ASTM E21：高溫下金屬拉伸測試
ASTM E21：高溫下金屬拉伸測試
ASTM E21 是在金屬材料上進行拉伸的高溫測試。儘管這種測試在許多行業和學術研究中都有使用，但高溫測試最常用於航空航天應用中，用於評估高強度金屬材料的機械性能。
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ASTM E21：高溫下金屬拉伸測試
ASTM E21 是在金屬材料上進行拉伸的高溫測試。儘管這種測試在許多行業和學術研究中都有使用，但高溫測試最常用於航空航天應用中，用於評估高強度金屬材料的機械性能。飛機的發動機要求和工作溫度不斷增加，包括緊固件在內的結構材料的設計參數也在不斷增加。 ASTM E21細緻地概述了高溫測試的每一步；從定義測試設備到熱電偶連接。記錄伸長率、面積收縮率、拉伸強度和屈服強度等機械性能，以估計材料承受外力的能力。
由於 ASTM E21 需要多個傳感器（引伸計和熱電偶），因此建議使用帶有擴展通道模塊的系統，以確保正確的數據收集和同步。該標準要求所使用的任何測試系統均符合 ASTM E4 標準。系統和样本準備對於 E21 至關重要，應盡一切努力確保施加到樣本上的任何力保持在軸向方向。彎曲應變不能超過樣本軸向應變的10%，因此必須確保選擇合適的測試設備。鉻鎳鐵合金拉桿連接到樣品架並延伸到爐內。一旦拉桿就位，爐子頂部和底部的陶瓷板就會緊緊抓住拉桿，確保負載串進入爐子的地方不需要包裝額外的絕緣材料。絕緣材料包裝得太緊可能會導致拉桿或引伸計臂移位。拉杆位於自對準支架中，以確保最大的軸向載荷。此外，ASTM E21 要求監測樣品上的指示溫度。建議使用實踐 E220 校準 K 型熱電偶，並應遵循第 5.3 和 9.4 節中概述的指南。從測試開始到屈服強度測定，指示溫度不應超過以下溫度：
高達 1800F +-5 (+-3C)
大於 1800f (980C) +- 10F (+-6C)
**如果實驗室或客戶指示，可能需要更嚴格的要求。
如果需要測定屈服強度，則需要滿足實踐 E83 要求的引伸計。有兩種主要類型的引伸計可用於高溫測試。第一個是冷安裝的引伸計，它在環境溫度下連接到縮小的部分，並在測試開始之前與負載串的其餘部分一起浸泡。另一種選擇是熱安裝引伸計，它通常位於導軌上，一旦樣品完成其浸泡期，就可以滑入爐中進行連接。引伸計的臂應連接在樣品的縮小部分。
如果樣品太小，引伸計無法接觸其縮小的部分，則可以使用十字頭或樣品支架的分離來確定與 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”。當測試長度減小到小於 2 英寸的樣本時，應在減小部分的每一端至少連接 2 個熱電偶。在整個測試過程中，這些熱電偶應與樣品保持密切接觸。當測試縮小截面大於或等於 2 英寸的樣品時，應將第三個熱電偶連接到樣品的中心。
典型的高溫金屬測試每個樣本可能會超過一小時。為了符合標準，樣品必須在指定溫度下浸泡直至達到平衡。一旦達到平衡，除非另有說明，否則樣品必須在此溫度下保持至少 20 分鐘。如果每天運行多次測試，浸泡時間會很快降低實驗室的吞吐量。為了最大限度地減少系統停機時間，通用測試系統可以配備多爐配置，允許在測試過程中浸泡第二個樣本。
術語：
指示溫度：溫度測量裝置採用優質高溫測量實踐所指示的溫度。
指定溫度：客戶要求並報告給客戶的測試溫度
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