Metode za karakterizaciju sporog rasta pukotina
Cevi napravljene od polietilena kao što je PE80, PE100 ili poboljšani PE100RC pokazuju različite nivoe osetljivosti na spori rast pukotina. Izrazi „Ekološko pucanje pod naponom“ (ESC) i „Spori rast pukotina“ (SCG) se koriste da opišu ovo ponašanje. Kvar ovog tipa se dešava znatno ispod granice popuštanja materijala i stoga je od ogromnog značaja za dugoročnu procenu mehaničkih svojstava materijala.
Na prednjoj strani pukotine vidljive su ono što je poznato kao fibrile, koje pokazuju vremenski zavisni kvar pod opterećenjem. Razvijen je niz ispitivanja koji karakterišu ovaj mehanizam. To uključuje:
- Ispitivanje puzanja sa konstantnim unutrašnjim pritiskom: ISO 1167, ISO 9080
- Spori rast pukotina na cevima sa zarezima: ISO 13479
- Ispitivanje puzanja sa punim zarezom (FNCT): ISO 16770
- Ispitivanje zatezanja polietilenskog zareza (PENT): ASTM F1473, ISO 16241
- ESCR ispitivanje savijene trake: ASTM D1693
- Metoda ispitivanja konusa: ISO 13480
Za definisano ubrzanje, ispitivanje se izvodi sa oštrim početnim zarezom, na povišenoj temperaturi i u tečnosti sa efektom ubrzanja, običnoIgepal® CO-630.
Nedavna istraživanja su generisala dodatne metode ispitivanja koje omogućavaju dobru procenu EKG svojstava uz veoma kratko trajanje ispitivanja. Za korisnika ove metode znače značajno smanjenje troškova ispitivanja u kombinaciji sa brzom dostupnošću rezultata ispitivanja.
Sledeći standardi su objavljeni 2015. godine:
- ISO 18488 Polietilenski (PE) materijali za sisteme cevovoda -- Određivanje modula očvršćavanja na deformaciju u odnosu na spori rast prslina
- ISO 18489 Polietilenski (PE) materijali za sisteme cevovoda — Određivanje otpornosti na spori rast pukotina pod cikličnim opterećenjem — Metoda ispitivanja napuknute okrugle šipke
Određivanje modula deformacijskog očvršćavanja prema ISO 18488
Oblik uzorka koji se koristi za ovu metodu ispitivanja je malo veslo sa relativno širokim ramenima; merenje se vrši pod zateznim opterećenjem. PE modul otvrdnjavanja deformacijom se meri na temperaturi od 80 °C sa odnosom deformacije l između 8 i 12. Ovo odgovara intervalu deformacije od 400% između tačaka deformacije od 700% i 1100%. U ovom opsegu polimer je već potpuno rastegnut, što omogućava merenje deformacionog ponašanja vlakana. Dijagram za istinski napon preko neo-Hukeove deformacije (λ² - 1/λ) pokazuje virtuelno linearni gradijent za PE. Ovaj gradijent je opisan linearnom jednačinom u obliku σ true = Gp (λ² - 1/λ) +C. Gp je faktor gradijenta linija.
Srodni proizvodi ISO 18488
Za merenje modula očvršćavanja prema ISO 18488 potrebna je mašina za elektromehaničko ispitivanje opremljena na primer kao što je dole:
- Z005 AllroundLine (ili veća) mašina za ispitivanje
- Temperaturna komora koja dozvoljava pomeranje zatezne obujmice od najmanje 360 mm
- Mehanički ili optički sistem merenja proširenja, npr. ZwickRoell videoXtens
- Čeljusti sa paralelnim stezanjem, npr. pneumatske paralelne čeljusti testXpert standardni program za ispitivanje prema ISO 18488 koji prikazuje "pravo naprezanje" preko neo-Hookeanove deformacije, kao i "pravi napon" nad odnosom deformacije λ i izračunavanje GP-a i provera koeficijenta regresije r
Određivanje otpornosti na spori rast pukotina pod cikličnim opterećenjem, prema ISO 18489
Ova metoda koristi cilindrični uzorak, u koji je umetnut rotirajući početni zarez. Na ovaj uzorak je primenjeno ciklično opterećenje sa konstantnom amplitudom sile. Amplituda sile je odabrana da bi se omogućio spor rast pukotina.
Rezultat ispitivanja je broj ciklusa do loma uzorka i prikazuje se kao funkcija primenjenog napona Δσ0 na početnoj dužini prsline.
Sa novom metodom ispitivanja prema ISO 18489, trajanje ispitivanja je svedeno na minimum. Treba ga smanjiti posebno na visini cikličkog opterećenja u zavisnosti od geometrije uzorka. Još jedna prednost ove metode ispitivanja je da se može izvesti na sobnoj temperaturi tako da se zadrži polimerna struktura uzorka.
Srodni proizvodi ISO 18489
ZwickRoell je razvio LTM mašinu za ispitivanje sa patentiranom tehnologijom linearnog pogona i pneumatiskim čeljustima kontrolisanom silom za ispitivanje prema ISO 18489.
- Ciklusi punjenja se primenjuju precizno i ujednačeno. Pored kontrole sile, mogući su i drugi načini upravljanja, kao što je kontrola vršne vrednosti, kontrola kretanja klipa ili direktna
- Kontrola naprezanja preko povezanog ekstenziometra.
- Čeljusti kontrolisane sile pouzdano sprečavaju preopterećenje uzorka tokom procesa hvatanja.
- Pogon bez habanja i niska potrošnja energije obezbeđuju niske tekuće operativne troškove.
- Softver testXpert III kontroliše čitav niz ispitivanja i proizvodi rezultate u formatu koji je jasan i koji se može izvesti.
Ovo čini ZwickRoell-ov LTM idealnim za efikasno ispitivanje otpornosti na spori rast pukotina prema ISO 18489.
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!
