ASTM E8 / E8M является одним из наиболее распространенных методов испытаний для определения растягивающих свойств металлических материалов, а другой - ASTM A370. Впервые выпущенный в 1924 году, он был первоначально назван ASTM E8-24T и является самым старым активно используемым стандартом для тестирования металлов. Как и в большинстве стандартов, ASTM E8 часто подвергался частым, незначительным изменениям. Недавно, однако, одно из этих изменений было значительным. До 2011 года ASTM E8 / E8M был разделен на два отдельных стандарта: E8 для пользователей Imperial Unit и E8M для пользователей метрики. Два стандарта были объединены ради простоты в ASTM E8 / E8M.
Это руководство предназначено для того, чтобы познакомить вас с основными элементами испытания на растяжение ASTM E8 / E8M и предоставит обзор оборудования для тестирования материалов, программного обеспечения и необходимых образцов на растяжение. Тем не менее, любой, кто планирует провести тестирование ASTM E8 / E8M, не должен считать это руководство адекватной заменой для чтения всего стандарта.

Что он измеряет?
ASTM E8 / E8M измеряет растягивающие свойства металлических материалов в любой форме при температуре окружающей среды от 10 до 38 градусов по Цельсию (50–100 градусов по Фаренгейту). Хотя ASTM E8 / E8M измеряет множество различных растягивающих свойств, следующие являются наиболее распространенными:
Прочность урожая - напряжение, при котором материал постоянно деформируется
Удлинение точки урожая - фаза, в течение которой материал переходит от упругого поведения к пластическому поведению
Прочность на растяжение - максимальная сила или напряжение, которое способный материал способен поддерживать
Сокращение площади - измерение пластичности материала
Система тестирования материалов
Поскольку тестирование ASTM E8 / E8M проводится на таком широком спектре металлов, требования к системной силы могут сильно различаться. Испытательные рамы, подходящие для тестирования листового металла (10 кН) вплоть до стальной пластины (600 кН). Рамка нагрузки серии 6800 включает в себя предварительно загруженные подшипники, точные шариковые винты, толстую перекрестную голову и базовую луч, а также приводные ремни с низким растяжением. Эти функции способствуют лучшей производительности, давая более точные результаты и минимизируя энергию, хранящуюся во время теста, что особенно очевидно при тестировании высокопрочных материалов, таких как аэрокосмические композиты, металлические сплавы и кристаллические полимеры.
Растягивающие образцы
ASTM E8 / E8 обеспечивает множество различных типов образцов и определяет подходящую геометрию и размеры для каждого. Барс, трубки, простыни, нагруженные штифтами образцы, круглые образцы и порошкообразная металлургия являются одними из множества вариантов тестирования на этот стандарт. Тем не менее, наиболее распространенным образцом является прямоугольник в форме собак с шириной 12,5 мм (0,5 дюйма) и длиной датчика 50 мм (2 дюйма).
Методы тестирования
Как и в случае с наиболее распространенными стандартами тестирования металлов, есть три типа испытательных контролей: контроль скорости напряжения, контроль скорости деформации и контроль смещения перекрестия. Для ASTM E8 / E8M эти типы элементов управления называются методами A, B и C. В видео ниже обсуждаются различия между методами контроля тестирования более подробно.
Схватки
В то время как существует много различных технологий захвата, подходящих для тестирования E8 / E8M (клин, побочный эффект, гидравлический, пневматический и т. Д.), Они могут быть классифицированы как пропорциональные или недопреры в соответствии с тем, как они оказывают силу зажима на образце.
С пропорциональными ручками сила, оказываемая на образец, пропорциональна применению растягивающей нагрузки. По мере увеличения растягивающей нагрузки во время теста, так же усиливает силу захвата на образце. Клайные захваты являются популярным вариантом для пропорционального захвата и приходят в ручные, пневматические и гидравлические сорта в соответствии с широким спектром испытательных применений. Форма сцепления клина - это то, что позволяет ему оказывать пропорциональное давление: поскольку растягивающая сила прикладывается к образцу, образец более плотно тянется в самую узкую область клина, увеличивая захватывающее давление.
С непропорциональными ручками сила зажима на образце остается последовательной и не зависит от применения растягивающей нагрузки. Это типично для рукоятки бокового действия и усталостных гидравлических клин, где сила зажима генерируется источником питания, который не связан непосредственно с нагрузкой натяжения образца. Этот источник, как правило, является гидравлическим снабжением высокого давления (210 бар/3000 фунтов на квадратный дюйм). Одним из преимуществ непропорциональных захватов является то, что сила зажима обычно регулируется, что предлагает больше потенциальных преимуществ применения.

Образец защищает
Когда образец вставляется в рукоятки во время настройки испытаний, обычно производятся нежелательные силы сжатия. Это связано с тем, что небольшое количество материала вытесняется давлением и экструдируется обратно в тело образца, эффективно отталкиваясь к нагрузочной ячейке. Эти нежелательные силы могут вызвать деформацию в выборке и ошибки в тестовых данных. Поскольку они не применяют тяжелые силы во время настройки испытаний, пропорциональные захваты могут поддерживать эти нежелательные силы на более низком уровне, чем недопотативные ручки.
Экстенсисметра для измерения прочности на растяжение
Большинство стандартов тестирования металлов требуют устройства с высокой точностью для определения свойств при более низких значениях деформации, таких как модуль или выход, а также немного более низкое устройство для высоких значений деформации, таких как равномерное удлинение или полное удлинение. ASTM E8 / E8M требует устройства класса B2 или лучшего (для ASTM E83) для определения значений урожайности и удлинения, которые составляют менее 5% штамма. Для результатов превышает 5% штамма, требуется устройство класса C или лучше.
Существует три различных типа разгибателей, которые обычно используются для тестирования ASTM E8: устройства, неконтролирующие устройства, и автоматические контактные экстенсистры. Экстенсетры, такие как серия 2630, являются наиболее распространенным типом. Эти устройства могут предоставлять невероятно точные и стабильные данные деформации и обычно дешевле покупать, чем другие типы. Они должны быть достаточно надежными, чтобы выжить в лаборатории тестирования с высокой пропускной способностью и поглотить любой удар от разрыва металлических образцов высокой емкости.
Автоматические контактные устройства, такие как Autox750, предлагают преимущество повторяемых сил зажима и размещения, которые могут удалять различия между различными операторами, размещающими вручную зажима Автоматические контактные устройства также могут адаптироваться к многочисленным длины датчика, что может быть экономически эффективным для пользователей, которым необходимо проверить различные типы образцов.
Неконтактные устройства, такие как AVE 2 Automatic Video Extensometer, предлагают преимущество удаления любого влияния от экстензометр, касающегося образца. Например, если испытательный образец очень тонкий, вес устройства зажима может значительно изменить результаты. Ряд ножа, используемые для прикрепления устройства к хрупкому образцу, также могут повредить ему и вызвать преждевременный сбой. Кроме того, поскольку Ave не контактирует с материалом, нет никакого потенциала для повреждения или изношенных экстензометров при тестировании материалов с высокой емкостью.
Расчеты и результаты
Все расчеты, необходимые в тестировании ASTM E8 / E8M, уже предварительно сконфигурированы в Bluehill Universal. Для тех, кто предпочитает начинать с нуля и создавать свой собственный метод, расчеты вручную также могут быть легко настроены для тестирования на ASTM E8. Пакет методов металлов также предоставляет предварительно построенные методы для всех следующих стандартов: ASTM E8 / E8M, ASTM A370, ASTM 615, ASTM E646, ASTM E517, ISO 6892-1, EN10002, ISO 10113 & ISO 10275.
Пропускная способность
Большинство тестирования лабораторий в ASTM E8 / E8M необходимо регулярно проверять высокий объем образцов. По этой причине все, что можно сделать для увеличения пропускной способности, выгодно. К счастью, есть много вариантов повышения пропускной способности для тестирования ASTM E8 / E8M. Небольшие модификации программного обеспечения могут уменьшить повторяющиеся задачи, а некоторые захваты и разгибания могут сократить время настройки и увеличить повторяемость, что снизит необходимость запуска повторных тестирования. Наконец, есть возможность полностью автоматизировать весь процесс тестирования, где тестирование может работать в течение нескольких часов без необходимости какого -либо взаимодействия оператора.