ASTM E8/ASTM E8M: Trektest op metaal
De trektest volgens ASTM E8 / ASTM E8M is een essentiële testmethode voor het bepalen van de mechanische eigenschappen van metalen bij omgevingstemperatuur. In de praktijk zijn de resultaten echter vaak niet reproduceerbaar of moeilijk te vergelijken. .Dit is meestal te wijten aan details in de testopstelling, de snelheidsregeling of de invloed van de bediener. ZwickRoell ondersteunt u bij het systematisch beheersen van deze foutenbronnen – van het meten van de samples tot normconforme evaluatie.
Vaak voorkomende foutenbronnen Testprocedure en testuitrusting Automatiseringsopties FAQ over normen Vraag een gesprek
ASTM E8 / ASTM E8M – Sleutelpunten in één oogopslag
- ASTM E8 / ASTM E8M beschrijft de uniaxiale trektest op metaal bij kamertemperatuur voor het bepalen van vloeigrens en rekgrens, treksterkte, breukrek en insnoering als basis voor materiaalvergelijking, kwaliteitsborging en certificering.
- ASTM E8 (inch/pound) en ASTM E8M (SI-eenheden) verschillen onder andere in de initiële meetlengte voor ronde samples (4D vs 5D) – een veelvoorkomende oorzaak van niet-reproduceerbare resultaten.
- De grootste oorzaken van spreiding van de resultaten liggen vaak niet in de materiaaltestmachine zelf, maar in de samplevoorbereiding, de doorsnedebepaling, de rekmeting, de sample-uitlijning, de keuze van de testsnelheid en de invloed van de bediener.
- Vooral bij reksnelheidsgevoelige legeringen kunnen verschillende regelmethoden voor de testsnelheid (methode A, B of C) tot aanzienlijk verschillende resultaten leiden. Een zorgvuldige methodekeuze en consistente testparameters zijn cruciaal voor reproduceerbare testresultaten.
- ASTM E8 beveelt reksturing volgens methode B (gesloten regelkring) aan, omdat deze de invloeden van het testsysteem, de inklemming en de machinestijfheid grotendeels vermindert en de betrouwbaarheid en vergelijkbaarheid van de resultaten aanzienlijk verhoogt.
- ZwickRoell biedt ondersteuning met op elkaar afgestemde testtechnologie en gestandaardiseerde processen met behulp van de testXpert testsoftware, van eenvoudige toepassingen tot geautomatiseerde testsequenties, om de invloed van de bediener te verminderen en ASTM E8-tests efficiënt uit te voeren, normconform en traceerbaar.
ASTM E8 in de praktijk: Courante foutoorzaken en hun invloed op testresultaten
- De kwaliteit van de test wordt bepaald tijdens de samplevoorbereiding. Afwijkingen van de in de norm gespecificeerde sampleafmetingen en toleranties, koudversteviging door snijden of ponsen zonder geschikte nabewerking en beschadiging in het meetbereik kunnen het materiaalgedrag veranderen en tot niet-reproduceerbare resultaten leiden.
- Onnauwkeurig opmeten van de sectie: Alle spanningsparameters zijn gebaseerd op de initiële doorsnede van het sample. Een meetafwijking van 1% in de initiële doorsnede beïnvloedt rechtstreeks de vloeigrens, de treksterkte en andere parameters en kan de geldigheid van de volledige test in gevaar brengen. Precisie is cruciaal.
- Uitlijnen en inklemmen van het sample: De kwaliteit van de krachtinleiding is cruciaal voor de geldigheid van de test. Zelfs kleine uitlijnfouten tijdens het inklemmen, ongelijkmatig klemmen of een verkeerde keuze van de klembekken kunnen leiden tot slippen van het sample of breuken in het klemvlak, met als gevolg lokale klempieken, voortijdige breuk of grotere spreiding, vooral bij miniatuur- of subsize-samples. Daarom is reproduceerbaar en spanningsarm inklemmen door de juiste keuze van sampleklemmen en klemvlakken een van de belangrijkste voorwaarden voor betrouwbare resultaten, vooral voor testmethoden A en C.
- Selectie en kalibratie van de extensometer: Precieze rekmeting is cruciaal voor het bepalen van vloeigrenzen en rekgrenzen. Handmatige metingen na de test vergroten de invloed van de bediener. Een onjuiste contactkracht, positionering of ontoereikende kalibratie, of het gebruik van extensometers met niet-genormeerde kalibratieklassen, leiden tot systematische meetafwijkingen in de rekmeting.
- In de praktijk worden breukrek en rek na breuk vaak met elkaar verward. Het vergelijken of verkeerd interpreteren van verschillende parameters kan leiden tot onjuiste materiaalbeoordelingen en vrijgavebeslissingen.
- Inconsistente en zorgvuldig geselecteerde testsnelheden: Stuurmethoden A, B of C vertonen vaak aanzienlijke verschillen in de resultaten voor de vloeigrens en de rekgrens, vooral bij legeringen die gevoelig zijn voor veranderingen in de reksnelheid. Een zorgvuldige methodekeuze en consistente testparameters moeten duidelijk worden afgesproken tussen de testende en de evaluerende instanties.
- Invloed van de bediener: Handmatige processen voor inklemmen, meten en evalueren vergroten de variatie – vooral bij grote testvolumes.
Zorgvuldige aandacht voor detail op deze gebieden helpt fouten te minimaliseren en de datakwaliteit te verbeteren. Precies hier komen de testoplossingen van ZwickRoell in beeld, die ervoor zorgen dat kritieke stappen in de testprocedure betrouwbaar, nauwkeurig en reproduceerbaar worden uitgevoerd.
Wilt u uw tests volgens ASTM E8 reproduceerbaarder maken?
Uw lokale ZwickRoell expert ondersteunt u bij de keuze van het testsysteem, de extensometer, de sampleklemmen en de mate van automatisering – perfect afgestemd op het materiaal, de normvereisten en het testvolume.
Vraag vandaag nog vrijblijvend advies
Uitvoeren van een trektest volgens ASTM E8 / E8M met ZwickRoell
Kritieke teststappen en ZwickRoell testoplossingen in detail toegelicht:
Sectiemeting Selectie van frame en krachtcel Selectie van sampleklemmen Testsnelheid en stuurmethoden Keuze van extensometer Automatiseringsopties
Zo werkt de test:
Bij de trektest volgens ASTM E8 / ASTM E8M wordt een gestandaardiseerd metalen sample tot breuk aan een uniaxiale belasting onderworpen. ASTM E8 beschrijft de eisen voor samplegeometrieën, testsnelheden, regelmethoden en rekmeting.
- De trektest begint met de normconforme vervaardiging en de exacte meting van de initiële doorsnede van het sample.
- Dit sample wordt vervolgens in geschikte klemmen ingeklemd en centraal uitgelijnd.
- Tijdens het belasten worden de kracht en rek continu gemeten. Afhankelijk van de gekozen stuurmethode gebeurt de controle via de spanningssnelheid (methode A), de reksnelheid (methode B) of de traversesnelheid (methode C). Zodra de vloeigrens en de rekgrens zijn bepaald, kan de testsnelheid volgens de norm worden verhoogd.
- De test bepaalt karakteristieke waarden zoals vloeigrens, rekgrens, treksterkte, breukrek en insnoering. Om de insnoering te bepalen, kan ook de doorsnede op de locatie van de breuk worden gemeten.
Meting van de sectie
Alleen de meting van de doorsnede bepaalt de nauwkeurigheid van alle spanningsgerelateerde parameters. Met de CMU30 en CMU80 meetsystemen kan de doorsnede automatisch worden gemeten in zowel dikte- als breedterichting, met submicrometerresolutie en een uiterst hoge nauwkeurigheid. De meetwaarden worden rechtstreeks overgedragen naar de testXpert testsoftware, waardoor transmissiefouten en invloed van de bediener worden uitgesloten.
Keuze van het frame en de krachtcel
De keuze van een testmachine wordt vaak beperkt tot het maximaal vereiste krachtbereik. In de praktijk bepaalt echter de juiste combinatie van frames (universele testmachine), krachtcel, sampleklemmen/samplehouders en extensometers of tests efficiënt en reproduceerbaar kunnen worden uitgevoerd. Het selectieproces begint daarom met het verwachte krachtbereik van de samples. Op basis hiervan worden het geschikte frame, passende klemmen en de optimale krachtcel geselecteerd.
Een voordeel van het modulaire testsysteemconcept van ZwickRoell is dat vrijwel elke extensometer kan worden gecombineerd met vrijwel elk frame. Hierdoor kan het testsysteem flexibel worden aangepast aan verschillende materialen, samplegeometrieën en normvereisten. Tegelijkertijd zijn alle krachtcellen gekalibreerd vanaf 0,2% van hun nominale kracht. Zo kan een krachtcel van 100 kN nog steeds nauwkeurig meten bij een testlast van slechts 200 N. Hierdoor kunnen zowel kleine als grote samples op dezelfde universele testmachine worden getest, conform de normen en zonder concessies op vlak van nauwkeurigheid.
Het sample inklemmen en uitlijnen
Bij het inklemmen van het sample is het belangrijk om buiging, voorspanning en slippen te voorkomen.
Voor standaard metaaltests volgens Methode A (spanningssnelheid) zijn wigklemmen een praktische optie en de meest kostenefficiënte oplossing in het portfolio. Voor Methode B volgens ASTM E8/E8M worden echter sampleklemmen met body-over-wedge-principe of parallel sluitende sampleklemmen aanbevolen om de meest betrouwbare en reproduceerbare testresultaten te verkrijgen.
Met ons toepassingstechnisch laboratorium en Xperience Center staan over heel de wereld experts aan uw zijde die de juiste oplossing voor uw individuele testtaak vinden via persoonlijk advies, demonstraties ter plaatse en online ondersteuning.
Testsnelheid en keuze van de regelmethode
De testsnelheid heeft een directe invloed op de bepaalde materiaaleigenschappen. Vooral bij materialen die gevoelig zijn voor de reksnelheid kunnen verschillende snelheden leiden tot verschillende vloeigrenzen, rekwaarden en sterktes. ASTM E8 / ASTM E8M beschrijft hiervoor drie regelmethoden (meer informatie over de regelmethoden en de geschiktheid ervan vindt u in de FAQ's):
- Spanningssturing (Methode A)
- Reksturing (Methode B)
- Traversesturing (Methode C)
ZwickRoell-testsystemen ondersteunen alle regelmethoden die in de norm zijn beschreven, waardoor een normconforme uitvoering volgens uiteenlopende testvereisten mogelijk is.
Voor de in de norm geprefereerde Methode B is met ZwickRoell-testsystemen een nauwkeurige reksturing in een gesloten regelsysteem mogelijk. In combinatie met optische of contactextensometers wordt de werkelijke reksnelheid continu gemeten en automatisch bijgeregeld. Hoewel de norm relatief grote toleranties van +/- 20% in de reksnelheid toestaat (bij een reksnelheid van 0,015 ± 0,006 in/in/min of mm/mm/min zoals gespecificeerd in ASTM E8), behalen ZwickRoell-systemen doorgaans een nauwkeurigheid van 3% of beter. Dit verhoogt de reproduceerbaarheid van de resultaten en zorgt ervoor dat de gekozen testsnelheid betrouwbaar wordt aangehouden, zelfs bij verschillende materialen.
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.
Keuze van de extensometers
De rekmeting is een van de bepalende invloeden in de trektest volgens ASTM E8 / ASTM E8M. De norm staat verschillende methoden toe voor het bepalen van de verlenging – van handmatige meting van de rek bij breuk na de test, tot contactextensometers (clip-on extensometers of makroXtens extensometers met meetvoelers) of optische extensometers (idealiter met een markeringsvrije werking zoals videoXtens), die de verlenging de hele test lang contactloos registreert.
- Het handmatig bepalen van de rek bij breuk na de test gaat gepaard met een relatief grote invloed van de bediener. Zelfs kleine afwijkingen bij het samenleggen van de gebroken stukken of bij het aflezen van de meetlengte kunnen het resultaat beïnvloeden.
- Contactextensometers leveren nauwkeurige rekwaarden tijdens de test, maar moeten correct door de bediener worden geplaatst en kunnen extra werk met zich meebrengen, vooral bij gevoelige of kleine samples.
De voorkeursoplossing van ZwickRoell zijn optische extensometers. Zij detecteren de verlenging rechtstreeks op het sample, contactloos en onafhankelijk van de bediener.
- Daardoor zijn de meetlengte en de meetpositie altijd duidelijk gedefinieerd en reproduceerbaar.
- Tegelijkertijd ondersteunen optische extensometers de reksturing volgens Methode B die de voorkeur krijgt in ASTM E8, omdat de rek continu en zeer nauwkeurig wordt geregistreerd.
- Een ander voordeel is dat de rekverdeling over het gehele sample kan worden geregistreerd. Dit betekent dat er ook na afloop van de test nog aanvullende evaluaties mogelijk zijn. In veel gevallen kan ook het handmatig bepalen van de rek bij breuk achterwege blijven, waardoor een andere mogelijke foutbron wordt geëlimineerd. Dit vermindert de invloed van de bediener, verhoogt de reproduceerbaarheid van de resultaten en vereenvoudigt de alledaagse tests in het laboratorium.
Video: Testen volgens ASTM E8 met ZwickRoell
Demonstratie van de trektest op metalen materialen volgens de normen ASTM E8 en ISO 6892-1:
- “Methode B reksturing met gesloten regelkring” (komt overeen met ISO 6892-1 Methode A1) met ZwickRoell universele AllroundLine testmachine, makroXtens extensometer en contactloze videoXtens extensometer, inclusief samplemeting en evaluatie van de testresultaten met testXpert
- “Methode C traversesnelheid met open regelkring” (komt overeen met ISO 6892-1 Methode A2) met ProLine universele testmachine en clip-on extensometer
Automatiseringsmogelijkheden volgens ASTM E8
Moderne universele materiaaltestmachines behalen een zeer hoge nauwkeurigheid. In vele laboratoria is daarom niet langer de testmachine zelf de grootste oorzaak van variaties in de resultaten, maar veeleer de handmatige invloed tijdens het testverloop. Zelfs kleine afwijkingen bij de sample-identificatie, het bepalen van de doorsnede, de uitlijning van het sample of het inklemmen, kunnen de reproduceerbaarheid van de resultaten beïnvloeden.
Gestandaardiseerde en reproduceerbare processen zijn cruciaal, vooral bij grote aantallen samples of wanneer testgegevens worden gebruikt in kwaliteitscontrole, procesbewaking of AI-gebaseerde analyses. Geautomatiseerde testsystemen verminderen deze invloeden en zorgen voor een maximale reproduceerbaarheid van alle teststappen.
Overweegt u geautomatiseerd testen van metaal?
ZwickRoell biedt hiervoor een breed scala aan automatiseringsoplossingen – van micro- en subsize samples volgens ASTM E8 tot standaard plaatmetaalsamples en geautomatiseerde testsystemen met hoge capaciteit voor zware plaat met testlasten tot 5 MN. Naast een betere reproduceerbaarheid van de resultaten verbetert automatisering ook de arbeidsveiligheid, vooral bij zware samples, en vermindert het de werklast bij het laboratoriumpersoneel.
Meer informatie over automatiseringsmogelijkheden voor tests op metaal Vraag vrijblijvend advies
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.
Typische toepassingen voor ASTM E8/ ASTM E8M
ASTM E8/E8M is een van de belangrijkste normen ter wereld voor de karakterisering van metalen en is gericht op fabrikanten, verwerkers, gebruikers en testlaboratoria die een genormeerde trektest op metalen bij omgevingstemperatuur nodig hebben voor materiaalkwalificatie, kwaliteitscontrole, certificering en technisch ontwerp:
- Materiaalkwalificatie van nieuwe metaallegeringen
- Kwaliteitscontrole in de metaalproductie
- Ingangscontrole van halffabrikaten
- Acceptatietests in lucht- en ruimtevaarttoepassingen
- Materiaalontwikkeling en onderzoek
- Bewijs van mechanische eigenschappen voor klanten en certificeringsinstellingen
- Vergelijkende tests tussen loten of productieprocessen
- Procesbewaking in serieproductie
Vaak gestelde vragen over ASTM E8
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 echter belangrijk te vermelden dat de initiële meetlengte voor ronde samples voor de bepaling van de rek in ASTM E8 4D, of vier keer de diameter van het ronde sample bedraagt. Terwijl ASTM E8M 5D, of vijf keer de diameter van het ronde sample beschrijft. Een verwarring of nalaten dit verschil op te merken, kan leiden tot karakteristieke waarden die niet langer vergelijkbaar zijn.
- Verschillende testmethoden en definities: Hoewel beide normen hetzelfde materiaal testen, worden karakteristieke waarden (bijv. verlenging of vloeigrens) verschillend gedefinieerd en geëvalueerd – de directe reproduceerbaarheid is daarom beperkt.
- Verschillende testsnelheden: ISO 6892-1 specificeert testsnelheden precies en afhankelijk van het materiaal, terwijl ASTM E8 grotere toleranties toelaat – dit kan de resultaten meetbaar beïnvloeden.
- Verschillende regelmethoden en aanduidingen: Het type regeling (reksturing met gesloten regelkring wordt in ASTM E8 bv. aangeduid als Methode B en in ISO 6892-1 als Methode A1) wordt door ISO en ASTM verschillend benoemd, wat vaak tot verwarring leidt.
- Verschillen in samples en meetmethoden: Ondanks gedeeltelijk geharmoniseerde samplegeometrieën verschillen de details in afmetingen, meetonzekerheden en doorsnedemeting.
- Verschillende bepaling van rekwaarden: De bepaling van de uniforme rek en de verlenging bij breuk wordt volgens verschillende methoden uitgevoerd, wat leidt tot verschillende resultaten, vooral bij ductiele materialen.
- Verschillende definities van resultaten: Termen zoals treksterkte (Rm vs. TS) of rekwaarden zijn methodologisch niet identiek, ook al klinken ze gelijkaardig.
Korte samenvatting: ISO 6892-1 en ASTM E8 zijn grotendeels geharmoniseerd, maar niet identiek – zelfs kleine verschillen in methodologie en evaluatie kunnen tot aanzienlijk verschillende testresultaten leiden.
Meer informatie vindt u in onze blogpost ASTM E8 vs. ISO 6892-1 of in de opname van de webinar.
Kort samengevat is het verschil:
- Verlenging bij breuk
Dit is de verlenging op het exacte moment waarop het sample breekt. Deze wordt daarom tijdens de lopende test geregistreerd, doorgaans met een extensometer of optisch meetsysteem. - Verlenging na breuk
De verlenging die na de breuk wordt bepaald door de gebroken samplestukken weer samen te voegen en de verlenging van de meetlengte handmatig of optisch te meten.
Waarom is het onderscheid belangrijk?
Het onderscheid is in de normatieve context van ASTM E8 / E8M belangrijk omdat de verlenging na breuk sterker kan afhangen van de invloed van de operator en een correcte handmatige opmeting, terwijl de verlenging bij breuk meer afhangt van het tijdens de test gebruikte meetsysteem. De waarden zijn daarom niet automatisch identiek, vooral bij lokale insnoering, breukpositie, handmatige feedback of verschillende meetmethoden.
Er bestaan vele verschillende samplevormen voor trektests. ASTM E8 / E8M beschrijft standaard vlakke samples voor plaatmetaal en dunne plaat, voor buisvormige producten met grote diameter, voor speciale klemmen en standaard ronde samples. 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 (zie Section 6 Test Specimens van ASTM E8/E8M-25).
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. 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.
Standaard vlakke samples volgens ASTM E8/ E8M
| Sample / materiaal | Plaatdikte | Type meting | ASTM E8 | |
|---|---|---|---|---|
| Vlak treksample "sheet type"* plaatmetaal, platen, platte draden, banden, rechthoeken en profielen | 0,13 mm tot 19 mm (0,005 in. tot 0,750 in.) | Meetlengte G | 50 mm (2,0 in.) |  |
| Breedte (B) | 12,5 mm (0,5 in.) | |||
| Sample uit dikke plaat "plate type" plaatmetaal, profiel en vlak materiaal | min. 5 mm (0,188 in.) | Meetlengte G | 200 mm (8,0 in.) | |
| Breedte (B) | 40 mm (1,5 in.) | |||
| Kleinste samples “subsize sample” | max. 6 mm (0,250 in.) | Meetlengte G | 25 mm (1,0 in.) | |
| Breedte (B) | 6,0 mm (0,25 in.) |
* voor materialen met een dikte tot 0,15 mm (0,0059 in.) moet de norm ASTM E345 worden toegepast
* Er kan een treksample voor penbelasting worden gebruikt. Om knik te voorkomen bij het testen van dunne materialen en materialen met hoge sterkte, kan het nodig zijn om verstevigingsplaten aan de uiteinden van de klembekken te gebruiken.(zie Fig. 8, Sectie 6.3 Sheet type sample ASTM E8/E8M-25)
Standaard ronde samples volgens ASTM E8 en E8M
| Samples | Type meting | ASTM E8 (4x diameter) | ASTM E8M (5x diameter) | |
|---|---|---|---|---|
| Standaardsample “Specimen 1” | Meetlengte G | 50,0 mm (2,000 in.) | 62,5 mm (2,500 in.) |  |
| Diameter D | 12,5 mm (0,500 in.) | |||
| Afrondingshoek R min. | 10,0 mm (0,375 in.) | |||
| Parallelle lengte A (lengte van de gereduceerde sectie) | 56,0 mm (2,25 in.) | 75,0 mm (3,0 in.) | ||
| Kleine sample proportioneel aan het standaardsample | ||||
| “Specimen 2” | Meetlengte G | 36,0 mm (1,400 in.) | 45,0 mm (1,750 in.) | |
| Afrondingshoek R min. | 8,0 mm (0,25 in.) | |||
| Diameter D | 9,0 mm (0,350 in.) | |||
| Parallelle lengte A (lengte van de gereduceerde sectie) | 45,0 mm (1,75 in.) | 54,0 mm (2,0 in.) | ||
| "Specimen 3” | Meetlengte G | 24,0 mm (1,000 in.) | 30,0 mm (1,250 in.) | |
| Diameter D | 6,0 mm (0,250 in.) | |||
| Afrondingshoek R min. | 6,0 mm (0,188 in.) | |||
| Parallelle lengte A (lengte van de gereduceerde sectie) | 30,0 mm (1,25 in.) | 36,0 mm (1,4 in.) | ||
| "Specimen 4” | Meetlengte G | 16,0 mm (0,640 in.) | 20,0 mm (0,800 in.) | |
| Diameter D | 4,0 mm (0,160 in.) | |||
| Afrondingshoek R min. | 4,0 mm (0,156 in.) | |||
| Parallelle lengte A (lengte van de gereduceerde sectie) | 20,0 mm (0,75 in.) | 24,0 mm (1,0 in.) | ||
| “Specimen 5” | Meetlengte G | 10,0 mm (0,450 in.) | 12,5 mm (0,565 in.) | |
| Diameter D | 2,5 mm (0,113 in.) | |||
| Afrondingshoek R min. | 2,0 mm (0,094 in.) | |||
| Parallelle lengte A (lengte van de gereduceerde sectie) | 16,0 mm (0,625 in.) | 20,0 mm (0,75 in.) | ||
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
- Reksnelheid van het sample
- Spanningssnelheid van het sample
- Snelheid traverse
- De nodige tijd om een deel van de test of de volledige test af te werken
- Snelheid van de vrije traverse (bewegingssnelheid 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.
Stuurmethode B:
Aanbevolen methode | Stuurmethode C:
| Stuurmethode A:
|
|
|
|
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 C is bedoeld voor machines zonder digitale besturing of hoogwaardige aandrijfsystemen, maar wordt niet langer beschouwd als de huidige stand van de techniek.
Methode A is gebaseerd op de verhoging van de trekspanning tijdens het uitoefenen van de belasting.
De doorslaggevende factor is dat dit geen krachtgestuurde test is. In plaats daarvan moet de testmachine aangestuurd worden met een constante traverse- of zuigersnelheid die een gedefinieerde spanningssnelheid in het sample genereert (bijv. 11 MPa/s). Omdat de formulering in de norm soms onduidelijk is, wordt deze eis af en toe verkeerd geïnterpreteerd. In het bijzonder wordt ten onrechte aangenomen dat krachtsturing vereist is. Het gebruik van dergelijke krachtsturing kan echter leiden tot aanzienlijk vervormde en onbruikbare testresultaten.
- 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.
- In de praktijk wordt Methode A gebruikt voor standaardmetalen met relatief stabiel elastisch gedrag, bijv. constructiestaal, getemperd staal of veel non-ferrometalen, wanneer geen reksgestuurde testopstelling beschikbaar is. De juiste instelling vereist echter ervaring en een goede kennis van de systeemstijfheid.
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.
- Dit wordt beschouwd als de voorkeursmethode voor bijna alle metalen, met name staalsoorten met hoge sterkte, aluminiumlegeringen, titaanlegeringen, nikkelbasislegeringen en reksnelheidsgevoelige materialen.
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.
