ASTM E23 Ударное испытание металлических образцов с надрезом, Шарпи и Изод
В стандарте ASTM E23 приводится описание ударных испытаний металлических образцов с надрезом по методу Шарпи и Изод. При этом металлический образец с надрезом разбивают с помощью молота маятника. В стандарте ASTM E23 приводятся требования к образцам, проведению испытаний, протоколу результатов и испытательным машинам (т.е. к маятниковым копрам), как при комнатной, так и при повышенных и пониженных температурах.
Более подробное описание ударного испытания металлических образцов с надрезом можно найти в стандарте ISO 148-1.
Цель Метод по Шарпи Метод по Изод Размеры образцов, Шарпи Размеры образцов, Изод Ударное испытание образца с надрезом при температуре Автоматизация Испытательные системы
Цель ударного испытания образцов с надрезом по ASTM E23
Целью ударного испытания образца с надрезом по ASTM E23 является определение энергии удара и определение ударной вязкости металлического образца. С помощью этой методики определяют, вязкий металл или хрупкий. При испытании на ударный изгиб на металлический образец с надрезом однократно воздействует усилие с большим нагружением, что вызывает многоосные напряжения. Испытания проводят при высоких или низких температурах. Целью испытания является точное предсказание вероятности хрупкого разрушения.
Ударное испытание металлических образцов с надрезом по Шарпи
При ударном испытании по Шарпи металлический образец с надрезом в маятниковом копре укладывают по центру относительно упоров. Надрез расположен точно напротив той точки, в которой молот маятника бьет по образцу. В процессе этого ударного испытания определяют использованную энергию удара.
Ударное испытание металлических образцов с надрезом по Изод
При ударном испытании по Изод металлический образец с надрезом вертикально фиксируют в маятниковом копре. Надрез располагается точно на высоте зажима, напротив точки удара молота маятника. Свободный конец отбивается молотом маятника. В стандарте рекомендуется проводить испытания образцов с надрезом на ударный изгиб по Изод только при комнатной температуре, т.к. зажим образца зачастую является элементом маятникового копра, поэтому не может пройти соответствующую термообработку.
Выбор испытательной методики (Шарпи или Изод), как правило, регламентируется производственными нормами или уполномоченными заказчиками.
Размеры образца с надрезом в форме замочной скважины (Шарпи) по ASTM E23
Образцы с надрезом в форме замочной скважины менее употребительны, они подобны образцам с U-образным надрезом. Разница лишь в ширине надреза, она составляет 1,6 мм или меньше.
- Длина: 55 мм
- Ширина: 10 мм; ширина ребра при надрезе 5 мм
- толщина: 10 мм
- Надрез в форме замочной скважины расположен в центре образца, он обладает радиусом в 1 мм
Указания относительно образцов
Стандарт ASTM E23 обращает внимание на то, что эти формы образцов не подходят для литых материалов.
Для испытаний структурных материалов, созданных методом порошковой металлургии, как по Шарпи, так и по Изод можно использовать образцы без надреза.
Если изготовление стандартных образцов не возможно, то в приложении стандарта предусмотрены образцы с меньшими размерами, так называемые образцы малых размеров. Они варьируются по ширине, ширине ребра и высоте, но с фиксированными шагами. В испытательном протоколе должна приводиться ссылка на актуальные размеры.
Ударное испытание образцов с надрезом при температуре
Зачастую испытания образцов с надрезом на ударный изгиб проводят при высоких или низких температурах. Эти температуры испытания выбирают, чтобы определить свойства материала в соответствующем температурном диапазоне. Также для испытателей представляет интерес изменение характеристик материалов при меняющихся температурах.
Если испытание образцов с надрезом на ударный изгиб проводится при высокой или низкой температуре, то между извлечением образца из температурной среды и ударом молота по образцу должно проходить не более 5 секунд.
Кроме того, следует помнить, что температура образца при транспортировке к маятниковому копру не должна сильно меняться. Поэтому для загрузки образцов стандарт рекомендует использовать щипцы с механизмом самоцентровки. При повышенной интенсивности проведения испытаний рекомендуется использование автоматизированной системы для термообработки, подачи, загрузки и автоматического испытания образцов.
Автоматизированные испытания образцов с надрезом на ударный изгиб
Испытания образцов с надрезом на ударный изгиб по Шарпи можно также проводить в автоматизированном режиме. Преимуществом автоматизированных испытаний является исключение таких явлений, как влияние температуры или влажности рук оператора, некорректная загрузка образца, что обеспечивает высокую степень воспроизводимости результатов испытаний. Автоматическое выравнивание образцов на опорах и запуск испытания системой также гарантируют надежность и сходимость результатов.
Роботизированная испытательная система roboTest I оказывает пользователю поддержку при проведении испытаний образцов с надрезом на ударный изгиб по ISO 148-1 или ASTM E 23. С помощью этой системы можно автоматически испытывать до 450 металлических образцов с надрезом в температурном диапазоне от -180 °C до +300 °C. Массивная изолированная термокамера обеспечивает однородную и точную температуру образцов.
По прошествии требуемого времени термообработки образцы последовательно перемещаются из термокамеры в позицию испытания, там автоматически выравниваются и разбиваются. Ударное испытание проводится в пределах 5 секунд после извлечения образца из термокамеры.
Ввод данных и управление осуществляются с помощью установленного на всех роботизированных испытательных системах программного обеспечения автоматизации autoEdition3.
Оптимальная интеграция ударного испытания образцов с надрезом по ASTM E23 благодаря программному обеспечению testXpert
Одно программное обеспечение для всего: ударное испытание образцов с надрезом по ASTM E23, испытание на растяжение, испытание на изгиб, испытание на текучесть. И все данные можно анализировать вместе.
- Многочисленные возможности импорта и экспорта обеспечивают идеальную адаптацию ПО testXpert и ударного испытания образцов с надрезом по ASTM E23 к Вашим процессам. Программное обеспечение автоматически считывает и вводит данные из других систем (например, из системы ERP или LIM Вашего предприятия).
- Снятие размеров образцов по ASTM E23 интегрировано: остаточная ширина, высота и ширина образца одним нажатием на кнопку передаются из измерительного прибора в testXpert.
- Все характеристики, полученные в процессе ударного испытания образцов с надрезом по ASTM E23, испытания на растяжение, испытания на текучесть, сохраняются совместно в одном банке данных. Данные легко найти, проанализировать и сравнить - по всем испытаниям. Доступ осуществляется через веб-браузер - откуда хотите.
- Функция Trend Analysis предлагает простую карту контроля качества (SPC) для раннего выявления отклонений от Ваших требований к качеству.
