ASTM E21:在高温下金属上的拉伸测试
ASTM E21是在金属材料上进行张力进行的升高温度测试。尽管该测试用于许多行业以及学术研究,但温度测试升高是航空航天应用中最常用的,用于评估高强度金属材料的机械性能。发动机需求和飞机上的工作温度继续升高,包括紧固件在内的结构材料的设计参数也是如此。 ASTM E21精心概述了高温测试的每个步骤;从定义测试设备到热电偶的附件。记录了机械性能,例如伸长率,减小面积,拉伸强度和屈服强度,以估计材料承受施加力的能力。
由于ASTM E21需要多个换能器(扩展计和热电偶),因此建议使用具有扩展通道模块的系统来确保正确的数据收集和同步。标准都要求使用的任何测试系统符合ASTM E4。系统和样品制备对E21至关重要,并应尽一切努力确保施加到样品上的任何力保持在轴向方向上。弯曲应变不能超过样品上轴向应变的10%,因此必须确保选择适当的测试设备。为了测试超过600的测试,建议使用3119-160 3区拆分管炉配备6800系列系统,并带有侧入口延长计端口。
ASTM E21:在高温下金属上的拉伸测试
在升高温度下的拉伸测试金属
ASTM E21是在金属材料上进行张力进行的升高温度测试。尽管该测试用于许多行业以及学术研究,但温度测试升高是航空航天应用中最常用的,用于评估高强度金属材料的机械性能。发动机需求和飞机上的工作温度继续升高,包括紧固件在内的结构材料的设计参数也是如此。 ASTM E21精心概述了高温测试的每个步骤;从定义测试设备到热电偶的附件。记录了机械性能,例如伸长率,减小面积,拉伸强度和屈服强度,以估计材料承受施加力的能力。
系统设置
由于ASTM E21需要多个换能器(扩展计和热电偶),因此建议使用具有扩展通道模块的系统来确保正确的数据收集和同步。标准都要求使用的任何测试系统符合ASTM E4。系统和样品制备对E21至关重要,并应尽一切努力确保施加到样品上的任何力保持在轴向方向上。弯曲应变不能超过样品上轴向应变的10%,因此必须确保选择适当的测试设备。为了测试超过600的测试,建议使用3119-160 3区拆分管炉配备6800系列系统,并带有侧入口延长计端口。
ASTM E21测试设置
通用测试系统
区域拆分管炉
高温延长计
ASTM E21系统设置
系统详细信息
inconel拉杆附着在样品持有器上,并延伸到炉子中。在炉子的顶部和底部发现的陶瓷板一次将拉杆拥抱到位,确保在负载绳进入炉子的地方不需要包装额外的隔热材料。太紧的包装绝缘可能会导致拉杆或延伸计臂移位。拉杆坐在自对准的支架中,以确保最大的轴向载荷。此外,ASTM E21需要监视样品上指示的温度。建议使用练习E220校准的类型K热电偶,应遵循第5.3和9.4节中概述的指南。从测试开始到屈服强度确定,指示的温度不应超过以下内容:
到达和包括1800f +-5( +-3c)
大于1800F(980C) +-10F( +-6c)
**如果实验室或客户指示,则可能需要更多的限制要求。
标本
ASTM E8/E8M中概述的样品配置对于ASTM E21来说是令人满意的,但建议更紧密的公差。标本的几何形状可以是平坦的或圆形的。可以准备平坦的样品来利用针中的clevis支架,而对于圆形样品,习惯上具有螺纹末端。有关进一步的指导,请审查ASTM E21的第7节。
应变测量
如果需要确定屈服强度,则需要符合实践E83的B-2级延长计。延期计有两种主要类型,可用于高温测试。第一个是冷安装的延伸计,该伸程计在环境温度下连接到还原部分,并在测试开始之前将其余的负载串浸泡。另一个选择是热安装的延期计,通常坐在轨道上,一旦样品完成浸泡时间,就可以滑入炉子以进行附着。延期计的臂应连接在样品的还原部分。延长计附件方法在第9.6节中概述。
微型标本
如果样品太小,无法用于延长计的截面,则可以使用十字架或样品持有人的分离来确定与0.2%偏移屈服强度相对应的应变。该值必须标记为“近似屈服强度”。当测试缩小长度小于2英寸的样品时,应在还原部分的两端附着至少2个热电偶。这些热电偶应在整个测试过程中与样品建立并保持紧密的接触。当测试截面大于或等于2英寸的截面测试样品时,应将第三个热电偶连接到样品中心。
技巧和窍门
典型的高温金属测试可以超过每个样品一小时。要遵守标准,必须在指定的温度下浸泡标本,直到达到平衡。一旦达到平衡,除非另有说明,否则必须在此温度保持至少20分钟。如果每天进行多次测试,则浸泡时间可以迅速拖出实验室的吞吐量。为了最大程度地减少系统的停机时间,可以将通用测试系统配备多发性配置,该配置允许在测试过程中浸泡第二个样品。
术语:
指示的温度:使用高质量的黄色测量实践指示的温度。
指定温度:由客户要求并报告给客户的测试温度