ASTM E21：高温下金属拉伸测试
ASTM E21：高温下金属拉伸测试
ASTM E21 是在金属材料上进行拉伸的高温测试。尽管这种测试在许多行业和学术研究中都有使用，但高温测试最常用于航空航天应用中，用于评估高强度金属材料的机械性能。
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ASTM E21：高温下金属拉伸测试
ASTM E21 是在金属材料上进行拉伸的高温测试。尽管这种测试在许多行业和学术研究中都有使用，但高温测试最常用于航空航天应用中，用于评估高强度金属材料的机械性能。飞机的发动机要求和工作温度不断增加，包括紧固件在内的结构材料的设计参数也在不断增加。 ASTM E21细致地概述了高温测试的每一步；从定义测试设备到热电偶连接。记录伸长率、面积收缩率、拉伸强度和屈服强度等机械性能，以估计材料承受外力的能力。
由于 ASTM E21 需要多个传感器（引伸计和热电偶），因此建议使用带有扩展通道模块的系统，以确保正确的数据收集和同步。该标准要求所使用的任何测试系统均符合 ASTM E4 标准。系统和样本准备对于 E21 至关重要，应尽一切努力确保施加到样本上的任何力保持在轴向方向。弯曲应变不能超过样本轴向应变的10%，因此必须确保选择合适的测试设备。铬镍铁合金拉杆连接到样品架并延伸到炉内。一旦拉杆就位，炉子顶部和底部的陶瓷板就会紧紧抓住拉杆，确保负载串进入炉子的地方不需要包装额外的绝缘材料。绝缘材料包装得太紧可能会导致拉杆或引伸计臂移位。拉杆位于自对准支架中，以确保最大的轴向载荷。此外，ASTM E21 要求监测样品上的指示温度。建议使用实践 E220 校准 K 型热电偶，并应遵循第 5.3 和 9.4 节中概述的指南。从测试开始到屈服强度测定，指示温度不应超过以下温度：
高达 1800F +-5 (+-3C)
大于 1800f (980C) +- 10F (+-6C)
**如果实验室或客户指示，可能需要更严格的要求。
如果需要测定屈服强度，则需要满足实践 E83 要求的引伸计。有两种主要类型的引伸计可用于高温测试。第一个是冷安装的引伸计，它在环境温度下连接到缩小的部分，并在测试开始之前与负载串的其余部分一起浸泡。另一种选择是热安装引伸计，它通常位于导轨上，一旦样品完成其浸泡期，就可以滑入炉中进行连接。引伸计的臂应连接在样品的缩小部分。
如果样品太小，引伸计无法接触其缩小的部分，则可以使用十字头或样品支架的分离来确定与 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”。当测试长度减小到小于 2 英寸的样本时，应在减小部分的每一端至少连接 2 个热电偶。在整个测试过程中，这些热电偶应与样品保持密切接触。当测试缩小截面大于或等于 2 英寸的样品时，应将第三个热电偶连接到样品的中心。
典型的高温金属测试每个样本可能会超过一小时。为了符合标准，样品必须在指定温度下浸泡直至达到平衡。一旦达到平衡，除非另有说明，否则样品必须在此温度下保持至少 20 分钟。如果每天运行多次测试，浸泡时间会很快降低实验室的吞吐量。为了最大限度地减少系统停机时间，通用测试系统可以配备多炉配置，允许在测试过程中浸泡第二个样本。
术语：
指示温度：温度测量装置采用优质高温测量实践所指示的温度。
指定温度：客户要求并报告给客户的测试温度
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