DIN EN ISO 6892-2 Ispitivanje na zatezanje metala – Metoda ispitivanja na povišenoj temperaturi
Svrha ispitivanja zatezanja prema ISO 6892-2 je da se zagrejani uzorak istegne jednoosnim zateznim opterećenjem da bi se odredile karakteristične vrednosti za ofset prinos, zateznu čvrstoću, deformaciju pri lomu, itd. Ispitivanje na zatezanje se izvodi na temperaturi višoj od 35 °C.
Standard DIN EN ISO 6892-2:2018 opisuje ispitivanje zatezanja na metalnim materijalima na povišenoj temperaturi.
Ispitni zadatak Karakteristične vrednosti Brzina ispitivanja Temperatura Merenje deformacije Zahtev za uzorkom Novi standard Srodni proizvodi za ispitivanja zatezanja pri visokim temperaturama
Ispitni zadatak detaljno
Zadatak ispitivanja je pouzdano i obnovljivo određivanje karakterističnih vrednosti ispitivanja zatezanja na povišenim temperaturama i postizanje međunarodne uporedivosti. Dve metode koje se odnose na brzinu ispitivanja opisane su u ISO 6892-2. Prva, Metoda A, zasnovana je na brzinama deformacije sa malim tolerancijama (±20%), a druga, Metoda B zasnovana je na konvencionalnim rasponima brzine deformacije i tolerancijama. Ako treba da se odrede karakteristične vrednosti zavisne od brzine deformacije, metoda A je idealna za minimiziranje zavisnosti od brzine i minimiziranje merne nesigurnosti rezultata ispitivanja.
Uticaj brzine na mehanička svojstva, koja se određuju ispitivanjem zatezanja, generalno je veći na povišenim temperaturama nego na sobnoj temperaturi. ISO 6892-2 preporučuje upotrebu nižih brzina naprezanja nego na sobnoj temperaturi; međutim, u slučaju određenih primena, tj. za poređenje sa vrednostima karakteristika ispitivanja zatezanja na sobnoj temperaturi pri jednakoj brzini deformacije, dozvoljene su dodatne veće stope deformacije.
Tokom diskusija o brzini ispitivanja u pripremi ISO 6892-2 odlučeno je da se razmotri uklanjanje metode brzine naprezanja za buduće verzije standarda.
Najvažnije karakteristike za zatezna ispitivanja prema ISO 6892-2
- Tačka popuštanja
- Ofset prinos
- Tačka popuštanja produžetka
- Zatezna čvrstoća
- Deformacija pri lomu
Ispitna brzina kao fokus ispitivanja zatezanja prema DIN EN ISO 6892-2
DIN EN ISO 6892-2 je posebno fokusiran na brzinu ispitivanja. Prethodne verzije standarda su dozvoljavale velike opsege brzine deformacije. Veliki opsezi brzine mogu uzrokovati da materijal koji je osetljiv na različite brzine ispitivanja pokaže značajna odstupanja u karakterističnim vrednostima kada se podvrgne drugim ispitivanjima, čak i kada se ispitiva u skladu sa standardima.
Da bi se minimizirala merna nesigurnost rezultata koja je uzrokovana ovom varijacijom u brzinama ispitivanja, međunarodna organizacija za standardizaciju ISO je prilagodila standardu još jednu metodu, pored sadašnje metode koja se zasniva na kontroli položaja i sile, kao i u deo o stopi povećanja naprezanja (metoda B). Ova dodatna metoda omogućava kontrolu brzine ispitivanja na samom uzorku (metoda A). Ovo se dešava merenjem deformacije na samom uzorku i uvođenjem ovog signala deformacije u zatvorenu petlju za kontrolu pokretne grede.
Izbor brzine ispitivanja prema ISO 6892-2
Osim ako nije drugačije naznačeno, izbor metode (A ili B) i brzine ispitivanja biće odgovornost proizvođača ili ispitne laboratorije koju je on imenovao, pod uslovom da su ispunjeni zahtevi ISO 6892-2.
Kontrola deformacije zatvorene petlje je standardizovana za prvu i najosetljiviju fazu ispitivanja zatezanja tako da su samo dva opsega brzine podešena da pouzdano detektuju Rp sa značajno smanjenom tolerancijom: brzina deformacije 0,00007 u sekundi ili 0,00025 u sekundi sa tolerancijama od ± 20 %, gde se standardom preporučuje prvi opseg brzine, osim ako nije drugačije naznačeno. Za kontrolu naprezanja u zatvorenoj petlji, apsolutno je neophodno koristiti ekstenziometar. Da bi se odredila zatezna čvrstoća i deformacija pri lomu materijala, preporučuje se brzina deformacije od 0,0014 u sekundi, uz korišćenje standardne usaglašene kontrole položaja (preko signala položaja grede).
Strogo govoreći, dve stope deformacije moraju se konceptualno razlikovati: prvo, brzina deformacije (zatvorena petlja, metoda A1) u odnosu na dužinu merača ekstenziometra (Le), i drugo, prosečna brzina deformacije tokom ispitne dužine (otvorena petlja, metoda A2) s obzirom na ispitnu dužinu uzorka (Lc). U standardu, ovo drugo se takođe naziva „procenjena brzina deformacije na paralelnoj dužini“. U slučaju kontrole deformacije, brzina deformacije je povezana sa Le, dakle zasnovana na signalu deformacije; u slučaju kontrole položaja na Lc, dakle na osnovu signala položaja grede.
Zahtevi za uređaj za kondicioniranje temperature i kontrolu temperature prema ISO 6892-2
Pored brzine ispitivanja, temperatura takođe ima značajan uticaj na karakteristike materijala. Zbog toga je DIN EN ISO 6892-2 takođe veoma detaljno posvećen uređaju za podešavanje temperature i kontroli temperature.
Uređaj za temperaturno kondicioniranje koji se koristi za zagrevanje uzorka mora biti takav da se uzorak može zagrejati na podešenu temperaturu ispitivanja T. Štaviše, uređaj za kondicioniranje temperature mora imati odgovarajuće otvore za senzore temperature i hvataljke ekstenziometra. Dozvoljena odstupanja između zadate ispitne temperature T i naznačene temperature Ti, kao i maksimalno dozvoljene temperaturne razlike po dužini uzorka su prikazane u gornjoj tabeli. Dozvoljena odstupanja iznad 1.100°C se utvrđuju među učesnicima.
Sistem za merenje temperature (svi delovi mernog lanca) mora imati rezoluciju od najmanje 1 °C i granicu greške od ±0,004*T ili ±2 °C, pri čemu se uzima u obzir veća vrednost. Da bi se ispitivanje izvršilo u skladu sa standardom, temperaturni senzori moraju imati dobar termički kontakt sa površinom uzorka i biti zaštićeni na odgovarajući način od toplote zračenja sa zida uređaja za temperaturno kondicioniranje.
Broj temperaturnih senzora koji će se koristiti zavisi od veličine uzorka. Na početnim dužinama merača ispod 50 mm, temperatura se meri jednim temperaturnim senzorom na svakom kraju ispitne dužine. Kod dužih početnih merača, dodatni, treći temperaturni senzor treba da se koristi u centru uzorka. Međutim, broj termoparova uzorka može biti smanjen pod uslovom da je ukupan raspored uređaja za kondicioniranje temperature i uzorka (na osnovu iskustva) takav da temperaturne razlike po dužini uzorka ne prelaze utvrđena dozvoljena odstupanja. U svakom slučaju, temperatura uzorka se meri direktno sa najmanje jednim temperaturnim senzorom.
Pored toga, standard ISO 6892-2 navodi da svi delovi sistema za merenje temperature moraju biti provereni u svom radnom opsegu i kalibrisani u vremenskom periodu od najviše godinu dana. Ako je uzorak na kraju zagrejan do temperature ispitivanja T, onda se mora održati vreme zagrevanja od najmanje 10 minuta pre primene opterećenja.
Zahtevi za merenje deformacije prema ISO 6892-2
ISO 6892-2 propisuje da sistemi ekstenziometara koji se koriste za određivanje ofset prinosa u relevantnom opsegu moraju biti najmanje klase 1 prema ISO 9513. Dužina merača ekstenziometra ne može biti manja od 10 mm i mora biti centralna u odnosu na ispitnu dužinu. Svi delovi ekstenziometra koji se nalaze izvan uređaja za regulaciju temperature (peć, temperaturna komora i sl.) moraju biti projektovani ili zaštićeni od promaje vazduha, na način da fluktuacije sobne temperature imaju minimalan uticaj na merene vrednosti. Standard ne daje dalje informacije o dozvoljenim efektima fluktuacija sobne temperature.
Pošto se ispitivanja izvode na povišenim temperaturama, u praksi postoje različite mogućnosti podešavanja početne dužine merača, u zavisnosti od toga da li se toplotno širenje uzorka uzima u obzir tokom zagrevanja pre samog početka ispitivanja.
Zahtevi uzorka prema ISO 6892-2
Uzorci moraju biti pripremljeni tako da ne utiču na svojstva materijala. Sve površine koje su tokom pripreme uzorka bile očvršćene rezanjem ili probijanjem moraju – ako utiču na svojstva – biti obrađene.
Proizvodi sa konstantnim poprečnim presekom (profili, šipke, žice i tako dalje) i liveni uzorci (npr. liveno gvožđe, obojene legure) mogu se ispitivati bez obrade. Poprečni presek uzorka može biti kružnog, kvadratnog, pravougaonog ili prstenastog oblika, ili u posebnim slučajevima može imati i drugačiji jedinstveni presek. Preferirani uzorci imaju određeni odnos početne kalibarske dužine Lo i početnog poprečnog preseka So, koji se izražava jednačinom
Lo =k x √So, gde je k faktor proporcionalnosti. Međunarodno prihvaćena vrednost za k je 5,65.
Tipični oblici uzoraka za ispitivanje zatezanja prema DIN EN ISO 6892-2 su:
- Ravni uzorci sa pinom za zaključavanje
- Okrugli uzorci sa krajevima sa navojem
Novi standard DIN EN ISO 6892-2:2018
- Utvrđuje svetsko priznanje da je kontrola deformacije sa merenjem deformacije na uzorku – korišćenjem ekstenziometra – bolja metoda kontrole.
- Utire put stabilnijim i pouzdanijim određivanjem granica deformacije i tačaka popuštanja.
- Poboljšava obnovljivost rezultata između mašina za ispitivanje materijala, između laboratorija, između dobavljača i kupca, kao i za saradnju između institucija za ispitivanje i sertifikatora.
- Postavlja granice tolerancije za stope deformacije u svim opsegima brzine deformacije na
±20 % (Metoda A).
Iskoristite prednosti vodećeg softvera za ispitivanje u ispitivanju materijala
ZwickRoell-ov testXpert softver za ispitivanje nudi:
- Jednostavnu operaciju: odmah započnite ispitivanje i budite testXpert uz maksimalnu sigurnost.
- Pouzdano i efikasno ispitivanje: imati koristi od pouzdanih rezultata ispitivanja i maksimalne efikasnosti ispitivanja.
- Fleksibilna integracija: testXpert je optimalno rešenje za sve vaše aplikacije i procese—jednostavno rečeno, efikasniji radni tok.
- Dizajn otporan na budućnost: softver za ispitivanje za ceo životni ciklus, spreman za vaše buduće zadatke ispitivanja!
