ASTM E21– trektest op metaal bij verhoogde temperatuur

ASTM E21 vereist een optimale en precieze uitlijning van de testmachine voor het uitoefenen van de belasting op het ingeklemde sample. De testmachine en klemmen moeten een precies vervaardigd sample zó belasten dat de maximale buigrek niet hoger is dan 10% van de axiale rek. De verificatie van deze omstandigheden bij verhoogde temperatuur is in de praktijk niet mogelijk en gebeurt daarom bij kamertemperatuur. In deze context wordt gerefereerd naar ASTM E1012.

Bij de selectie van een extensometer wordt aangeraden de norm ASTM E83 te gebruiken om te voldoen aan de vereisten op vlak van gevoeligheid en nauwkeurigheid. Voor het bepalen van de rekgrens (Rp0,1 en hoger) is een extensometer met Klasse B-2 nodig. Het is belangrijk dat de overeenstemming met deze vereisten geverifieerd wordt bij verhoogde temperatuur. Een van deze tests kan het bepalen van de helling van de spanning/rekcurve zijn. Deze moet binnen 10% van de elasticiteitsmodulus (nominale waarde) van het geteste materiaal liggen.

Voor de rekmeting behandelt ASTM E21 expliciet de positionering van meetmarkeringen, de meskanten van de extensometer en de temperatuursensoren. Als het voor deze specificaties nodig is af te wijken van de norm, moet dit gerapporteerd worden. In geval van acceptatietests moet dit op voorhand afgesproken worden.

De norm ASTM E21 vereist dat de geselecteerde extensometer reksnelheden kan meten. Daarnaast is het belangrijk te vermelden dat de bepaling van de elasticiteitsmodulus geen deel uitmaakt van deze norm en dat de testomstandigheden met snelle opwarming of hoge reksnelheden niet in overweging genomen worden. De karakteristieke waarden uitgedrukt in inches en pounds zijn in lijn met de norm.

Voor het bepalen van de vloeigrens en rekgrens, moet volgens ASTM E21 een reksnelheid van 0,005 ± 0,002 in./in./min of mm/mm/min (stemt overeen met 0,000083 ± 0,000033 /sec) aangehouden worden binnen de parallelle sectie.

Na bepaling van de vloeigrens en de rekgrens mag de testsnelheid verhoogd worden tot 0,05 ± 0,01 in./in./min of mm/mm/min (stemt overeen met 0,00083 ± 0,00017 / sec). De testsnelheid (reksnelheid of testsnelheid) moet geregistreerd worden.

Na bepaling van de vloeigrens en de rekgrens, en zodra bevestigd is dat de traversesnelheid stabiel is en binnen de toleranties ligt, mag de traversesnelheid in in./min of mm/min ook berekend worden uit de parallelle sectie (inches of mm) door te vermenigvuldigen met 0,05. Dit is geldig voor alle samples beschreven in ASTM E8/E8M.

Voorbeeld: Als de parallelle lengte (vroeger ook testlengte genoemd) 4 inch lang is, dan moet een traversesnelheid van 0,2 in./min ingesteld worden. Voor een parallelle lengte van 100 mm moet een traversesnelheid van 5 mm/min ingesteld worden.

Indien een volledige spanning/rekcurve moet geregistreerd worden, mag de testsnelheid van 0,005 ± 0,002 in./in./min. of mm/mm/min aangehouden worden voor de hele trektest.
Als een bepaling van het vloeipunt en de rekgrens niet nodig is, hoeft niet absoluut een extensometer gebruikt te worden. De traversesnelheid moet dan zo ingesteld worden dat een reksnelheid van 0,05 ± 0,01 in./in./min of mm/mm/min bereikt wordt tijdens de trektest.

Om het gedrag van de testopstelling in het begin van de spanning/rekcurve voor de bepaling van de vloeigrens en de rekgrens in rekening te brengen, mag de instelwaarde voor de reksnelheid licht naar boven gecorrigeerd worden. Hiervoor staat een specifieke vermelding in ASTM E21. Na de vloeigrens en de rekgrens moet de ongecorrigeerde waarde terug toegepast worden.

De manuele meting van de rek bij breuk wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur. De meting van de afstand tussen de vooraf aangebrachte meetmarkeringen moet gebeuren met een nauwkeurigheid van 0,01 inch of 0,3 mm.

Een manuele meting voor het bepalen van de insnoering gebeurt ook bij kamertemperatuur. De uiteinden van het gebroken sample moeten zorgvuldig samengelegd worden, waarna de minimale diameter gemeten wordt op 0,01 inch of 0,3 mm nauwkeurig. Als de doorsnede van de breuk niet rond is, moeten voldoende metingen gebeuren om de insnoering te bepalen.

De inhoud van het testrapport wordt opgelijst en in detail beschreven. Het is belangrijk dat het testrapport de test en de meetomstandigheden zo nauwkeurig mogelijk weerspiegelt. Voor de rek bij breuk wordt expliciet gerefereerd naar de noodzaak de meting na breuk te specificeren. Dit geldt ook voor de gebruikte initiële meetlengte, zowel voor rechthoekige samples (bv. 2 in. of 50 mm) als voor ronde samples (4x diameter of 5x diameter).