ASTM E21:在高溫下金屬上的拉伸測試
ASTM E21是在金屬材料上進行張力進行的升高溫度測試。儘管該測試用於許多行業以及學術研究,但溫度測試升高是航空航天應用中最常用的,用於評估高強度金屬材料的機械性能。發動機需求和飛機上的工作溫度繼續升高,包括緊固件在內的結構材料的設計參數也是如此。 ASTM E21精心概述了高溫測試的每個步驟;從定義測試設備到熱電偶的附件。記錄了機械性能,例如伸長率,減小面積,拉伸強度和屈服強度,以估計材料承受施加力的能力。
由於ASTM E21需要多個換能器(擴展計和熱電偶),因此建議使用具有擴展通道模塊的系統來確保正確的數據收集和同步。標準都要求使用的任何測試系統符合ASTM E4。系統和样品製備對E21至關重要,並應盡一切努力確保施加到樣品上的任何力保持在軸向方向上。彎曲應變不能超過樣品上軸向應變的10%,因此必須確保選擇適當的測試設備。為了測試超過600的測試,建議使用3119-160 3區拆分管爐配備6800系列系統,並帶有側入口延長計端口。
ASTM E21:在高溫下金屬上的拉伸測試
在升高溫度下的拉伸測試金屬
ASTM E21是在金屬材料上進行張力進行的升高溫度測試。儘管該測試用於許多行業以及學術研究,但溫度測試升高是航空航天應用中最常用的,用於評估高強度金屬材料的機械性能。發動機需求和飛機上的工作溫度繼續升高,包括緊固件在內的結構材料的設計參數也是如此。 ASTM E21精心概述了高溫測試的每個步驟;從定義測試設備到熱電偶的附件。記錄了機械性能,例如伸長率,減小面積,拉伸強度和屈服強度,以估計材料承受施加力的能力。
系統設置
由於ASTM E21需要多個換能器(擴展計和熱電偶),因此建議使用具有擴展通道模塊的系統來確保正確的數據收集和同步。標準都要求使用的任何測試系統符合ASTM E4。系統和样品製備對E21至關重要,並應盡一切努力確保施加到樣品上的任何力保持在軸向方向上。彎曲應變不能超過樣品上軸向應變的10%,因此必須確保選擇適當的測試設備。為了測試超過600的測試,建議使用3119-160 3區拆分管爐配備6800系列系統,並帶有側入口延長計端口。
ASTM E21測試設置
通用測試系統
區域拆分管爐
高溫延長計
ASTM E21系統設置
系統詳細信息
inconel拉桿附著在樣品持有器上,並延伸到爐子中。在爐子的頂部和底部發現的陶瓷板一次將拉桿擁抱到位,確保在負載繩進入爐子的地方不需要包裝額外的隔熱材料。太緊的包裝絕緣可能會導致拉桿或延伸計臂移位。拉桿坐在自對準的支架中,以確保最大的軸向載荷。此外,ASTM E21需要監視樣品上指示的溫度。建議使用練習E220校準的類型K熱電偶,應遵循第5.3和9.4節中概述的指南。從測試開始到屈服強度確定,指示的溫度不應超過以下內容:
到達和包括1800f +-5( +-3c)
大於1800F(980C) +-10F( +-6c)
**如果實驗室或客戶指示,則可能需要更多的限制要求。
標本
ASTM E8/E8M中概述的樣品配置對於ASTM E21來說是令人滿意的,但建議更緊密的公差。標本的幾何形狀可以是平坦的或圓形的。可以準備平坦的樣品來利用針中的clevis支架,而對於圓形樣品,習慣上具有螺紋末端。有關進一步的指導,請審查ASTM E21的第7節。
應變測量
如果需要確定屈服強度,則需要符合實踐E83的B-2級延長計。延期計有兩種主要類型,可用於高溫測試。第一個是冷安裝的延伸計,該伸程計在環境溫度下連接到還原部分,並在測試開始之前將其餘的負載串浸泡。另一個選擇是熱安裝的延期計,通常坐在軌道上,一旦樣品完成浸泡時間,就可以滑入爐子以進行附著。延期計的臂應連接在樣品的還原部分。延長計附件方法在第9.6節中概述。
微型標本
如果樣品太小,無法用於延長計的截面,則可以使用十字架或樣品持有人的分離來確定與0.2%偏移屈服強度相對應的應變。該值必須標記為“近似屈服強度”。當測試縮小長度小於2英寸的樣品時,應在還原部分的兩端附著至少2個熱電偶。這些熱電偶應在整個測試過程中與樣品建立並保持緊密的接觸。當測試截面大於或等於2英寸的截面測試樣品時,應將第三個熱電偶連接到樣品中心。
技巧和竅門
典型的高溫金屬測試可以超過每個樣品一小時。要遵守標準,必須在指定的溫度下浸泡標本,直到達到平衡。一旦達到平衡,除非另有說明,否則必須在此溫度保持至少20分鐘。如果每天進行多次測試,則浸泡時間可以迅速拖出實驗室的吞吐量。為了最大程度地減少系統的停機時間,可以將通用測試系統配備多發性配置,該配置允許在測試過程中浸泡第二個樣品。
術語:
指示的溫度:使用高質量的黃色測量實踐指示的溫度。
指定溫度:由客戶要求並報告給客戶的測試溫度