ISO 6892 اختبار الشد للمواد المعدنية

كيفية إجراء اختبار الشد على المعادن إلى ISO 6892

ISO 6892-1 هي واحدة من معايير الاختبار الأكثر شيوعًا للاختبار الشد للمواد المعدنية في درجة الحرارة المحيطة. ISO 6892-1: 2016 هو الإصدار الحالي لمعيار اختبار المعادن الذي خضع للعديد من التكرارات.

الإصدار الثالث ، الذي تم إصداره في عام 2019 ، هو أحدث إصدار من هذا المعيار ويقوم بإلغاء ويحل محل الإصدار الثاني (ISO 6892-1: 2016). تم تقديم التغييرات والتصحيحات البسيطة فقط في أحدث إصدار. يتم تعداد هذه التحديثات في الأمام من أحدث المعايير. قدمت الطبعة الثانية مراجعة أكثر أهمية بكثير في وصف ثلاث طرق اختبار مختلفة: الطريقة A1 ، الطريقة A2 ، والطريقة B.

ISO 6892-1 متشابه ولكنه لا يعادل ASTM E8/E8M. تم تصميم هذا الدليل لتعريفك بالعناصر الأساسية لاختبار الشد ISO 6892-1 وسيقدم نظرة عامة على معدات اختبار المواد والبرامج وعينات الشد المطلوبة. ومع ذلك ، يجب ألا يعتبر أي شخص يخطط لإجراء الاختبار هذا الدليل بديلاً مناسبًا لقراءة المعيار الكامل.

تطور المعيار

أحد أعظم التطورات في ISO 6892-1 كانت مرتبطة إلى حد كبير بطرق التحكم في الاختبار ، والتي يمكن أن تشكل تحديًا كبيرًا في اختبار الشد المعادن. قاد هذا التطور بشكل أساسي العمل الذي تم إجراؤه كجزء من مشروع Tenstand ، حيث تم تحديد أن معدلات الاختبار بين اختبار الأجهزة المختلفة إلى نفس المعيار ستؤدي إلى نتائج مختلفة بسبب حساسية معدل الإجهاد في المواد. قدم إصدار 2009 معدلات الاختبار بناءً على معدل الإجهاد (الطريقة أ) ، والتي أصبحت الطريقة المفضلة. استندت طريقة الاختبار التقليدية الموروثة من EN10002: 2001 إلى الحفاظ على معدل الإجهاد خلال المنطقة المرنة ، والتي كانت ضرورية للآلات التي تديرها يدويًا. تم الاحتفاظ بهذه الطريقة الأصلية أيضًا ، وأصبحت "الطريقة B" في إصدار 2009 من المعيار.

إدخال الطريقة A تسبب في الارتباك ، حيث أن العديد من المستخدمين يعتقدون أن طريقة A كانت قابلة للتحقيق فقط باستخدام المعدات القادرة على التحكم في إجهاد الحلقة المغلقة ، حيث يمكن أيضًا تحقيقها باستخدام سرعة متقاطعة متسقة. لتوضيح هذا الموقف ، تمت مراجعة ISO 6892-1 مرة أخرى في الإصدار الثاني ، ISO 6892-1: 2016. يتضمن الإصدار 2016 ثلاث طرق اختبار ، A1 و A2 و B ، حيث يتم تقسيم الطريقة السابقة A إلى طريقتين مختلفتين للاختبار المحددة بوضوح ، الطريقة A1 (التحكم في سلالة الحلقة المغلقة) والطريقة A2 (سرعة متقاطعة متسقة) بينما تستمر الطريقة B في الحفاظ على معدل الإجهاد أثناء المنطقة المرنة. تمت إضافة ملاحظة إلى الطريقة B لتوضيح نطاق الاختبار حيث يجب الحفاظ على التحكم في الإجهاد. يناقش الفيديو أدناه الطريقة A1 بمزيد من التفصيل.

ماذا يقيس؟

يقيس ISO 6892-1 خصائص الشد للمواد المعدنية بأي شكل من الأشكال في درجة حرارة المحيطة. يجب إجراء الاختبارات التي أجريت في ظل ظروف خاضعة للرقابة عند درجة حرارة 23 درجة مئوية زائد أو ناقص 5 درجات. للاختبار في درجات حرارة مرتفعة ، يرجى الرجوع إلى ISO 6892-2. يقيس ISO 6892-1 العديد من خصائص الشد المختلفة ، مع ما يلي الأكثر شيوعًا:

قوة العائد - الإجهاد الذي تصبح فيه المادة مشوهة بشكل دائم. يحدد ISO 6892-1 قوة العائد العلوية والسفلية: اعتمادًا على ظواهر العائد ، يحدد ISO 6892-1 متطلبات قوة العائد العلوية والسفلية للمواد الغنية بشكل متقطع وطريقة محصول الإزاحة للمواد ذات العائد المستمر.

استطالة نقطة العائد - فقط مناسبة للمواد التي لا تنطوي بشكل متقطع ، فإن استطالة نقطة العائد هي الفرق بين استطالة العينة في البداية وفي نهاية العائد المتقطع (المنطقة التي تحدث فيها زيادة في الإجهاد دون زيادة في الإجهاد).

قوة الشد - الحد الأقصى للقوة أو الإجهاد الذي يمكن للمادة أن تستمر أثناء اختبار الشد.

الحد من المساحة - قياس ليونة المادة. هذا هو الفرق بين مساحة المقطع العرضي الأصلي للعينة ومنطقة أصغر مقطع عرضي بعد الاختبار ، وعادة ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية في المقطع العرضي الأصلي. يمكن قياس أصغر مقطع عرضي عند الكسر أو بعده.

العينات

يستوعب ISO 6892-1 مجموعة واسعة من أنواع العينات بسبب مجموعة كبيرة من التطبيقات التي يتم استخدام المواد المعدنية. تشمل أنواع العينات الأولية أوراقًا وألواحًا وأسلاكًا وقضبان وأنابيب. يمكن العثور على التفاصيل الكاملة حول إعداد العينة وقياسها في الملحقات:

الملحق ب: أنواع قطع الاختبار التي سيتم استخدامها للمنتجات الرقيقة: الأوراق والشرائط والشقق بين 0 و 1 و 3 مم.

الملحق C: أنواع قطع الاختبار التي سيتم استخدامها في الأسلاك ، والأشرطة ، والأقسام بقطر أو سمك أقل من 4 مم.

الملحق D: أنواع قطع الاختبار التي سيتم استخدامها في الأوراق والشقق ذات السماكة تساوي أو تزيد عن 3 مم ، والأسلاك ، والأشرطة ، وأقسام من القطر أو السماكة تساوي أو أكبر من 4 مم.

نظام اختبار المواد

نظرًا لأنه يتم إجراء اختبار ISO 6892-1 على مجموعة واسعة من المعادن ، يمكن أن تختلف متطلبات قوة النظام اختلافًا كبيرًا. يجب أن يكون نظام قياس القوة لآلة الاختبار وفقًا لـ ISO 7500-1 أو الفئة 1 أو أفضل. اليوفر Kason إطارات الاختبار مناسبة للاختبار المعدني (10KN) وصولاً إلى صفيحة فولاذية (600 كنيستان). إنه يوفر إطار تحميل فائق بما في ذلك المحامل المحملة مسبقًا ، ومسامير الكرة الدقيقة ، وشعاع قاسي للغاية وحزمة أساسية ، وأحزمة محرك أقراص منخفضة. تساهم هذه الميزات في الأداء المتقدم بشكل عام ، مما يؤدي إلى نتائج دقيقة للغاية. تساعد الميزات أيضًا في تقليل الطاقة المخزنة أثناء الاختبار ، وهو أمر واضح بشكل خاص عند اختبار مواد معدنية عالية القوة إلى ISO 6892-1.

قبضة

هناك العديد من تقنيات الإمساك المختلفة المناسبة للاختبار ISO 6892-1 (إسفين ، هيدروليكي ، هوائي ، وما إلى ذلك) ، يمكن تصنيفها جميعًا على أنها إما نسبية أو غير متتالية وفقًا للطريقة التي يمارسون بها قوة التثبيت على العينة.

مع قبضة متناسبة ، فإن القوة التي تمارس على العينة تتناسب مع حمل الشد الذي يتم تطبيقه. مع زيادة الحمل الشد أثناء الاختبار ، فإن قوة الاستياء على العينة. تعتبر Wedge Grips خيارًا شائعًا للاستيلاء النسبي وتأتي في أصناف يدوي ، هوائية ، هيدروليكية لتناسب مجموعة واسعة من تطبيقات الاختبار. إن شكل قبضة إسفين هو ما يسمح له بممارسة الضغط النسبي: حيث يتم تطبيق قوة الشد على العينة ، يتم سحب العينة بإحكام أكثر إلى أضيق منطقة إسفين ، مما يزيد من ضغط الإمساك.

مع قبضة غير قابلة للانتشار ، تظل قوة التثبيت على العينة متسقة ومستقلة عن الحمل الشد الذي يتم تطبيقه. هذا نموذجي من قبضة الجانبية المفعمة بالملفات الجانبية والسيد الهيدروليكي المصنوع من التعب حيث يتم إنشاء قوة التثبيت بواسطة مصدر طاقة لا يرتبط مباشرة بتحميل التوتر للعينة. هذا المصدر عادة ما يكون ارتفاع الضغط (210 بار/3000 رطل أو أعلى) الإمداد الهيدروليكي. تتمثل إحدى فائدة السيطرة غير المقلية على أن قوة التثبيت عادة ما تكون أكثر قابلية للتعديل ، مما يوفر المزيد من مزايا التطبيق المحتملة. على سبيل المثال ، عند اختبار العينات غير المخصصة ، يمكن أن تساعد التعديلات الدقيقة المستخدمين على تحقيق ضغط الشائكة الأمثل مع تقليل تركيزات الإجهاد التي قد تسبب فشلًا سابقًا لأوانه.

المقاييس

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من مقاييس الموسع التي يتم استخدامها عادةً للاختبار ISO 6892-1: أجهزة مقطع ، وأجهزة غير متتالية ، ومقاييس الاتصال التلقائي. اعتمادًا على الحسابات المطلوبة ، يجب أن تكون مقاييس الموسع وفقًا لـ ISO 9513 من الفئة 1 أو 2. مقاييس المقطعية هي النوع الأكثر شيوعًا المستخدمة. يمكن أن توفر هذه الأجهزة بيانات إجهاد دقيقة ومستقرة بشكل لا يصدق وعادة ما تكون أرخص للشراء من الأنواع الأخرى. يجب أن تكون قوية بما يكفي للبقاء على قيد الحياة في مختبرات الاختبار عالية الإنتاجية وامتصاص أي صدمة من كسر العينات المعدنية عالية السعة إذا لم تتم إزالتها أثناء الاختبار.

توفر أجهزة الاتصال التلقائي فائدة من قوى التثبيت القابلة للتكرار والتوظيف ، والتي يمكن أن تقلل من التباينات بين المشغلين المختلفين الذين يضعون مقاييس مقطع يدويًا يدويًا. يمكن أن تتكيف أجهزة الاتصال التلقائي أيضًا مع أطوال المقياس المتعددة ، والتي يمكن أن تكون فعالة من حيث التكلفة للمستخدمين الذين يحتاجون إلى اختبار مجموعة متنوعة من أنواع العينات. تم تصميم أجهزة الاتصال لتكون قوية بما يكفي للبقاء طوال الاختبار من خلال الفشل. ومع ذلك ، عند الجمع بينبرنامج عالمي ،الاتصال الأجهزةيمكن إعدادها لإزالة نفسها تلقائيًا قبل فشل العينة من أجل منع أي تآكل مفرط لحواف السكين.

توفر الأجهزة غير المتواصلة لتمديد الفيديو التلقائي فائدة إزالة أي تأثير يتكبده مقياس التوسيع الجسدي مع العينة. على سبيل المثال ، إذا كانت عينة الاختبار رقيقة جدًا ، كما هو الحال مع معادن التغليف ، يمكن أن يغير وزن جهاز القصاصة النتائج بشكل كبير. يمكن لحواف السكين المستخدمة لتثبيت الجهاز على عينة هشة أيضًا أن تلحق الضرر بالعينة وتتسبب في فشل سابق لأوانه. علاوة على ذلك ، لأنمقياس الفيديو التلقائيلا يتصل بالمادة ، لا يوجد أي احتمال أن يتلف أو ارتداء مقياس التسع عند اختبار المواد عالية السعة.

برنامج اختبار

تأتي جميع آلات الاختبار الحديثة تقريبًا مع برامج مثبتة مسبقًا ، ومن المهم أن تتوافق الحسابات في برنامج الاختبار مع ISO 6892-1 وتتطابق مع البيانات الموجودة. لا يتم إنشاء جميع حزم البرامج على قدم المساواة ، ومن المهم معرفة أن النظام الأساسي الذي تختاره يوفر نتائج موثوقة.

يعتمد الآلاف من العملاء في جميع أنحاء العالم على Universal لاختبار موادهم إلى ISO 6892-1. جميع الحسابات المطلوبة في اختبار ISO 6892-1 يتم تكوينه مسبقًا إلى عالمي ، ولكن بالنسبة لأولئك الذين يفضلون البدء من الصفر وبناء طريقةهم الخاصة ، فإن الواجهة تجعل من السهل على المستخدمين إدخال حساباتهم يدويًا. توفر حزمة طرق المعادن أيضًا طرقًا تم إنشاؤها مسبقًا لجميع المعايير التالية: ASTM E8 / E8M ، ASTM A370 ، ASTM A615 ، ASTM E646 ، ASTM E517 ، EN10002 ، ISO10113 و ISO10275.

إنتاجية

تحتاج معظم المختبرات التي تختبر إلى ISO 6892-1 إلى اختبار حجم كبير من العينات بشكل منتظم. لهذا السبب ، فإن أي شيء يمكن القيام به لزيادة الإنتاجية مفيد. لحسن الحظ ، هناك العديد من الخيارات لزيادة إنتاجية اختبار المختبر. يمكن أن تقلل تعديلات البرمجيات الصغيرة من المهام المتكررة ، ويمكن لبعض المقابض ومقاييس المواسير تقليل وقت الإعداد وزيادة التكرار ، مما سيقلل من الحاجة إلى إعادة اختبار. أخيرًا ، هناك خيار لأتمتة عملية الاختبار بأكملها ، والتي تتيح الاختبار للتشغيل لعدة ساعات دون الحاجة إلى أي تفاعل للمشغل.