Berekening van de n-waarde volgens ISO 10275 en ASTM E646
De bepaling van de hardingsexponenten volgens ISO 10275, ook gekend als de n-waarde, gebeurt op vlakke metalen samples zoals plaat of strips. De n-waarde kan berekend worden uit de ruwe gegevens (kracht en verlenging) van een trektest (bv. volgens EN 10002-1, ISO 6892, ASTM E8) met directe rekmeting.
Berekening volgens ISO 10275 Evaluatie Voorbeelden Testuitrusting Downloads
Berekening van de n-waarde volgens ISO 10275
Startpunt voor de vloeicurve (Fig. “Vloeicurve”) met ware spanning kf = F/Strue waarbij F de actuele kracht en Strue de ware doorsnede zijn.
In het bijzonder de bepaling van Strue vereist precieze meting van de breedte en dikte of diameter van het sample tijdens de test. Aangezien een continue diktemeting tijdens de test niet mogelijk is met voldoende nauwkeurigheid, wordt de methode van constant volume (Formule 1) (Fig. “Basis van constant volume”) gebruikt voor het berekenen van de ware sectie Strue. Het is belangrijk te vermelden dat Formule 1 slechts gebruikt kan worden tot aan het begin van de lokale insnoering (meestal tot Ag voor tests bij kamertemperatuur). Formule 2 is afgeleid van Formule 1 en wordt gebruikt voor het berekenen van de ware sectie. De ware spanning kf wordt dus berekend volgens Formule 3 (y-as). Met de ware rek φ uit Formule 4 (x-as), verkrijgen we de vloeicurve (Fig. “Vloeicurve”).
De helling van de vloeicurve in het dubbel logaritmisch assenstelsel (Fig. “Vloeicurve (dubbel logaritmisch assenstelsel)") komt overeen met de verstevigingsfactor (n-waarde).
Evaluatie van de n-waarde
Tijdens de evaluatie worden de waarden voor spanning en rek omgezet in ware spanning kf en ware rek φ (ook logaritmische vervorming genoemd) via regressie-analyse en uitgezet in een dubbel logaritmisch assenstelsel. Volgens het principe van de kleinste kwadraten wordt een regressielijn getrokken door de berekende punten. De helling van deze curve levert de n-waarde. Hoe steiler deze curve stijgt, hoe meer het materiaal verstevigt bij vervorming. Over het algemeen betekent een n-waarde groter dan 0,22 voldoende dieptrekbaarheid.
Voorbeelden van n-waarden van verschillende materialen
| Staal | n-waarde |
| Dieptrekstaal DC04 | ~0,22 |
| IF staal DC06 | ~0,24 |
| Isotropisch staal H250G1 | ~0,19 |
| TRIP staal TRIP700 | ~0,25 |
| Tweefasig staal H300X | ~0,15 |
| Roestvrij staal X5CrNi18-10 | ~0,37 |
| Aluminium AlMg5Mn (zacht) | ~0,32 |
| Aluminium AlSi1,2Mg0,4 (T4) | ~0,36 |
| Koper Cu | 0,3 - 0,4 |
| Brons CuSn | 0,3-0.6 |
| Messing CuZn37 zacht | ~0,44 |
