DIN EN ISO 6892-2 Trektest op metaal - Testmethode bij verhoogde temperatuur
Het doel van de trektest volgens ISO 6892-2 is een verwarmd sample uit te rekken met een uniaxiale trekbelasting om zo karakteristieke waarden te bepalen voor vloeigrens, treksterkte, rek bij breuk, enz. De trektest wordt uitgevoerd bij een temperatuur hoger dan 35°C.
De norm DIN EN ISO 6892-2:2018 beschrijft het uitvoeren van trektests op metalen bij verhoogde temperatuur.
Testtaak Karakteristieke waarden Testsnelheid Temperatuur Rekmeting Vereisten voor het sample De nieuwe norm Passende producten voor trektests bij hoge temperatuur
De testopgave in detail
De testopgave is betrouwbaar en reproduceerbaar de karakteristieke waarden bepalen bij verhoogde temperaturen zodat deze internationaal vergelijkbaar zijn. De ISO 6892-2 beschrijft twee methoden voor de testsnelheid. De eerste, Methode A, is gebaseerd op reksnelheden met nauwe toleranties (±20 %), terwijl de tweede, Methode B, gebaseerd is op conventionele reksnelheden en toleranties. Als karakteristieke waarden gemeten worden die beïnvloed worden door de reksnelheid, helpt Methode A bij het beperken van deze snelheidsafhankelijkheid en de meetonnauwkeurigheid van de testresultaten.
De invloed van de snelheid op de mechanische eigenschappen uit de trektest is over het algemeen groter bij hoge temperaturen dan bij kamertemperatuur. ISO 6892-2 beveelt lagere reksnelheden aan dan bij kamertemperatuur. Voor bepaalde toepassingen, bv. voor de vergelijking van de karakteristieke waarden met die bij kamertemperatuur met gelijke reksnelheid, zijn hogere reksnelheden toegelaten.
Tijdens discussies over de testsnelheid bij de voorbereiding van ISO 6892-2 werd beslist de spanningsgestuurde snelheden weg te laten in toekomstige versies van de norm.
De belangrijke karakteristieken voor trektests volgens ISO 6892-2
- Vloeigrens
- Vloeigrens
- Vloeirek
- Treksterkte
- Rek bij breuk
Testsnelheid in focus in de trektest volgens DIN EN ISO 6892-2
DIN EN ISO 6892-2 heeft bijzonder veel aandacht voor de testsnelheid. Vorige versies van de norm lieten een breed gamma reksnelheden toe. Dit brede gamma snelheden kan bij een materiaal dat gevoelig is aan verschillende testsnelheden aanzienlijke afwijkingen veroorzaken in de karakteristieke waarden in vergelijking met andere tests, zelfs volgens norm.
Om de meetonzekerheid van de testresultaten te beperken bij variatie van de testsnelheid, heeft de internationale organisatie voor normering ISO een andere methode toegevoegd aan de norm, naast de huidige methode die zich baseert op positie- en krachtsturing of spanningsstijging (Methode B). Bij deze methode wordt de testsnelheid gestuurd op het sample zelf (Methode A). Dit gebeurt aan de hand van de rekmeting op het sample, die in een gesloten regelkring als stuursignaal voor de traverse gebruikt wordt.
Keuze van de testsnelheid volgens ISO 6892-2
Tenzij anders aangegeven, mag de fabrikant of het door de fabrikant aangestelde testlab zelf een keuze maken in methode (A of B) en testsnelheid, zo lang deze voldoen aan de vereisten van ISO 6892-2.
De reksturing met gesloten regelkring is gestandaardiseerd voor de eerste en meest gevoelige fase van de trektest, om met slechts twee snelheidsbereiken Rp te bepalen met aanzienlijk kleinere toleranties: reksnelheid 0,00007 per seconde of 0,00025 per seconde met toleranties van ± 20%. De eerste snelheid wordt aanbevolen, tenzij anders aangegeven. Voor reksturing met gesloten regelkring is het absoluut noodzakelijk een extensometer te gebruiken. Voor de bepaling van de treksterkte en de rek bij breuk van een materiaal wordt een reksnelheid van 0,0014 per seconde aanbevolen, met positiesturing volgens norm (gebaseerd op de traverse).
Strikt genomen moet onderscheid gemaakt worden tussen twee reksnelheden: de reksnelheid ten opzichte van de meetlengte (Le) van de rekmeter (gesloten regelkring, Methode A1), en de gemiddelde reksnelheid ten opzichte van de testlengte (Lc) van het sample (open regelkring, Methode A2). In de norm wordt deze laatste ook “geschatte reksnelheid over de parallelle lengte” genoemd. Bij reksturing wordt de reksnelheid betrokken op Le, dus op basis van het reksignaal. Bij positiesturing is dit Lc, en dus gebaseerd op het positiesignaal van de traverse.
Vereisten aan de temperatuurconditionering en temperatuursturing volgens ISO 6892-2
Naast de testsnelheid heeft ook de temperatuur een aanzienlijke invloed op de materiaaleigenschappen. Daarom gaat DIN EN ISO 6892-2 ook in detail over de temperatuurconditionering en de temperatuursturing.
Het toestel voor temperatuurconditionering moet het sample opwarmen tot de ingestelde testtemperatuur T. Verder moet het voorzien zijn van gepaste openingen voor de temperatuursensoren en de meetvoelers van de rekmeter. De toelaatbare afwijkingen tussen de ingestelde testtemperatuur en de gemeten temperaturen Ti, en de maximaal toelaatbare temperatuurafwijkingen over de lengte van het sample worden weergegeven in de tabel hierboven. Toelaatbare afwijkingen boven 1.100°C moeten in onderling overleg tussen de partijen afgesproken worden.
Het temperatuurmeetsysteem (alle onderdelen van de meetketting) moet een resolutie hebben van ten minste 1°C en een foutgrens van ±0,004*T of ±2°C. Er wordt rekening gehouden met de hoogste waarde. Voor een normconforme uitvoering van de test, moeten de temperatuursensoren een goed thermisch contact hebben met het oppervlak van het sample en voldoende beschermd worden tegen stralingswarmte van de wand van de oven.
Het aantal te gebruiken temperatuursensoren hangt af van de afmetingen van het sample. Bij initiële meetlengten onder 50 mm moet de temperatuur gemeten worden met één temperatuursensor aan elk uiteinde van de testlengte. Bij langere meetlengten moet een bijkomende derde temperatuursensor gebruikt worden in het midden van het sample. Het aantal thermokoppels op het sample mag verminderd worden als de algemene opbouw van de oven en het sample zodanig is dat de temperatuurverschillen (gebaseerd op ervaring) over de lengte van het sample niet hoger zijn dan de gangbare toelaatbare afwijkingen. In ieder geval moet de temperatuur van het sample rechtstreeks gemeten worden met minstens één temperatuursensor.
Daarnaast vermeldt de ISO 6892-2 norm dat alle onderdelen van het temperatuurmeetsysteem over hun volledige bereik gecontroleerd en gekalibreerd moeten worden met intervallen van maximaal één jaar. Na opwarming van het sample tot de testtemperatuur T moet het sample minstens 10 minuten op temperatuur blijven voordat de last aangebracht wordt.
Vereisten aan de rekmeting volgens ISO 6892-2
ISO 6892-2 stelt dat rekmeetsystemen voor meting van de vloeigrens in het relevante gebied ten minste moeten voldoen aan Klasse 1 volgens ISO 9513. De meetlengte van de rekmeter mag niet kleiner zijn dan 10 mm en moet zich centraal bevinden ten opzichte van de testlengte. Alle onderdelen van de rekmeter die zich buiten de temperatuurconditionering bevinden (oven, temperatuurkast, enz.) moeten ontworpen zijn voor of beschermd zijn tegen luchtstromen zodat fluctuaties in de omgevingstemperatuur minimaal effect hebben op de meetwaarden. De norm levert geen verdere informatie over toelaatbare effecten van variaties in de omgevingstemperatuur.
Aangezien de tests uitgevoerd worden bij verhoogde temperaturen, zijn er in de praktijk verschillende mogelijkheden voor het instellen van de initiële meetlengte, naargelang rekening gehouden wordt met de uitzetting tijdens het opwarmen, voorafgaand aan de start van de test.
Vereisten aan het sample volgens ISO 6892-2
Samples moeten zo voorbereid worden dat de materiaaleigenschappen niet beïnvloed worden. Alle zones die verstevigd werden door snijden of ponsen tijdens de voorbereiding moeten bewerkt worden als ze een invloed hebben op de eigenschappen.
Producten met een constante sectie (profielen, staven, draad enz.) en gegoten samples (bv. gietijzer, non-ferrolegeringen) mogen zonder bewerking getest worden. De sectie van het sample kan rond, vierkant, rechthoekig of ringvormig zijn, of andere speciale vormen hebben. De voorkeur wordt gegeven aan samples met een bepaalde verhouding tussen de initiële meetlengte Lo en de initiële sectie So, die voldoet aan de vergelijking
Lo =k x √So, waarbij k een proportionaliteitsfactor is. Een internationaal aanvaarde waarde voor k is 5,65.
Typische samplevormen voor de trektest volgens DIN EN ISO 6892-2 zijn:
- Vlakke samples met grendelpinnen
- Ronde samples met schroefdraadeinden
De nieuwe norm DIN EN ISO 6892-2:2018
- Wereldwijd ligt vast dat reksturing met rekmeting op het sample - met een extensometer - de betere stuurmethode is.
- Dit effent het pad voor stabielere en betrouwbaardere bepalingen van rekgrenzen en vloeigrenzen.
- Deze methode verbetert samen met testinstituten en gecertificeerde de reproduceerbaarheid van resultaten tussen materiaaltestmachines, tussen laboratoria, tussen leverancier en koper.
- legt de tolerantiegrenzen voor reksnelheden in alle snelheidsgebieden op
±20 % (Methode A).
Profiteer van de voornaamste testsoftware voor materiaaltests
De ZwickRoell testXpert testsoftware brengt:
- Eenvoudige bediening: begin meteen te testen en word een testXpert met oog voor maximale veiligheid.
- Betrouwbaar en efficiënt testen: Haal voordeel uit betrouwbare testresultaten en maximale testefficiëntie.
- Flexibele integratie: testXpert is de optimale oplossing voor al uw toepassingen en processen: eenvoudig gesteld, een effectievere workflow.
- Toekomstzeker design: testsoftware voor de volledige levenscyclus, klaar voor uw toekomstige testtaken!