ASTM E23 Badanie udarności z karbem metalu, Charpy & Izod
Norma ASTM E23 opisuje badanie udarności z karbem metalu wg Charpy i Izod. Polega to na przebiciu metalowej próbki metalu za pomocą wahadła młota udarowego. ASTM E23 opisuje wymagania dotyczące próbek, procedur badawczych, raportów wyników i maszyn badawczych, czyli tzw. młotów do badania udarności, zarówno w temperaturze pokojowej, jak i w temperaturach podwyższonych i niskich.
Dalszy opis badań udarności z karbem metali można również znaleźć w normie ISO 148-1.
Cel Metoda Charpy’ego Metoda Izoda Wymiary próby Charpy Wymiary próby Izod udarność w temperaturze Automatyzacja Systemy badawcze
Cel badania udarności z karbem zgodnie z ASTM E23
Celem udarnościowej próby z karbem zgodnie z ASTM E23 jest określenie energii udaru i określenie udarności próbki z metalu. Ta metoda badawcza sprawdza, czy metal jest twardy czy kruchy. Podczas próby udarności z karbem na próbkę metalu działa jednorazowo duża siła, co prowadzi do naprężeń wieloosiowych. Badania przeprowadza się w wysokich lub niskich temperaturach. Celem badania jest dokładne przewidzenie prawdopodobieństwa wystąpienia kruchego pęknięcia.
Udarnościowa próba z karbem na metalu według Charpy
W udarnościowej próbie z karbem według Charpy próba metalowa jest pozycjonowana środkowo na przyporach w młocie do badania udarności. Karb znajduje się dokładnie naprzeciwko punktu, w którym wahadło uderza w próbkę. Podczas tej próby udarności określa się zużytą energię uderzenia.
Udarnościowa próba z karbem na metalu według Izoda
W udarnościowej próbie z karbem według Izoda próba metalowa zostaje zamocowana pionowo w młocie do badania udarności. Karb znajduje się dokładnie na wysokości mocowania, naprzeciwko punktu uderzenia wahadła młota udarnościowego. Wolny koniec zostaje odrzucony przez wahadło. Norma zaleca, aby udarnościową próba zginania udarowego z karbem według Izoda przeprowadzać wyłącznie w temperaturze pokojowej, ponieważ zaciśnięcie próbki jest często częścią młota do badania udarności i nie można go odpowiednio temperować.
Wybór metody badania (Charpy lub Izod) jest zwykle określony przez normy produktu lub przez klienta zlecającego.
Wymiary próby z karbem w kształcie dziurki od klucza (Charpy) zgodnie z ASTM E23
Próby z tak zwanymi nacięciami w kształcie dziurki od klucza są mniej powszechne i są podobne do tych z wycięciami w kształcie litery U. Różnica polega na szerokości karbu, która wynosi 1,6 mm lub mniej.
- Długość: 55 mm
- Szerokość: 10 mm; szerokość podstawy mostka karbu 5 mm
- Grubość: 10 mm
- Wycięcie w kształcie dziurki od klucza znajduje się pośrodku próbki i ma promień 1 mm
Wskazówki do prób
ASTM E23 wskazuje, że te kształty próbek mogą nie nadawać się do materiałów odlewanych.
W przypadku materiałów konstrukcyjnych wytwarzanych metodą metalurgii proszków próbki bez karbu można stosować zarówno w procesie Charpy'ego, jak i Izoda.
Jeżeli nie ma możliwości wyprodukowania próbek standardowych, w załączniku normatywnym mniejsze próbki traktuje się jako próbki standardowe, tzw. próbki niewymiarowe. Różnią się one szerokością, szerokością mostka i wysokością, ale w stałych krokach. W przypadku użycia należy odnieść się do aktualnych wymiarów w raporcie z badania.
Badanie udarności z karbem w temperaturze
Często badania udarności z karbem przeprowadza się w wysokich lub niskich temperaturach. Te temperatury badawcze są wybrane w celu scharakteryzowania zachowania materiału w odpowiednim zakresie temperatur. Zmiana właściwości materiału pod wpływem zmiany temperatury jest również przedmiotem zainteresowania badaczy materiałów.
Jeżeli udarnościową próbę zginania z karbem przeprowadza się w temperaturze badania różniącej się od temperatury pokojowej, pomiędzy wyjęciem próbki z pojemnika do kontroli temperatury a uderzeniem wahadła w próbkę nie może upłynąć więcej niż 5 sekund .
Ponadto należy zachować ostrożność, aby temperatura próbki nie uległa zmianie podczas transportu do młota do badania udarności . Norma zaleca do wprowadzania próbek szczypce o kontrolowanej temperaturze i samocentrujące. W przypadku większych partii próbek zaleca się stosowanie zautomatyzowanego systemu badawczego do kontroli temperatury, transportu, umieszczania i automatycznego badania próbek.
Zautomatyzowana udarnościowa próba zginania z karbem
Udarnościowa próba zginania z karbem wg Charpy może być przeprowadzana również w sposób automatyczny. Zautomatyzowane rozwiązanie ma tę zaletę, że wyklucza wpływy użytkownika, takie jak temperatura lub wilgotność dłoni, niecentryczne lub nachylone wkładanie, zapewniając w ten sposób wysoki poziom powtarzalności wyników badania. Automatyczne ustawienie próbek na podporach i uruchomienie badania przez system badawczy również zapewniają wiarygodne i porównywalne wyniki.
Zautomatyzowany system badawczy roboTest I wspomaga użytkownika przy przeprowadzaniu udarnościowej próby zginania z karbem zgodnie z ISO 148-1 lub ASTM E 23. System umożliwia automatyczne badanie do 450 próbek metali z karbem w zakresie temperatur od -180°C do +300°C. Solidny i izolowany korpus urządzenia kontrolującego temperaturę zapewnia jednorodną i precyzyjną temperaturę próbki.
Po upływie wymaganego czasu temperowania próbki pierwsza próbka jest przesuwana z jednostki temperaturowej do pozycji badawczej, gdzie jest automatycznie wyrównywana i uderzana. Badanie przeprowadza się w ciągu 5 sekund od wyjęcia próbki z magazynu z urządzenia kontroli temperatury.
Wprowadzanie danych i sterowanie odbywa się za pośrednictwem zautomatyzowanego oprogramowania autoEdition3stosowanego we wszystkich systemach badawczych robotów.
Optymalna integracja badania udarności z karbem zgodnie z ASTM E23 poprzez oprogramowanie badawcze testXpert
Oprogramowanie badawcze do wszystkiego: udarnościowej próby z karbem zgodnie z ASTM E23, badanie na rozciąganie, badanie na zginanie, badanie płynięcia. I wszystkie dane można oceniać łącznie.
- Liczne opcje importu i eksportu zapewniają, że testXpert i badanie udarności zgodnie z ASTM E23 idealnie pasują do Twoich procesów. Oprogramowanie badawcze automatycznie wczytuje i wyprowadza dane z innych systemów, na przykład z własnego systemu ERP lub LIM Twojej firmy.
- Pomiar wymiarów próbki zgodnie z ASTM E23 jest zintegrowany: Podczas pomiaru pozostała szerokość, wysokość i szerokość próbki są przesyłane za naciśnięciem jednego przycisku z urządzenia pomiarowego do testXpert.
- Wszystkie parametry z próby udarności zgodnie z ASTM E23, próby rozciągania, próby zginania i próby płynięcia są przechowywane razem w bazie danych . Dane badawcze można łatwo znaleźć, ocenić i porównać – we wszystkich zastosowaniach. Dostęp jest łatwy poprzez przeglądarkę internetową – z dowolnego miejsca.
- Trend Analysis oferuje prostą kartę kontroli jakości (SPC), dzięki której można wykryć odchylenia od specyfikacji jakości na wczesnym etapie.
