgesproken zijn, en kan het materiaal zelfs buiten de specificatiegrenzen vallen voor de kwaliteit in kwestie.
  • Dit fenomeen heeft in de internationale norm geleid tot de introductie van een bijkomende methode om de correcte testsnelheid te regelen, en deze specifieke reksnelheid met nauwere toleranties aan te houden.

Sinds 2009 hebben zowel de ISO als de ASTM deze zogenaamde reksnelheidssturing opgenomen in de norm voor trektests op metaal, om zo de betrouwbaarheid van de resultaten te verbeteren bij het bepalen van de vloeigrens en de rekgrenzen.

Beide normen, en daardoor ook bijkomende nationale normen zoals JIS Z2241 en GB/T 228, beschrijven twee manieren om deze reksnelheidssturing te implementeren:

  • Automatische sturing met behulp van een signaal van een rekmeter (closed loop) en
  • Alternatief manuele regeling door selectie van een traversesnelheid waarbij de reksnelheid voor het bepalen van de karakteristieke waarden klopt (open loop).

De eerste methode maakt gebruik van de moderne technische mogelijkheden van aandrijvingen om automatisch de traversesnelheid aan te passen aan de door de norm vooropgestelde reksnelheid.Hiervoor is een testsysteem met deze regelmodus nodig, maar vergemakkelijkt het uitvoeren van de test en voorkomt fouten bij het instellen van de traversesnelheid.Daarom wordt deze methode aanbevolen.

Testsnelheidsbereik volgens ISO 6892-1 tijdens de verschillende testfasen

Rek na breuk A en At

De rek bij breuk A of At is een maat voor de ductiliteit en voor de vloeieigenschappen van een materiaal.

De rek bij breuk At kan enkel bepaald worden met een extensometer die op het sample meet tot aan en voorbij het breukpunt, om de verlenging van het sample te meten.

De rek bij breuk A werd normaal gezien manueel gemeten, maar wordt vandaag ook gemeten met extensometers. Voor een automatische meting is het dus van aanzienlijk belang dat het breukpunt van het sample correct bepaald wordt.

Moderne algoritmen analyseren automatisch de spanning/rekcurve en verzekeren een betrouwbare registratie van het breukpunt en dus een nauwkeurige bepaling van de rek bij breuk. De breuklocatie op het sample, meerbepaald in de parallelle lengte van het sample, is ook belangrijk voor een betrouwbare en nauwkeurige bepaling van de rek bij breuk. Als de breuk of het breukpunt zich niet binnen de meetlengte van een contactextensometer bevinden, kan de plastische vervorming die optreedt tijdens het insnoeren en de breuk niet correct bepaald worden. Moderne evaluatie-algoritmen maken een inschatting van het breukpunt ten opzichte van de meetpunten van de extensometer en markeren de waarde voor de rek bij breuk als onbetrouwbaar.

Met een optische, contactloze extensometer, die de volledige parallelle lengte van het sample analyseert, kan het breukpunt bepaald worden. Als het breukpunt zich buiten de initiële meetlengte bevindt, kan de rek bij breuk volgens ISO 6892-1:2017 Appendix I toch bepaald worden als een passend aantal meetmarkeringen ingesteld en gemeten werd tijdens de test. De laserXtens Array en de videoXtens Array bieden een optionele oplossing voor deze situatie. Met deze optie wordt de rek bij breuk automatisch betrouwbaar en nauwkeurig bepaald op 100% van de samples.

De JIS Z2241 voorziet een classificatie van het breukpunt. Dit gebeurt normaal gezien visueel of met een afzonderlijke contactloze meting. Beide methoden kosten personeel en tijd. Met moderne optische contactloze extensometers wordt deze taak automatisch uitgevoerd voor trektests: indicatie van de klasse (afhankelijk van het breukpunt A, B of C) maakt dan deel uit van de bepaalde en geregistreerde resultaten.

Video:

Trektest op metaal volgens norm ISO 6892-1 Methode A1 en A2

testXpert III:

In het standaard testprogramma kunnen de verschillende methoden uit ISO 6892 en ASTM E8 gekozen worden, waarna de testXpert III testsoftware voor de rest zorgt. Alle relevante instellingen worden op voorhand ingesteld in testXpert III. Ontdek het zelf!

Trektest op metaal volgens ISO 6892

De trektest op metaal volgens de ISO 6892 norm kreeg een update voor closed loop reksturing. Ook de testXpert III testsoftware bevat voorbereide standaard testprogramma’s voor deze testmethode.

TENSTAND software validatie

100% betrouwbare testresultaten met validatie volgens ISO 6892-1/TENSTAND.

De testresultaten die bepaald worden met de software volgens ISO 6892-1 kunnen geverifieerd en gevalideerd worden ten opzichte van een internationaal gecoördineerde dataset met bijhorende testresultaten.In een Europees onderzoeksproject met het acroniem TENSTAND werden ruwe meetgegevens gegenereerd en gekwalificeerd uit tests op metalen.De gegevens werden gebruikt voor het bepalen en kwalificeren van testresultaten en toleranties.Met de TENSTAND gegevenssets en resultatensets kan testsoftware snel en betrouwbaar geverifieerd worden door vergelijking van de resultaten.Het National Physical Laboratory (NPL) in London beschikt over deze gegevens en de sets resultaten.

  • Het National Physical Laboratory (NPL) is de Britse tegenhanger van het Duitse nationale instituut voor metrologie Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB).Het definieert de nationale normen die van toepassing zijn in de fysica en technologie.
  • Hun verantwoordelijkheden zijn onder andere het bepalen van fundamentele en natuurlijke grootheden, representatie, bewaring en transfer van wettelijk eenheden van het International System of Units (SI), naast diensten zoals UKAS (United Kingdom Accreditation Service) kalibratielabo voor de gereguleerde sectoren.

Betrouwbare en reproduceerbare resultaten met TENSTAND en testXpert III

Verifieer uw testresultaten met TENSTAND softwarevalidatie

  • Laad TENSTAND ASCII ruwe datasets van het NPL in testXpert III
  • Bepaal de testresultaten uit deze ruwe datasets met behulp van testXpert III
  • Vergelijk de resultaten met de TENSTAND resultaten

Belangrijke veranderingen in DIN EN ISO 6892-1:2017

Wij zoeken en vinden de optimale testoplossing voor al uw vereisten.

Contacteer onze industrie-experts.

Wij kijken er naar uit u te adviseren.

 

Contacteer ons

Passende producten voor het uitvoeren van trektests op metaal volgens ISO 6892-1, ASTM E8

Top