ASTM E8 / ASTM E8M: Metaller üzerinde çekme testi
ASTM E8 / ASTM E8M standardına göre yapılan çekme testi, oda sıcaklığında metalik malzemelerin mekanik özelliklerini belirlemeye yönelik temel bir test yöntemidir. Ancak uygulamada, sonuçların çoğu zaman tekrarlanamaz veya karşılaştırılması zor olduğu görülmektedir. Bunun nedeni genellikle test düzeneğindeki, hız kontrolündeki veya operatörün müdahalesindeki ayrıntılardır. ZwickRoell, numune ölçümünden standartlara uygun değerlendirmeye kadar bu hata kaynaklarını sistematik bir şekilde kontrol etmenize destek olur.
Sık karşılaşılan hata kaynakları Test uygulaması ve test ekipmanları Otomasyon olanakları Standartla ilgili sıkça sorulan sorular Talep edin
ASTM E8 / ASTM E8M – Özetle en önemli noktalar
- ASTM E8 / ASTM E8M standardı, malzeme karşılaştırması, kalite güvencesi ve sertifikasyon için temel teşkil eden akma ve uzama sınırları, çekme mukavemeti, kopma uzaması ve kopma daralmasının belirlenmesi amacıyla, oda sıcaklığında metallerin tek eksenli çekme testini tanımlamaktadır.
- ASTM E8 (inç/pound) ve ASTM E8M (SI birimleri) standartları, yuvarlak numunelerde başlangıç ölçüm uzunluğu (4D ve 5D) gibi konularda farklılık gösterir; bu da sonuçların karşılaştırılamamasının sık görülen bir nedenidir.
- Sonuçlardaki sapmaların en önemli nedenleri genellikle test cihazının kendisinde değil, numune hazırlığı, kesit belirleme, uzama ölçümü, numune hizalaması, test hızının seçimi ve dış etkenlerde yatmaktadır.
- Özellikle uzama hızına duyarlı alaşımlarda, test hızının kontrolüne yönelik farklı yöntemler (Yöntem A, B veya C) önemli ölçüde farklı sonuçlara yol açabilir. Titiz bir yöntem seçimi ve tutarlı test parametreleri, tekrarlanabilir test sonuçları için önemlidir.
- ASTM E8 standardı, Yöntem B’ye göre (closed loop) uzama hızı kontrolünü önermektedir; zira bu yöntem, test sistemi, sabitleme ve makine sertliğinden kaynaklanan etkileri büyük ölçüde azaltır ve sonuçların güvenilirliğini ve karşılaştırılabilirliğini önemli ölçüde artırır.
- ZwickRoell, uyumlu test teknolojisi ve ile standartlaştırılmış süreçler sayesinde, basit uygulamalardan otomatik test süreçlerine kadar her aşamada destek sunarak, operatör etkisini azaltır ve ASTM E8 testlerinin verimli, standartlara uygun ve izlenebilir bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlar.
ASTM E8 standardının uygulaması: Sık karşılaşılan hata kaynakları ve bunların sonuçlar üzerindeki etkisi
- Testin kalitesi, numune hazırlama aşamasında belirlenir. Standartta belirtilen numune boyutları ve toleranslarından sapmalar, uygun son işlem yapılmadan kesme veya zımbalama yoluyla oluşan soğuk sertleşmeler ile ölçüm alanındaki hasarlar, malzemenin davranışını değiştirebilir ve karşılaştırılamaz sonuçlara yol açabilir.
- Yanlış kesit ölçümü: Tüm gerilim değerleri, numunenin başlangıç kesitine dayanmaktadır. Başlangıç kesitinde %1’lik bir ölçüm hatası, akma sınırı, çekme mukavemeti ve diğer karakteristik değerleri doğrudan etkiler ve tüm testin geçerliliğini zedeleyebilir. Hassasiyet çok önemlidir.
- Numunenin hizalanması ve sabitlenmesi: Kuvvet uygulamasının kalitesi, testin güvenilirliğini büyük ölçüde belirler. Sıkma sırasında en ufak bir yanlış konumlandırma, dengesiz sıkma kuvvetleri veya yanlış çene ağzı seçimi, numunenin kaymasına veya gerilme bölgesinde kırılmalara yol açar ve bunun sonucunda, özellikle minyatür veya subsize numunelerde, yerel gerilim piklerine, erken kırılmaya veya artan dağılıma neden olur. Bu nedenle, özellikle A ve C test yöntemlerinde güvenilir sonuçlar elde etmek için en önemli ön koşullardan biri, çenenin ve çene uçlarının doğru seçilmesiyle sağlanacak tekrarlanabilir ve gerilimsiz bir sabitlemedir.
- Ekstansometre seçimi ve kalibrasyonu: Çekme sınırları ve uzama sınırlarının belirlenmesi için hassas bir uzama ölçümü hayati önem taşır. Testten sonra yapılan manuel ölçümler, operatörün etkisini artırır. Yanlış basma kuvveti, konumlandırma veya yetersiz kalibrasyon ya da standartlara uygun olmayan kalibrasyon sınıflarına sahip ekstansometrelerin kullanılması, uzama ölçümünde sistematik hatalara yol açar.
- Uygulamada, kopma uzaması (elongation at break) ile kopma sonrası uzama (elongation after break) sıklıkla birbiriyle karıştırılır. Farklı parametreler karşılaştırılırsa veya yanlış yorumlanırsa, bu durum hatalı malzeme değerlendirmelerine ve onay kararlarına yol açabilir.
- Birbiriyle uyumlu olmayan ve özenle seçilmemiş test hızları:A, B veya C düzenleme yöntemleri, özellikle gerilme hızındaki değişikliklere duyarlı alaşımlarda, akma sınırı ve uzama sınırı sonuçlarında sıklıkla önemli farklılıklar gösterir. Test yapan kurum ile değerlendirme yapan kurum arasında, titiz bir yöntem seçimi ve tutarlı test parametreleri konusunda net bir mutabakat sağlanmalıdır.
- Kullanıcının etkisi:Parçanın sabitlenmesi, ölçüm ve değerlendirme aşamalarındaki manuel işlemler, özellikle test hacminin yüksek olduğu durumlarda, sapmayı artırır.
Bu alanlarda gösterilen özen, hataları en aza indirmeye ve veri kalitesini artırmaya yardımcı olur. ZwickRoell’in test çözümleri, testlerin yürütülmesindeki kritik adımları güvenli, hassas ve tekrarlanabilir bir şekilde gerçekleştirmek için tam da bu noktada devreye girer.
ASTM E8 testlerinizi daha tekrarlanabilir hale getirmek mi istiyorsunuz?
Yerel ZwickRoell uzmanınız, malzeme, standart gereklilikleri ve test hacmine uygun olarak test sistemi, ekstansometre, germe aparatları ve otomasyon düzeyinin seçiminde size destek olur.
Hemen ücretsiz danışmanlık talebinde bulunun
ZwickRoell ile ASTM E8 / E8M standardına göre çekme testi gerçekleştirilmesi
Kritik test aşamaları ve ZwickRoell test çözümleri ayrıntılı olarak açıklanıyor:
Kesit ölçümü Yük çerçevesi ve kuvvet sensörü seçimi Çene seçimi Test hızı ve kontrol yöntemi Ekstansometre seçimi Otomasyon olanakları
Test şu şekilde gerçekleştirilir:
ASTM E8 / ASTM E8M standardına göre yapılan çekme testinde, standart bir metal numune tek eksenli olarak kopana kadar gerilime maruz bırakılır. ASTM E8 standardı, hem numune geometrileriyle ilgili gereklilikleri hem de test hızları, kontrol prosedürleri ve uzama ölçümüne ilişkin gereklilikleri tanımlamaktadır.
- Çekme testi, numunenin başlangıç kesitinin standartlara uygun şekilde hazırlanması ve hassas bir şekilde ölçülmesiyle başlar.
- Ardından numune, uygun sıkıştırma aparatlarına yerleştirilir ve merkezden hizalanır.
- Yükleme sırasında kuvvet ve uzama sürekli olarak ölçülür. Seçilen kontrol yöntemine bağlı olarak, kontrol gerilim hızı (Yöntem A), uzama hızı (Yöntem B) veya travers hızı (Yöntem C) üzerinden gerçekleştirilir. Gerilme veya uzama sınırlarına ulaşıldıktan sonra, standarda uygun olarak test hızı artırılabilir.
- Test sonucunda akma sınırı, uzama sınırı, çekme mukavemeti, kopma uzaması ve kopma daralması gibi karakteristik değerler belirlenir. Kırılma daralmasının belirlenmesi için, kırılma noktasındaki kesit de ölçülebilir.
Kesit alanının ölçümü
Kesit ölçümü, gerilime ilişkin tüm karakteristik değerlerin doğruluğunu belirler. CMU30 ve CMU80 ölçüm sistemleri ile kesit alanı, hem kalınlık hem de genişlik yönünde, mikrometrenin altındaki çözünürlükte ve son derece yüksek hassasiyetle otomatik olarak ölçülebilir. Ölçüm değerleri doğrudan testXpert test yazılımına aktarılır; bu sayede aktarım hataları ve operatör kaynaklı etkiler ortadan kaldırılır.
Yük çerçevesinin ve kuvvet sensörünün seçimi
Test cihazının seçimi genellikle ihtiyaç duyulan maksimum kuvvet aralığına indirgenir. Ancak uygulamada, testlerin verimli ve tekrarlanabilir bir şekilde gerçekleştirilip gerçekleştirilemeyeceği, yük çerçevesinin (üniversal test cihazı), kuvvet sensörünün, germe aparatlarının / çenelerin ve ekstansometrenin doğru bir şekilde bir araya getirilmesine bağlıdır. Bu nedenle, seçim süreci numunelerin beklenen kuvvet aralığıyla başlar. Bu temelde, uygun yük çerçevesi, uygun gerdirme aletleri ve en uygun kuvvet ölçüm hücresi seçilir.
ZwickRoell’in modüler test sistemi konseptinin bir avantajı, hemen hemen her ekstansometrenin aşağı yukarı her yük çerçevesiyle birleştirilebilmesidir. Bu sayede test sistemi, farklı malzemelere, numune geometrilerine ve standart gerekliliklerine esnek bir şekilde uyarlanabilir. Aynı zamanda, tüm kuvvet sensörleri nominal kuvvetlerinin %0,2’sine kadar kalibre edilir. Örneğin, 100 kN’lik bir kuvvet sensörü, test kuvveti sadece 200 N olsa bile yine de hassas ölçümler yapabilir. Bu sayede, hem küçük hem de büyük numuneler, ölçüm hassasiyetinden ödün vermek zorunda kalınmadan aynı test cihazında standartlara uygun şekilde test edilebilir.
Numunenin sabitlenmesi ve hizalanması
Numunenin sabitlenmesi sırasında, eğme, ön gerilim ve kaymayı önlemek önemlidir.
Yöntem A’ya (gerilim hızı) göre yapılan standart metal testleri için kama tipi sıkma ekipmanları, uygulanabilir bir seçenek ve ürün yelpazesindeki en uygun maliyetli çözümdür. Bununla birlikte, ASTM E8/E8M’ye göre Yöntem B için, en güvenilir ve tekrarlanabilir test sonuçlarını elde etmek amacıyla, gövde-üzerinde-kama prensibine dayalı sıkma ekipmanları veya paralel kapanan çenelerin kullanılması önerilir.
Dünya çapındaki uygulama laboratuvarımız ve Xperience Merkezlerimizde, size özel danışmanlık, yerinde ve çevrimiçi tanıtımlar yoluyla, her bir test göreviniz için en uygun çözümü bulmanıza yardımcı olacak uzmanlar hizmetinizdedir.
Hemen ücretsiz iletişime geçin
Test hızı ve kontrol yönteminin seçimi
Test hızı, belirlenen malzeme özellikleri üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Özellikle uzama hızına duyarlı malzemelerde, farklı hızlar farklı uzama sınırlarına, uzama değerlerine ve mukavemetlere yol açabilir. ASTM E8 / ASTM E8M bu konuda üç kontrol yöntemi tanımlamaktadır (kontrol yöntemleri ve uygunlukları hakkında daha fazla bilgi için SSS bölümüne bakınız):
- Gerilim hızı kontrolü (Yöntem A)
- Uzama hızı kontrolü (Yöntem B)
- Travers hızı kontrolü (Yöntem C)
ZwickRoell test sistemleri, standartta tanımlanan tüm kontrol yöntemlerini destekler ve böylece en çeşitli test gereksinimlerinin standarda uygun şekilde yerine getirilmesini sağlar.
ZwickRoell test sistemleri, standartta tanımlanan tüm kontrol yöntemlerini destekler ve böylece en çeşitli test gereksinimlerinin standarda uygun şekilde yerine getirilmesini sağlar. Optik veya dokunsal ekstansometrelerle birlikte kullanıldığında, gerçek uzama hızı sürekli olarak izlenir ve otomatik olarak ayarlanır. Standart, uzama hızında +/- %20 gibi nispeten geniş toleranslara izin verirken (ASTM E8'e göre belirlenen 0,015 ± 0,006 in./in./dk veya mm/mm/dk uzama hızında), ZwickRoell sistemleri genellikle %3 veya daha yüksek bir doğruluk seviyesine ulaşır. Bu, sonuçların tekrarlanabilirliğini artırır ve farklı malzemelerde bile seçilen test hızının güvenilir bir şekilde korunmasını sağlar.
Gerinim oranı, testXpert test yazılımında herhangi bir zamanda izlenebilir.
- Kırmızı çizgi (1), ASTM E 8 tolerans bandını gösterir (ayarlanan hızın %40'ı)
- Yeşil, kesikli çizgi, öngörülemeyen olaylarda bile güvenli tarafta olmak için ZwickRoell test sistemleri için standart olan %5'lik daha dar tolerans aralığını gösterir. İyi gerilme oranı kontrolü, (2) düşük besleme titremesi ve (3) sabit oran kontrolü ile karakterize edilir. Bunun için uyarlamalı bir kontrolör gereklidir.
Ekstansometre seçimi
Uzama ölçümü, ASTM E8 / ASTM E8M standardına göre yapılan çekme testinde belirleyici etkenlerden biridir. Standart, uzamanın belirlenmesi için farklı yöntemlere izin verir. Bunlar; test sonrasında kopma uzamasının manuel olarak ölçülmesi, temaslı ekstansometrelerin (Clip-on ekstansometre veya makroXtens sensörleri) kullanılması ve uzamayı tüm test boyunca temassız olarak ölçen optik ekstansometreleri (tercihen videoXtens gibi işaretleme gerektirmeyen bir çözüm) kapsar.
- Test sonrasında kopma uzamasının manuel olarak belirlenmesi, operatörün etkisinin nispeten yüksek olmasıyla ilişkilidir. Parçaları birleştirirken veya ölçülen uzunluğu okurken meydana gelen küçük sapmalar bile sonucu etkileyebilir.
- Temaslı ekstansometreler, test sırasında hassas uzama değerleri sağlar; ancak operatör tarafından doğru şekilde konumlandırılmaları gerekir ve özellikle hassas veya küçük numunelerde ek çaba gerektirebilir.
ZwickRoell’in tercih ettiği çözüm, optik ekstansometrelerdir. Uzamayı, temassız bir şekilde ve operatörden bağımsız olarak doğrudan numune üzerinde ölçerler.
- Böylelikle ölçüm uzunluğu ve ölçüm konumu her zaman kesin olarak belirlenir ve tekrarlanabilir.
- Aynı zamanda, optik ekstansometreler, uzamanın sürekli ve yüksek hassasiyetle ölçülmesi sayesinde, ASTM E8 standardında tercih edilen Yöntem B’ye göre uzama hızı kontrolünü desteklemektedir.
- Bir başka avantaj ise, uzama dağılımının numunenin tamamı boyunca kaydedilebilmesidir. Bu sayede, test tamamlandıktan sonra bile ek analizler yapılabilmektedir. Ayrıca, birçok durumda kopma uzamasının manuel olarak belirlenmesine gerek kalmaz; bu sayede potansiyel bir hata kaynağı daha ortadan kalkar. Bu, operatörün etkisini azaltır, sonuçların karşılaştırılabilirliğini artırır ve laboratuvarın günlük işleyişinde test sürecini kolaylaştırır.
Video: ZwickRoell ile ASTM E8 standardına göre testin gerçekleştirilmesi
ASTM E8 ve ISO 6892-1: standartlarına göre metalik malzemeler üzerinde çekme testinin gösterimi:
- ZwickRoell AllroundLine üniversal test cihazı, makroXtens temaslı ekstansometre ve videoXtens temassız ekstansometre ile “Yöntem B closed loop uzama hızı kontrolü” (ISO 6892-1 Yöntem A1’e karşılık gelir) numune ölçümü ve test sonuçlarının testXpert ile değerlendirilmesi dahil
- ProLine üniversal test cihazı ve Clip-on ekstansometre ile "Yöntem C open loop travers hızı" (ISO 6892-1 Yöntem A2'ye karşılık gelir)
ASTM E8'e göre otomasyon olanakları
Günümüzde modern malzeme test cihazları çok yüksek bir hassasiyet seviyesine ulaşmaktadır. Bu nedenle birçok laboratuvarda, sonuçlardaki sapmaların en büyük nedeni artık test cihazının kendisi değil, test süreci sırasında yapılan manuel müdahalelerdir. Numune tanımlamasında, kesit belirlemede, numune hizalamasında veya sabitlemede meydana gelen küçük sapmalar bile sonuçların karşılaştırılabilirliğini olumsuz etkileyebilir.
Özellikle numune sayısı fazla olduğunda veya test verileri kalite kontrol döngülerine, süreç izleme sistemlerine ya da yapay zeka tabanlı analizlere dahil edildiğinde, standartlaştırılmış ve tekrarlanabilir süreçler hayati önem taşır. Otomatik test sistemleri bu etkenleri azaltır ve tüm test aşamalarında maksimum tekrarlanabilirlik sağlar.
Otomatik metal kontrolü konusunda mı düşünüyorsunuz?
ZwickRoell, bu amaçla ASTM E8 standardına uygun mikro ve subsize numunelerden standart sac numunelere ve 5 MN’ye kadar test yüklerine sahip kalın saclar için otomatikleştirilmiş büyük yük test sistemlerine kadar geniş bir otomasyon çözümleri yelpazesi sunmaktadır. Sonuçların tekrarlanabilirliğinin artmasının yanı sıra, otomasyon özellikle zorlu numunelerde iş güvenliğini artırmakta ve laboratuvar personelinin iş yükünü hafifletmektedir.
metal testinde otomasyon olanakları hakkında daha fazla bilgi edinin ücretsiz danışmanlık hizmeti alın
testXpert test yazılımıyla ASTM E8'i verimli ve güvenilir bir şekilde test edin
testXpert ile ASTM E8 testlerinin verimliliğini artırabilirsiniz. testXpert, güvenilir test sonuçları sunar; bu da güvenli karar almanın temelidir.
- Hangi yöntemi seçerseniz seçin, test prosedüründe ASTM E8 standardının tüm parametreleri zaten yer almaktadır ve standartlara %100 uyumludur. Hazırlanmış bir düzenek, standart tarafından belirtilen toleranslar dahilinde elde edilen gerçek uzama oranını gösterir.
- ASTM E8'e göre uzama hızı için ön testler ve manuel hesaplamalar yapmaktan kaçının. testXpert, tüm kontrol parametrelerini otomatik olarak ayarlar. Hedef pozisyonlara ve uzama değerlerine hassas bir şekilde ulaşılır. Numune özelliklerinin değiştirilmesi durumunda denklik, online sağlanmaktadır.
- testXpert, önceden tanımlanmış bir makine konfigürasyonu aracılığıyla tam olarak aynı test koşulları sayesinde tekrarlanabilir test sonuçları sağlar.
- Karşılaştırılabilir test sonuçları için, örneğin kullanıcı yönetimi yoluyla operatör etkisi en aza indirilir.
ASTM E8 / ASTM E8M’nin tipik uygulama alanları
ASTM E8/E8M, metalik malzemelerin karakterizasyonu için dünya çapında en önemli standartlardan biridir ve malzeme kalifikasyonu, kalite kontrolü, sertifikasyon ve teknik tasarım amacıyla oda sıcaklığında metallerin standartlaştırılmış çekme testine ihtiyaç duyan üreticiler, işleyiciler, kullanıcılar ve test laboratuvarlarına yöneliktir:
- Yeni metal alaşımlarının malzeme onay süreci
- Metal üretiminde kalite kontrolü
- Yarı mamullerin mal kabul denetimi
- Havacılık ve uzay uygulamalarında onay testleri
- Malzeme Geliştirme ve Araştırma
- Müşterilere ve sertifikasyon kuruluşlarına mekanik özelliklerin kanıtlanması
- Partiler veya üretim süreçleri arasında karşılaştırmalı analizler
- Seri üretimde süreç izleme
ASTM E8 hakkında sıkça sorulan sorular
Daha yakından incelendiğinde, bu ASTM iki standart içerir, bu nedenle ASTM E8, ASTM E8M'den ayırt edilmelidir. ASTM E8 standardı “inç” ve “pound” ölçüm birimlerini temel alırken, ASTM E8M standardında SI birimleri kullanılır. Sonuç olarak, bir birim sistemine göre belirlenen karakteristik değerler, diğer birim sistemine göre belirlenenlerle tam olarak aynı değildir. Ancak pratikte bu genellikle bir sorun oluşturmaz, çünkü karakteristik değerlerin belirlenmesinde ve karşılaştırılmasında birimler arasında bir değişiklik olmaz.
Ancak bu bağlamda, ASTM E8 standardında yuvarlak numunelerin uzamalarının belirlenmesi için başlangıç ölçüm uzunluğunun 4D’ye, yani yuvarlak numunelerin çapının 4 katına karşılık geldiği, ASTM E8M standardında ise 5D’ye, yani yuvarlak numunelerin çapının 5 katına karşılık geldiği hususuna dikkat etmek önemlidir. Karışıklık veya uyulmaması durumunda, bu artık birbiriyle karşılaştırılamayacak karakteristik değerlere yol açabilir.
- Farklı test yöntemleri ve tanımlar:Her iki standart da aynı malzemeyi test etse de, karakteristik değerler (örneğin uzama veya akma sınırı) farklı şekilde tanımlanmakta ve değerlendirilmektedir; bu nedenle doğrudan karşılaştırma sınırlıdır.
- Farklı test hızları: ISO 6892-1, test hızlarını malzemeye bağlı olarak kesin bir şekilde belirlerken, ASTM E8 daha geniş toleranslara izin verir; bu durum sonuçları ölçülebilir şekilde etkileyebilir.
- Farklı düzenleme yöntemleri ve isimleri: Kontrol türlerinin sınıflandırılması (örneğin, kapalı döngü uzama hızı kontrolü, ASTM E8 standardında B yöntemi, ISO 6892-1 standardında ise A1 yöntemi olarak adlandırılır) ISO ve ASTM arasında farklı şekilde ifade edilmektedir; bu durum sıklıkla karışıklığa yol açmaktadır.
- Numune alma ve ölçüm yöntemlerindeki farklılıklar:Örnek geometrileri kısmen uyumlaştırılmış olmasına rağmen, boyutlar, ölçüm belirsizlikleri ve kesit ölçümü konusunda ayrıntılar farklılık göstermektedir.
- Uzama değerlerinin farklı belirlenmesi: Düzgün uzama ve kopma uzamasının belirlenmesi farklı yöntemlerle gerçekleştirilir; bu durum, özellikle sünek malzemelerde farklı sonuçlara yol açar.
- Farklı sonuç tanımları: Çekme mukavemeti (Rm ve TS) veya uzama değerleri gibi terimler, kulağa benzer gelse de metodolojik açıdan aynı değildir.
Kısa özet: ISO 6892-1 ve ASTM E8 standartları büyük ölçüde uyumludur, ancak tamamen aynı değildir; yöntem ve değerlendirmede görülen küçük farklılıklar bile test sonuçlarında önemli sapmalara yol açabilir.
Daha fazla bilgiyi ASTM E8 ve ISO 6892-1 Karşılaştırması başlıklı blog yazımızda veya web semineri kaydında bulabilirsiniz.
Kısaca fark şudur:
- Elongation at break = Kopma anında uzama
Bu, numunenin kırıldığı tam o anda meydana gelen uzamadır. Dolayısıyla, bu değer devam eden test sırasında, genellikle bir ekstansometre veya optik ölçüm sistemi ile ölçülür. - Elongation after break = Kopma sonrası uzama
Bu, kırılma sonrasında kırılmış numunelerin tekrar birleştirilmesi ve ölçüm uzunluğundaki uzamanın manuel veya optik olarak ölçülmesi yoluyla belirlenen uzamadır.
Bu ayrım neden önemlidir?
ASTM E8 / E8M standartlarının normatif bağlamında yapılan bu ayrım önemlidir; zira kopma sonrası uzama, operatörün etkisine ve doğru manuel son ölçüme daha fazla bağlıyken, kopma anındaki uzama ise test sırasında kullanılan ölçüm sistemine daha fazla bağlıdır. Bu durumda değerler, özellikle yerel daralma, kırılma konumu, manuel geri besleme veya farklı ölçüm yöntemleri söz konusu olduğunda otomatik olarak aynı olmaz.
Çekme testleri için kullanılan kalıpların çeşitliliği oldukça fazladır. ASTM E8 / E8M standardı, saclar ve ince saclar, büyük çaplı boru ürünleri, özel çeneler ve standart yuvarlak numuneler için standart düz numuneleri listeler ve tüm uzama değerlerinin dayandığı ilgili başlangıç ölçüm uzunluklarını belirtir. Birkaç istisna dışında, numune üretimi için gerekli olan tüm boyutlar belirlenir veya asgari boyutlar belirtilir (bu konuda bkz. ASTM E8/E8M-25 standardının 6. Bölümü: Test numuneleri).
Üründen numune alınmasının ve müteakip numune üretiminin, çekme testinin sonuçlarını etkileyebilecek malzemeyi etkilememesini sağlaması gereken numune hazırlama için önemli bilgiler verilmiştir. Numune üretimi sırasında kesme veya damgalama yoluyla sertleştirilmiş tüm alanlar, özellikleri etkiliyorsa buna göre işlem görmelidir. Sabit kesitli ürünler (profiller, çubuklar, teller vb.) ve döküm numuneler (örn. dökme demir, demir dışı alaşımlar) cihazda işleme yapılmadan test edilebilir.
ASTM E8/E8M standardına göre standart düz numuneler
| Test numunesi / malzeme | Levha kalınlığı | Ölçüm türü | ASTM E8 | |
|---|---|---|---|---|
| Düz çekme numunesi “Sheet Type”* Saclar, levhalar, yassı teller, şeritler, dikdörtgenler ve profiller | 0,13 mm ila 19 mm [0,005 inç ila 0,750 inç] | Ölçüm uzunluğu G (Gauge length) | 50 mm [2.0 in.] |  |
| Genişlik W (Width) | 12,5 mm [0.5 in.] | |||
| “Plate Type” kalın sac numunesi Saclar, profiller ve yassı malzemeler | min. 5 mm [0.188 in.] | Ölçüm uzunluğu G (Gauge length) | 200 mm [8.0 in.] | |
| Genişlik W (Width) | 40 mm [1.5 in.] | |||
| Küçük boyutlu numune “Subsize Specimen” | maks. 6 mm [0.250 in.] | Ölçüm uzunluğu G (Gauge length) | 25 mm [1.0 in.] | |
| Genişlik W (Width) | 6,0 mm [0.25 in.] |
* Kalınlığı 0,15 mm’ye [0,0059 in.] kadar olan malzemeler için ASTM E345 standardı uygulanmalıdır
* Cıvata yüklemeli (Pin-Loaded) çekme numuneleri kullanılabilirİnce ve yüksek mukavemetli malzemelerin testleri sırasında bükülmeyi önlemek için, çene ağızlarının uçlarına takviye plakaları takılması gerekebilir. (bkz. Şekil 8, Bölüm 6.3 Levha Tipi Numune ASTM E8/E8M-25).
ASTM E8 ve E8M'ye göre standart yuvarlak numuneler
| Numune gövdesi | Ölçüm türü | ASTM E8 (4x Çap) | ASTM E8M (5x Çap) | |
|---|---|---|---|---|
| Standart numune “Specimen 1” | Ölçüm uzunluğu G (Gauge length) | 50,0 mm [2.000 in.] | 62,5 mm [2.500 in.] |  |
| Çap D (Diameter) | 12,5 mm [0.500 in.] | |||
| Geçiş yarıçapı R, min. (fillet radius) | 10,0 mm [0.375 in.] | |||
| Paralel uzunluk A (reduced section length) | 56.0 mm [2.25 in.] | 75,0 mm [3,0 in.] | ||
| Standart test numunesine orantılı küçük boyutlu numune | ||||
| “Specimen 2” | Ölçüm uzunluğu G (Gauge length) | 36.0 mm [1.400] | 45,0 mm [1.750 in.] | |
| Geçiş yarıçapı R, min. (fillet radius) | 8,0 mm [0,25 in.] | |||
| Çap D (Diameter) | 9,0 mm [0.350 in.] | |||
| Paralel uzunluk A (reduced section length) | 45,0 mm [1,75 in.] | 54,0 mm [2,0 in.] | ||
| “Specimen 3” | Ölçüm uzunluğu G | 24,0 mm [1.000 in.] | 30,0 mm [1.250 in.] | |
| Çap D (Diameter) | 6,0 mm [0.250 in.] | |||
| Geçiş yarıçapı R, min. (fillet radius) | 6,0 mm [0.188 in.] | |||
| Paralel uzunluk A (reduced section length) | 30.0 mm [1.25 in.] | 36,0 mm [1,4 in.] | ||
| “Specimen 4” | Ölçüm uzunluğu G | 16,0 mm [0.640 in.] | 20,0 mm [0.800 in.] | |
| Çap D (Diameter) | 4,0 mm [0.160 in.] | |||
| Geçiş yarıçapı R, min. (fillet radius) | 4,0 mm [0.156 in.] | |||
| Paralel uzunluk A (reduced section length) | 20,0 mm [0,75 in.] | 24,0 mm [1,0 in.] | ||
| “Specimen 5” | Ölçüm uzunluğu G | 10,0 mm [0.450 in.] | 12,5 mm [0.565 in.] | |
| Çap D (Diameter) | 2,5 mm [0.113 in.] | |||
| Geçiş yarıçapı R, min. (fillet radius) | 2,0 mm [0.094 in.] | |||
| Paralel uzunluk A (reduced section length) | 16,0 mm [0.625 in.] | 20,0 mm [0,75 in.] | ||
Test hızına özellikle dikkat edilir. ASTM E8 ve ASTM E8M, test hızlarını belirlemenin beş farklı yolunu sağlar. Olarak adlandırılırlar
- Numune üzerindeki uzama oranı veya uzama hızı
- Numune üzerindeki gerilim oranı veya gerilim artışı
- Enine kiriş veya travers hızı
- bir test aşamasının veya tüm testin sonuna kadar geçen süre
- serbest hareket halindeki travers veya kiriş hızı, yani travers veya kiriş üzerinde herhangi bir yük bulunmadığında ölçülen hız değeri
"Akma özellikleri" olarak adlandırılan, yani akma noktası, akma noktasının uzaması ve akma noktasının belirlenmesi için, genellikle malzeme davranışının elastikten plastiğe değişmesiyle ilgili tüm parametrelerin tanımlanması önemlidir, test hızının uygun bir kontrolü. Metalik malzemeler söz konusu olduğunda, bu parametreler açıkça gerçek test hızına bağlı olabilir, bu nedenle test hızlarının belirtilen toleranslar dahilinde tutulması gerekir. ASTM E8 ve ASTM E8M bunu üç farklı kontrol yöntemiyle dikkate alır. A, B ve C yöntemi ile etiketlenirler.
Kontrol yöntemi B:
Önerilen prosedür | Kontrol prosedürü C:
| Kontrol yöntemi A:
|
|
|
|
Yöntem C sabit çapraz veya travers hızı dayanmaktadır.
- Piston kafası hızı, numunenin ilk paralel uzunluğu 0,015 ± 0,003 in./in./dak veya mm/mm/dak'lık bir gerilime maruz kalacak şekilde ayarlanmalı ve sabit tutulmalıdır.
- Bu yöntem C, malzeme sürekli olarak deforme olmazsa önerilir.
- C Yöntemi, dijital kontrol sistemlerine veya yüksek kaliteli tahrik sistemlerine sahip olmayan cihazlar için tasarlanmıştır; ancak artık en son teknoloji olarak kabul edilmemektedir.
Yöntem A çekme gerilimindeki artışadayanmaktadır.
Burada önemli olan nokta, bunun güç kontrollü bir test olmamasıdır. Bunun yerine, test cihazı, numunede tanımlanmış bir gerilim hızı (örneğin 11 MPa/s) oluşturan sabit bir travers veya aktüatör hızında çalıştırılmalıdır. Standarttaki ifade kısmen yanıltıcı olduğundan, bu gereklilik zaman zaman yanlış yorumlanmaktadır. Özellikle, bir kuvvet kontrolünün gerekli olduğu yanlış bir şekilde varsayılmaktadır. Ancak bu tür bir kuvvet kontrolünün uygulanması, test sonuçlarının önemli ölçüde çarpıtılmasına ve kullanılamaz hale gelmesine yol açabilir.
- Çekme testinin lineer elastik kısmında, yani testin en başında bir gerilim artışı 1,15 ile 11,5 MPa/sn aralığında (10.000 ve 100.000 psi/dk'ya karşılık gelen) sağlanmalıdır.
- Bununla birlikte, ASTM E8 veya ASTM E8M’de, bu şartnamelerin ve yöntemin, stres artışının plastik davranışa kadar sabit tutulması gerektiği veya kapalı döngüdeki kuvvet artışının kontrolünün doğrusal elastik aralığın ötesinde uygulanabileceği anlamına gelmediği açıkça belirtilmektedir.
- Pratik uygulamada, uzama kontrollü bir test düzeneği bulunmadığında, nispeten kararlı elastik davranış gösteren standart metaller için (örneğin inşaat çelikleri, ısıl işlem görmüş çelikler veya birçok demir dışı metal) Yöntem A kullanılır. Ancak doğru ayarın yapılması, deneyim ve sistem sertliği konusunda iyi bir bilgi birikimi gerektirir.
Yöntem B yükleme sırasında gerinim hızının veya gerinim hızının (gerinim hızı kontrolü) kontrolüne dayanır.
- Test cihazı, gerinim oranını veya gerinim oranını kapalı bir döngüde sabit tutar, çünkü bir ekstansometre, kesin gerinim oranını hesaplamak için kullanılan gerinim değerlerini sürekli olarak sağlar.
- Gerinim oranı, standart tarafından 0,015 ± 0,006 in./in./dak veya mm/mm/dak olarak belirtilir; bu, gerinim oranı ayarı için %40'lık bir toleranstır.
- Bu yöntem, neredeyse tüm metal malzemeler, özellikle yüksek mukavemetli çelikler, alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları, nikel bazlı alaşımlar ve uzama hızına duyarlı malzemeler için tercih edilen yöntem olarak kabul edilmektedir.
Uzama hızı kontrolü ile sonuçların güvenilirliği artırılır ve karşılaştırılabilir test sonuçları elde edilir. Çünkü metalik malzemelerin karakteristik değerleri büyük ölçüde uzama oranı ve hızına bağlıdır. Kural olarak, uzama oranı ne kadar yüksek olursa, mukavemet değerleri de o kadar yüksek olur. Alaşımlar ve diğer ürün özellikleri de uzama oranına bağlılığı etkiler.
Kapalı döngü (“closed loop”) uzama hızı kontrolü, doğru uzama oranını otomatik olarak korumak için uyarlanabilir bir kontrolörün kullanıldığı bu sistem, özel avantajlar sunar:
- Zaman tasarrufu: Sistem, kullanıcı etkileşimi olmadan otomatik olarak doğru esneme oranını ayarlar.
- Basitçe güvenli: Bu aynı zamanda ayar hatalarını da ortadan kaldırır.
- Hassas: Uyarlanabilir bir kontrolör, gerinim hızı aşımlarını ortadan kaldırır, sabit tutar ve öngörülemeyen olaylar karşısında bile gerinim oranını tolerans dahilinde tutmak için tolerans dahilinde tutar.
Bu yöntem, kontrol teknolojisi ile koordineli bir test sistemi gerektirir, ancak test işlemini önemli ölçüde basitleştirir.
