ASTM E21 - 金属の高温引張試験

ASTM E21 では、把持した試験片に荷重を加える際に、最適かつ正確な試験機のアライメントが必要です。試験機と試験片グリップは、最大曲げひずみが軸ひずみの10%を超えないように、正確に機械加工された試験片に負荷をかける必要があります。高温下でのこれらの条件の検証は実際には不可能であり、したがって室温で実行できることに注意してください。これに関連して、ASTM E1012 が参照されます。

伸び計を選択する際は、感度と精度の要件を満たすために ASTM E83 規格を使用することをお勧めします。オフセット耐力(Rp0.1 and higher)の決定にはクラスB-2伸び計が必要です。要件への準拠は、高温条件下で検証する必要があることへの注意が重要です。これらの試験の1つは、応力 - ひずみ曲線の傾きを決定することです。これは、試験される材料の弾性係数 (公称値) の 10% 以内でなければなりません。

ひずみ測定の場合、ASTM E21 は、試験片のマーキング、伸び計のナイフエッジ、および温度センサーの位置を明確に示しています。これらの仕様について、標準から逸脱する必要がある場合はその旨を報告し、受入試験の場合は事前に合意する必要があります。

ASTM E21 規格では、選択した伸び計がひずみ速度を決定できる必要があります。さらに、弾性率の決定はこの規格に含まれておらず、急速加熱または高ひずみ速度での試験条件は考慮されていないことに注意することが重要です。ただし、インチおよびポンド単位で示されている特性値は規格に準拠していることに注意してください。

降伏点とオフセット耐力を決定するときは、 ASTM E21規格では0.005 ± 0.002 in./in./min または mm/mm/分 (0.000083 ± 0.000033 /秒に相当) のひずみ速度を、縮小された平行セクション内で維持する必要があります。

降伏点とオフセット耐力が決定されたら、テスト速度を 0.05 ± 0.01 in./in./分 または mm/mm/分 (0.00083 ± 0.00017 / 秒に相当) に上げることができます。試験速度 (ひずみ速度またはクロスヘッド速度) を記録する必要があります。

降伏点とオフセット耐力を決定した後、クロスヘッド速度が上記の許容範囲内で安定していることが確認されたら、in./分 または mm/分 単位のクロスヘッド速度は、0.05 を掛けることにより、縮小された平行セクション (インチまたは mm) から計算することもできます。これは、ASTM E8/E8M に記載されているすべての試験片形状に適用されます。

例：縮小された平行セクション (以前はテスト長とも呼ばれていました) が4インチの長さである場合、0.2 インチ/分のクロスヘッド速度を設定する必要があります。 長さ 100mmの短縮された平行セクションの場合、クロスヘッド速度は5 mm/分で設定する必要があります。

完全な応力-ひずみ曲線を記録する場合は、0.005 ± 0.002 インチ/インチ/分の試験速度が必要です。 または mm/mm/分。
降伏点とオフセット耐力の決定が必要ない場合、伸び計の使用も絶対に必要というわけではありません。クロスヘッド速度は、引張試験中に 0.05 ± 0.01 in./in./分 または mm/mm/分 のひずみ速度を達成できるように設定する必要があります。

降伏点およびオフセット耐力を決定するための応力-ひずみ曲線の最初の部分で試験配置の挙動を考慮するために、ひずみ速度の設定値をわずかに上方に修正することができます。具体的な基準は ASTM E21 に記載されています。降伏点とオフセット耐力を超えると、未修正の設定値を再度適用する必要があります。

室温で手作業による破断点ひずみ測定を行います。以前に適用したゲージマーク間の距離の測定は、最も近い0.01インチまたは0..3 mm で行う必要があります。

面積の減少を決定するための手動測定も室温で実行されます。破砕された丸い試験片の端を注意深く合わせ、最小直径を 0.01 インチまたは 0.3 mm 単位で測定します。 破断面が丸くない場合は、十分な測定を行い、面積の減少を確認します。

試験報告書の内容を列挙し、詳細に説明しています。テストレポートは、テストおよび測定条件をできるだけ正確に反映することが重要です。破断時ひずみの場合、破断時測定後の仕様と破断後の測定の必要性について明示的に言及されています。また、どの初期ゲージ長が参照されるか: 長方形の試験片 (例: 2 インチまたは 50 mm) の場合、直径の 4 倍または直径の 5 倍の円形試験片の場合は非常に重要です。