Određivanje r-vrednosti prema ISO 10113
Pored ofset prinosa, zatezne čvrstoće, plastičnog produženja, deformacije pri lomu i eksponenta očvršćavanja (n-vrednosti), r-vrednosti, ili tačnije, vertikalna anizotropija je jedna od tipičnih karakterističnih vrednosti utvrđenih ispitivanjem zatezanja. Sve ove vrednosti se koriste za karakterizaciju metala i određuju se u oblastima istraživanja i razvoja, kao i za ispitivanje kvaliteta i prihvatanja. Povezani standardi uključuju ISO 10113, ASTM E517 i JIS Z2254.
Šta je r-vrednost? Značaj ISO 10113 Primeri Video snimci Ispitna oprema Preuzimanja
Koja je r-vrednost prema ISO 10113?
„r--vrednost je „odnos prave plastične širine naprezanja i prave plastične debljine deformacije” u metalnom uzorku koji je bio podvrgnut jednoosnom zateznom naprezanju (definicija iz DIN EN ISO 10113).
Da bi se izračunala r--vrednost, bilo bi potrebno merenje prave plastične širine i debljine deformacije tokom ravnomernog izduženja. Međutim, pošto je mnogo lakše izmeriti promenu dužine nego promenu debljine, standard se zasniva na modelu konstantne zapremine u opsegu do maksimalne sile Ag (ujednačeno izduživanje). Ako pretpostavimo da je zapremina konstantna do r- deformacije plastičnog ekstenziometra pri maksimalnoj sili Ag, možemo da zamenimo promenu debljine promenom dužine da bismo odredili r--vrednost.
Procedure i metode prema ISO 10113
Standard ISO 10113 takođe definiše tri procedure i dve metode za određivanje r--vrednosti.
Tri procedure: U automatskoj proceduri, ekstenziometrom se mere kako proširenje tako i promena širine. Pored toga, postoji poluautomatski postupak, gde se ekstenziometrom meri samo proširenje, i ručni postupak gde se i promena širine i proširenje mere ručno.
Za ručne i poluautomatske postupke, r-vrednost se određuje metodom jedne tačke. Ovde se r--vrednost određuje pri određenom stepenu plastičnog istezanja (npr. kroz određivanje vrednosti pri 2% i 5% plastičnog istezanja).
Automatska procedura dodatno pruža mogućnost regresionih metoda, koji pokriva tok razvoja, odnosno pun opseg deformacija. Podaci dobijeni od prave plastične uzdužne deformacije i prave plastične širine deformacije u određenom opsegu deformacija koriste se za određivanje nagiba.
Metoda regresije se preporučuje jer obezbeđuje pouzdanije r-vrednosti jer je usredsređena na celom opsegu, a ne samo na snimku, kao što je slučaj sa metodom jedne tačke (gde se određivanje obično zasniva na 2 ili 5% plastičnog izduženja).
Promene u ISO 10113: Procena cele dužine merača
Do 2020. godine, određivanje r-vrednosti prema ISO 10113 zasnivalo se isključivo na pretpostavci da metalni materijal nije pokazao konus unutar paralelne dužine, u opsegu do ravnomernog proširenja Ag. Na osnovu ovoga, širina je delimično određena u centru uzorka i pretpostavlja se da se ta vrednost odnosi na punu dužinu merača. Međutim, u stvarnosti, suženje se već dešava tokom ravnomernog proširenja, u većoj ili manjoj meri u zavisnosti od materijala. Za materijale sa r-vrednošću većom od 1, ponašanje je jasno merljivo. To su potvrdile različite studije.
To znači da u cilju postizanja realističnijih izmerenih vrednosti, r-vrednost treba da se odredi po celoj dužini merača, pošto tada uključuje suženje materijala.
Iz tog razloga je od avgusta 2020. godine na snazi izmena standarda ISO 10113.
Promena standarda ISO 10113 (2020-08) za veću obnovljivost r-vrednosti
Od izdanja iz 2020., ISO 10113 (2020-08) preporučuje upotrebu „ekstenziometara za merenje trenutnog smanjenja širine koji su u stanju da izmere promenu širine na više lokacija idealno ravnomerno raspoređenih po celoj dužini merača“.
Ovom promenom standarda, određivaće se realni rezultati uzorka i povećava se obnovljivost. Pored toga, metoda je lakša za razumevanje, pošto se ista zapremina uzorka koristi za promenu širine i proširenja.
ZwickRoell nudi videoXtens T-160 HP posebno za ovu preporuku standarda. Meri preko 10 mernih osa, podjednako raspoređenih po celom mernom opsegu. Ne samo da proizvodi realistične r-vrednosti prema ISO 10113, već i precizne, veoma precizne vrednosti, pošto je specijalno dizajniran za ovo ispitivanje.
Primeri r-vrednosti različitih materijala prema ISO 10113
| Čelik | rm-vrednost | ∆r-vrednost |
|---|---|---|
| Čelik za duboko izvlačenje DC04 | 1,85 | 0,70 |
| IF čelik DC06 | 2,15 | 0,55 |
| Izotropni čelik H250G1 | 1,05 | 0,00 |
| TRIP čelik TRIP700 | 0,85 | -0,02 |
| Dvofazni čelik H300Ks | 0,95 | -0,10 |
| Nerđajući čelik Ks5CrNi18-10 | 1,00 | -0,30 |
| Aluminijum AlMg5Mn (meki) | 0,66 | -0,21 |
| Aluminijum AlSi1,2Mg0,4 (T4) | 0,64 | 0,20 |
| Bakar Cu | 0,80- 0,95 | |
| Bronza CuSn | 1,00 | |
| Mesing CuZn37 mekan | 0,91 | -0,03 |
