ASTM E8 | ASTM E8M Standaard testmethode voor trektests op metaal
De norm ASTM E8 / ASTM E8M beschrijft uniaxiale trektests op metaal bij kamertemperatuur en de bepaling van karakteristieke waarden zoals de vloeigrens, het vloeipunt, de vloeirek, de treksterkte, de rek bij breuk en de insnoering.
Deze waarden worden gebruikt voor het voorspellen van de sterkte en de taaiheid van het materiaal.
ASTM E8 vs. ASTM E8M Samples & afmetingen Video / uitvoeren van een test Testsnelheden & sturing Reksturing Testsystemen Andere gerelateerde normen FAQ
Verschillen tussen ASTM E8 en ASTM E8M
Strikt genomen bevat deze ASTM norm twee normen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen ASTM E8 en ASTM E8M. Terwijl ASTM E8 de eenheden inch en pound gebruikt, maakt ASTM E8M gebruik van SI eenheden. Dit betekent dat de karakteristieke waarden bepaald met een eenhedensysteem niet exact gelijk zijn aan diegene bepaald met het andere eenhedensysteem. In de praktijk stelt dit echter normaal gezien geen probleem, aangezien in een vergelijking de eenheden niet veranderen.
Hierbij is het wel belangrijk te vermelden dat de initiële meetlengte voor de bepaling van de rek in ASTM E8 4D, of vier keer de diameter van het ronde sample, bedraagt. ASTM E8M gebruikt 5D, of vijf keer de diameter van het ronde sample. Een verwarring of nalaten dit verschil op te merken, kan leiden tot karakteristieke waarden die niet langer vergelijkbaar zijn.
ASTM E8 en ASTM E8M beschrijven de testmachine en het type klemmen in detail. Er staat beschreven hoe de sampleklemmen gebruikt moeten worden.
ASTM E8 samples en afmetingen
Er wordt belangrijke informatie gegeven over de samplevoorbereiding, zodat het nemen en voorbereiden van de samples geen invloed hebben op het materiaal. Dit zou de resultaten van de trektest beïnvloeden.
Er bestaan vele verschillende samplevormen voor trektests. ASTM E8/ASTM E8M bevat standaard vlakke samples voor plaatmetaal en dunne plaat, buisvormige producten, en speciale klemmen en ronde samples voor alle andere metaalproducten. Ze legt de passende initiële meetlengte vast waarnaar alle rekwaarden verwijzen. Op enkele uitzonderingen na worden alle afmetingen die nodig zijn voor de samplevoorbereiding opgelegd, of worden minimale afmetingen vermeld.
Zowel de samplevorm als het bewerkingsproces van het sample worden in de norm ASTM E8 beschreven. Samples moeten zo voorbereid worden dat de materiaaleigenschappen niet beïnvloed worden. Alle zones waar versteviging ontstaat door snijden of ponsen tijdens de samplevoorbereiding, moeten navenant bewerkt worden als ze een invloed hebben op de eigenschappen van het sample.
Producten met een constante sectie (profielen, staven, draad enz.) en gegoten samples (bv. gietijzer, nonferrolegeringen) mogen zonder bewerking getest worden. De voorkeursamples volgens ASTM E8 zijn vlakke samples (met schouders) en ronde samples.
ASTM E8 testsnelheden en stuurmethoden
De focus ligt in het bijzonder op de testsnelheid. ASTM E8 en ASTM E8M ondersteunen vijf verschillende manieren om de testsnelheid vast te leggen. Ze worden aangeduid als
- (a) Reksnelheid van het sample,
- (b) Spanningssnelheid van het sample,
- (c) Traversesnelheid,
- (d) De nodige tijd om een deel van de test of de volledige test af te werken, of
- (e) Snelheid van de traverse van de testmachine wanneer deze niet belast is.
Voor de bepaling van de zogenaamde vloeieigenschappen (met andere woorden de vloeigrens, de vloeirek en de rekgrens - dus alle karakteristieke waarden rond de overgang van elastisch naar plastisch materiaalgedrag), is het belangrijk een geschikte stuurmethode voor de testsnelheid te kiezen. De reden hiervoor is dat bij metalen de karakteristieke waarden aanzienlijk afhankelijk zijn van de actuele testsnelheid, en deze testsnelheid dus binnen bepaalde toleranties moet gehouden worden. ASTM E8 en ASTM E8M houden hier rekening mee via drie verschillende stuurmethoden. Ze worden aangeduid als Methode A, B en C.
De grenzen van de drie methoden moeten gebruikt worden tenzij productnormen of normen voor speciale toepassingen andere waarden vermelden.
Nadat de vloeigrens en rekgrens bepaald zijn (of als ze niet bepaald hoeven te worden) en indien een rek van meer dan 5% verwacht wordt, mag de testsnelheid verhoogd worden naar 0,05 à 0,5 in./in./min (of mm/mm/min*)). Deze specificatie verwijst naar de initiële meetlengte van de extensometer of de initiële parallelle lengte van het sample. Daarom wordt de testsnelheid uitgedrukt als reksnelheid. Volgens ASTM E8/ASTM E8M worden alle verdere karakteristieke waarden van de trektest bepaald bij deze testsnelheid.
Vergelijking van de stuurmethoden voor de testsnelheid volgens ASTM E8
Stuurmethode B:
Aanbevolen methode | Stuurmethode C:
| Stuurmethode A:
|
|
|
|
|
|
|
Methode A: spanningssnelheid
Methode A is gebaseerd op de verhoging van de trekspanning tijdens het uitoefenen van de belasting.
- In het lineair-elastische gedeelte van de trektest, m.a.w. Het begin van de test, moet de snelheid van spanningstoename liggen tussen 1,15 en 11,5 Mpa/s (dit komt overeen met 10000 en 100000 psi/min).
- Het is echter duidelijk vermeld in ASTM E8 en ASTM E8M dat deze specificaties en methode niet betekenen dat de spanningstoename constant moet gehouden worden tot de plastische vervorming, of dat de gesloten regelkring van de krachtverhoging uitgeoefend mag worden voorbij het lineair-elastische gebied.
Methode C: traversesnelheid
Methode C is gebaseerd op een constante traversesnelheid.
- De traversesnelheid moet zo ingesteld en gehouden worden dat de initiële parallelle lengte van het sample een verlenging van 0,015 ± 0,003 in./in./min of mm/mm/min ondervindt.
- Deze methode wordt aanbevolen als het materiaal niet continu vervormt.
Methode B: reksnelheid met gesloten regelkring
Methode B is gebaseerd op de sturing van de reksnelheid (reksturing) tijdens het uitoefenen van de belasting.
- De testmachine houdt de reksnelheid met gesloten regelkring constant via een extensometer om continu rekwaarden te leveren waarmee de precieze reksnelheid berekend wordt.
- De norm dicteert een reksnelheid van 0,015 ± 0,006 in./in./min of mm/mm/min, wat overeenkomt met een tolerantie van 40% ten opzichte van de ingestelde reksnelheid.
Met onze testXpert testsnelheid is de reksnelheid altijd traceerbaar.
- De rode lijn (1) toont de in ASTM E8 gedefinieerde tolerantieband (40% van de ingestelde snelheid).
- De groene stippellijn toont de nauwere tolerantieband van 5% die door ZwickRoell testsystemen als maatstaf gebruikt wordt om veilig te zijn in geval van onvoorziene gebeurtenissen. Een goede reksnelheidssturing wordt gekarakteriseerd door (2) lage fluctuaties en (3) stabiele snelheidssturing. Een belangrijke vereiste hiervoor is een adaptieve regelaar.
Waarom reksturing met gesloten regelkring aanbevolen wordt
Reksturing verhoogt de betrouwbaarheid van de testresultaten en verzekert reproduceerbaarheid. De karakteristieke waarden van metalen zijn grotendeels afhankelijk van de reksnelheid. Gewoonlijk worden de sterktewaarden hoger als de reksnelheid hoger wordt. Legeringen en andere producten veroorzaken ook invloed op de reksnelheidsafhankelijkheid.
Reksturing met gesloten regelkring via een adaptieve controller om automatisch de correcte reksnelheid aan te houden, biedt speciale voordelen:
- Tijdbesparing: het systeem stelt automatisch de correcte reksnelheid in, zonder tussenkomst van de gebruiker.
- Eenvoudigweg betrouwbaar: er kunnen geen fouten gemaakt worden bij het instellen
- Precisie: een adaptieve regelaar verhindert overshoots van de reksnelheid, houdt deze constant en ruimschoots binnen de toleranties zodat onvoorziene gebeurtenissen gecompenseerd kunnen worden.
Deze methode vereist een testsysteem voorzien van de nodige sturingstechnologie, maar vereenvoudigt de bediening aanzienlijk.
ASTM E8 met testXpert testsoftware - efficiënt en betrouwbaar testen
Met testXpert verhoogt u de efficiëntie voor tests volgens ASTM E8. testXpert levert betrouwbare testresultaten, de basis waarop u kan rekenen voor het maken van beslissingen.
- Voor om het even welke gekozen methode, bevat het testprogramma alle parameters vastgelegd door ASTM E8, 100% normconform. In een voorgeconfigureerde layout ziet u de ware optredende rek binnen de toleranties uit de norm.
- Verlies geen tijd met pretests en manuele berekeningen voor de reksnelheden volgens ASTM E8. testXpert stelt alle sturingsparameters automatisch in.. Doelposities en rekwaarden worden uiterst nauwkeurig aangestuurd. Veranderingen in de eigenschappen van het sample worden online gecompenseerd.
- testXpert verzekert herhaalbare testresultaten met identieke testomstandigheden via de vooraf ingestelde machineconfiguratie.
- Voor reproduceerbare resultaten wordt de invloed van de operator tot een minimum beperkt, bijvoorbeeld via ons gebruikersbeheer.
Vaak gestelde vragen over ASTM E8
De norm ASTM E8 / ASTM E8M beschrijft uniaxiale trektests op metaal bij kamertemperatuur en de bepaling van karakteristieke waarden zoals de vloeigrens, het vloeipunt, de vloeirek, de treksterkte, de rek bij breuk en de insnoering. Deze waarden worden gebruikt voor het voorspellen van de sterkte en de taaiheid van het materiaal.
Terwijl ASTM E8 de eenheden inch en pound gebruikt, maakt ASTM E8M gebruik van SI eenheden. Dit betekent dat de karakteristieke waarden bepaald met een eenhedensysteem niet exact gelijk zijn aan diegene bepaald met het andere eenhedensysteem. De initiële meetlengte voor de bepaling van de rek bedraagt in ASTM E8 4D, of vier keer de diameter van het ronde sample terwijl ASTM E8M 5D, of vijf keer de diameter van het ronde sample, gebruikt. Een verwarring of nalaten dit verschil op te merken, kan leiden tot karakteristieke waarden die niet langer vergelijkbaar zijn.
De norm ASTM E8 / ASTM E8M beschrijft uniaxiale trektests op metaal bij kamertemperatuur en de bepaling van karakteristieke waarden zoals de vloeigrens, het vloeipunt, de vloeirek, de treksterkte, de rek bij breuk en de insnoering. Deze waarden worden gebruikt voor het voorspellen van de sterkte en de taaiheid van het materiaal.
Andere courante normen voor het bepalen van de treksterkte zijn ASTM D638 voor kunststof, ASTM D412 voor rubber en elastomeren, en ASTM D3039 voor vezelversterkte composieten.