ASTM E8 | ASTM E8M metodo di prova per test di trazione su materiali metallici
ASTM E8/ ASTM E8M descrive le prove di trazione uniassiale su metalli a temperatura ambiente e la determinazione di valori caratteristici come resistenza allo snervamento, punto di snervamento, allungamento al punto di snervamento, resistenza alla trazione, deformazione a rottura e riduzione della sezione.
Questi valori possono essere usati per ipotesi sulla forza e la tenacità del materiale.
ASTM E8 vs ASTM E8M Provini e dimensioni Video / eseguire il test Velocità di prova & metodi di controllo Controllo in deformazione Sistemi di prova Altre normative FAQ
Differenza tra ASTM E8 e ASTM E8M
È importante fare una distinzione tra ASTM E8 e ASTM E8M. Mentre ASTM E8 si riferisce alle unità di misura "inch" e "pound", ASTM E8M utilizza unità SI. Quindi, i valori caratteristici determinati con un sistema di unità non sono esattamente uguali a quelli determinati con l'altro. Tuttavia, questo non rappresenta un problema, in quanto le unità non vengono cambiate quando si scelgono e si confrontano i valori caratteristici.
In questo contesto, è comunque importante notare che la base di misura iniziale per la determinazione della deformazione in ASTM E8 si riferisce a 4D, o quattro volte il diametro dei provini rotondi, mentre in ASTM E8M si riferisce a 5D, o cinque volte il diametro dei provini rotondi. Una confusione o la mancata osservazione di questa differenza può portare a valori caratteristici non più comparabili.
ASTM E8 e ASTM E8M descrivono in dettaglio la macchina di prova e il tipo di afferraggi da utilizzare.
ASTM E8 provini e dimensioni
Vengono fornite informazioni importanti per la preparazione dei provini, con lo scopo di assicurare che il processo di campionamento e la successiva preparazione dei provini non influenzino il materiale, poiché questo potrebbe a sua volta influenzare i risultati della prova di trazione.
È possibile selezionare una vasta gamma di forme di provini. ASTM E8/ASTM E8M descrive i provini piatti standard per lamiere e lamiere sottili in metallo, per prodotti tubolari, per afferraggi speciali, e i provini rotondi standard per altri prodotti metallici, e specifica le corrispondenti basi di misura iniziali a cui si riferiscono tutti i valori di deformazione. Con poche eccezioni, tutte le dimensioni necessarie per la preparazione del provino sono specificate, o diversamente sono indicate le dimensioni minime.
Nella normativa ASTM E8 sono definiti sia la forma del provino che il processo di lavorazione dello stesso. I campioni devono essere preparati in modo tale che le proprietà del materiale non siano influenzate. Tutte le sezioni che sono state indurite da taglio o punzonatura durante il processo di lavorazione del provino, se influenzano le proprietà, devono essere lavorate di conseguenza.
I prodotti con una sezione trasversale uniforme (profili, barre, fili e così via) e i campioni fusi (es. ghisa, leghe non ferrose) possono essere testati senza lavorazione. Secondo la norma ASTM E8, i provini da preferire sono quelli piatti (con estremità a spalla) e quelli tondi.
ASTM E8 velocità di prova e metodi di controllo
Un'attenzione particolare è posta sulla velocità di prova. ASTM E8 e ASTM E8M definiscono cinque modi diversi per stabilire le velocità di prova:
- (a) indice di deformazione del provino
- (B) indice di sollecitazione del provino
- (c) velocità della traversa
- (d) il tempo trascorso per completare una parte o l'intero test, o
- (e) velocità della traversa libera (ovvero scarica).
Per la determinazione delle cosiddette proprietà di snervamento, cioè la resistenza allo snervamento, l'allungamento al punto di snervamento e l’offset del limite elastico, in breve tutti i valori caratteristici relativi al cambiamento del comportamento del materiale da elastico a plastico, è importante definire un controllo adeguato della velocità di prova. Perché, nel caso dei materiali metallici, questi valori possono essere significativamente dipendenti dalla velocità di prova effettiva, e di conseguenza quest’ultima deve essere mantenuta entro le tolleranze specificate. ASTM E8 e ASTM E8M descrivono tre diversi metodi di controllo, indicati come Metodo A, B e C.
Tutti i dati per i tre metodi descritti sotto dovrebbero essere applicati, a meno che altri siano specificati negli standard di prodotto o in quelli per applicazioni particolari.
Se la resistenza allo snervamento e l’offset del limite elastico sono stati determinati (o non è necessario farlo) e si prevede un allungamento del provino superiore al 5%, la velocità di prova può essere aumentata da 0,05 fino a 0,5 in./in./min (o mm/mm/min*). Questa specifica si riferisce sia alla base di misura iniziale dell'estensimetro che alla lunghezza parallela iniziale del provino. La velocità di prova è quindi indicata come velocità di deformazione. A questa velocità di prova, vengono determinati tutti gli altri valori caratteristici del test di trazione secondo ASTM E8/ASTM E8M.
Metodi di controllo della velocità di prova secondo ASTM E8 a confronto
Metodo di controllo B:
Metodo consigliato | Metodo di controllo C:
| Metodo di controllo A:
|
|
|
|
|
|
|
Metodo A: velocità di stress
Il metodo A si basa sull'aumento della tensione di trazione durante il carico.
- Nella parte elastica lineare della prova di trazione, ossia all'inizio della prova, si deve ottenere un aumento della tensione nell'intervallo tra 1,15 e 11,5 Mpa/sec (corrispondente a 10.000 e 100.000 psi/min)
- Tuttavia, ASTM E8 e ASTM E8M affermano chiaramente che queste specifiche e il metodo non implicano che l'aumento della sollecitazione deve essere mantenuto costante fino al punto di comportamento plastico o che il controllo closed loop dell'aumento della forza possa essere applicato oltre l'intervallo elastico lineare.
Metodo C: velocità della traversa
Il metodo C si basa su una velocità costante della traversa.
- La velocità della traversa deve essere regolata e mantenuta costante in modo che la lunghezza parallela iniziale del provino subisca una deformazione di 0,015 ± 0,003 in/in/min mm/mm/min
- Questo metodo C è consigliato quando il materiale non si deforma in modo continuo.
Metodo B: Controllo in deformazione closed loop
Il Metodo B si basa sul controllo della velocità di deformazione o sull’indice di deformazione (controllo in deformazione) durante l’applicazione del carico.
- La macchina di prova mantiene costante la velocità di deformazione in closed loop utilizzando un estensimetro per fornire continuamente valori di deformazione utilizzati per calcolare l’indice di deformazione
- La norma specifica un indice di deformazione di 0,015 ± 0,006 in./in./min o mm/mm/min, che corrisponde a una tolleranza del 40% nell'impostazione dell’indice di deformazione.
Con il software di prova testXpert, la velocità di deformazione è sempre tracciabile.
- La linea rossa (1) mostra l'intervallo di tolleranza definito dalla norma ASTM E8 (40% della velocità impostata)
- La linea verde tratteggiata rappresenta l'intervallo di tolleranza più ristretto del 5%, che è il parametro di riferimento utilizzato dai sistemi di prova ZwickRoell per essere al sicuro in caso di eventi imprevisti. Un buon controllo della velocità di deformazione è caratterizzato da (2) basse fluttuazioni in ingresso e (3) controllo stabile della velocità. Un requisito importante per questo è un controllore adattivo.
Perché è consigliato l’indice di deformazione in closed loop?
Il controllo in deformazione aumenta l'affidabilità dei risultati di prova e garantisce la riproducibilità. I valori caratteristici dei materiali metallici dipendono in larga misura dall’indice di deformazione. Di solito, maggiore è l’indice di deformazione, più alti sono i valori di resistenza. Anche le caratteristiche di leghe e altri prodotti influenzano la dipendenza dall’indice di deformazione.
Il controllo in deformazione closed loop, per il quale viene utilizzato un controllore adattivo per mantenere automaticamente l’indice di deformazione corretto, offre particolari vantaggi:
- Risparmio di tempo: il sistema imposta automaticamente il corretto indice di deformazione, senza l'intervento dell'utente
- Semplicemente affidabile: elimina anche gli errori di impostazione dei parametri
- Precisione: un controller adattivo impedisce il superamento degli indici di deformazione, mantenendoli costanti e ben all'interno dell'intervallo di tolleranza, in modo che la velocità di deformazione rimanga entro i limiti di tolleranza anche in caso di eventi imprevisti.
Questo metodo richiede un sistema di prova dotato di tecnologia di controllo, che tuttavia semplifica notevolmente le operazioni di prova.
ASTM E8 con il software di prova testXpert – prove efficienti e affidabili
Con testXpert, puoi aumentare l'efficienza dei tuoi test secondo ASTM E8. testXpert fornisce risultati affidabili: la base per decisioni su cui puoi contare.
- Qualunque sia il metodo scelto, tutti i parametri ASTM E8 sono già inclusi nel programma di prova, con conformità del 100% alla norma. In un layout preconfigurato, è possibile vedere l’indice di deformazione effettivamente raggiunto entro le tolleranze specificate dalla norma.
- Grazie al testXpert non saranno più necessari test preliminari e i calcoli manuali per l’indice di deformazione secondo ASTM E8. testXpert imposta automaticamente tutti i parametri di controllo. Le posizioni target e i valori di deformazione vengono raggiunti con accuratezza. Le variazioni delle proprietà del provino vengono compensate online.
- testXpert garantisce risultati di prova riproducibili grazie a condizioni di prova esattamente identiche attraverso una configurazione predefinita della macchina.
- Per ottenere risultati di prova riproducibili, l'influenza dell'operatore è ridotta al minimo, ad esempio attraverso la funzione user management
FAQ - ASTM E8
ASTM E8 / ASTM E8M descrive le prove di trazione uniassiale su metalli a temperatura ambiente e la determinazione di valori caratteristici come la resistenza allo snervamento, il punto di snervamento, l'allungamento al punto di snervamento, la resistenza alla trazione, la deformazione a rottura e la riduzione della sezione. Questi valori possono essere usati per ipotesi sulla forza e la tenacità del materiale.
Mentre ASTM E8 si riferisce alle unità di misura "inch" e "pound", ASTM E8M l’utilizza unità SI. Quindi, i valori caratteristici determinati con un sistema di unità non sono esattamente uguali a quelli determinati con l'altro. La base di misura iniziale per la determinazione della deformazione in ASTM E8 si riferisce a 4D, o quattro volte il diametro dei provini rotondi, mentre in ASTM E8M si riferisce a 5D, o cinque volte il diametro dei provini rotondi. Una confusione o la mancata osservazione di questa differenza può portare a valori caratteristici non più comparabili.
ASTM E8 / ASTM E8M descrive le prove di trazione uniassiale su metalli a temperatura ambiente e la determinazione di valori caratteristici come la resistenza allo snervamento, il punto di snervamento, l'allungamento al punto di snervamento, la resistenza alla trazione, la deformazione a rottura e la riduzione della sezione. Questi valori possono essere usati per ipotesi sulla forza e la tenacità del materiale.
Altri standard comuni utilizzati per le prove di trazione sono ASTM D638 per le plastiche, ASTM D412 per la gomma e gli elastomeri e ASTM D3039 per i compositi rinforzati con fibre.