Испытание на удар — ISO 179/ISO 180/ISO 148/ASTM D256.

Что такое Испытание на удар?

Испытание на удар – это испытание, при котором измеряется энергия, поглощенная образцом при внезапной нагрузке маятниковым молотком или при падении груза. Он показывает, ведет себя материал хрупко или пластично.

Испытание на удар: цель

Целью является определение стойкости материала к ударным нагрузкам и оценка риска хрупкого разрушения, особенно при низких температурах.

К каким изделиям применяется Испытание на удар?

Конструкционные стали и сварные соединения
Пластиковые и композитные детали
Материалы для труб и сосудов под давлением
Литые детали

В каких отраслях применяется Испытание на удар?

МеталлСтальМашиныПромышленное оборудованиеПластмассы

Стандарты, связанные с Испытание на удар

ISO 148-1
ISO 179-1
ISO 180
АСТМ Е23
АСТМ Д256

Испытание на удар: условия

Метод: Шарпи (горизонтальный, две опоры) или Изод (вертикальный, консольный).
Нотч: V-образный или U-образный паз в соответствии со стандартом материала; также определен вариант без надреза
Температура: Комнатная температура или более низкая температура в соответствии со спецификацией
Энергия маятника: Выбирается емкость, соответствующая прочности образца.

Оборудование для Испытание на удар

Маятниковая машина для испытаний на удар
Вырубно-прошивной станок
Низкотемпературная ванна
Система измерения температуры

Требования к образцам для Испытание на удар

Размер образца подготовлен согласно соответствующему стандарту.
Необходимо проверить геометрию и расположение выреза.
Обычно три образца в комплекте (металл) или пять образцов (полимер).
Кондиционирование является обязательным для полимеров.

Испытание на удар: продолжительность

Тестирование каждого образца занимает несколько минут. Если требуется низкотемпературное кондиционирование, общая продолжительность увеличивается.

Испытание на удар: порядок проведения

1Образцы готовятся по размеру и надрезу, указанным в стандарте.
2При необходимости кондиционирование проводят при температуре испытания.
3Выбирается мощность маятника и проверяется машина.
4Образец помещают в положение, требуемое методом.
5Маятник отпускают и считывают поглощенную энергию.
6Фиксируется поверхность излома и тип разрушения.

Испытание на удар: критерии приёмки

Критерий приемки указан в стандарте на материал или продукцию; обычно она определяется как минимальная средняя энергия при определенной температуре с нижним пределом для одного образца.

Оценка результатов

Установленные средние и индивидуальные значения оцениваются вместе. Испытание недействительно, если образец не сломался или если результат был намного ниже или выше возможностей маятника.

Испытание на удар: протокол

Стандарт и применяемый метод
Размер образца, тип и расположение надреза
Температура испытания и маятниковая способность
Значения поглощенной энергии и среднее значение
Оценка поверхности излома

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Стандарты на продукцию из конструкционной стали и сосудов под давлением
Квалификационные требования к сварочным процедурам

Mekanik Testler — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Испытание на удар; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Механические испытания измеряют поведение материала или детали под нагрузкой. Семейство охватывает статическое нагружение (растяжение, сжатие, изгиб), зависящее от времени поведение (усталость, ползучесть), а также твёрдость и износ вплоть до трещиностойкости.

Общая черта этих испытаний в том, что результат сообщается как СВОЙСТВО МАТЕРИАЛА. Предел текучести или твёрдость — не решение о соответствии; это числовые данные, с которыми будут сравниваться конструкция и стандарт продукта. Поэтому протоколы механических испытаний обычно служат исходными данными для инженерного решения, а не для утверждения продукта — выбор материала, коэффициент запаса, прогноз срока службы.

Различие между статическим и динамическим поведением — ключ к пониманию этой области. Деталь может казаться совершенно ненапряжённой под статической нагрузкой, но сломаться при повторной нагрузке; усталостное разрушение происходит при напряжениях значительно ниже предела текучести и не даёт предупреждения. Для вращающихся, вибрирующих или циклически нагружаемых деталей испытание на растяжение само по себе поэтому не является достаточным доказательством.

Условия испытания определяют результат, и это критично для читаемости отчёта: геометрия образца, скорость нагружения, температура, кондиционирование и схема захвата. Один и тот же материал даёт разные значения при разных условиях. В пластиках эффект скорости очень выражен, в металлах — эффект температуры; в композитах ориентация образца полностью меняет результат.

Твёрдость — наиболее неправильно используемое измерение в этой области. Поскольку она быстрая, почти неразрушающая и недорогая, её часто используют вместо прочности. Таблицы пересчёта твёрдости в прочность существуют, но они ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫ и зависят от группы материала; использовать их как единственное доказательство при приёмке материала неправильно.

Область механики разрушения требует особой компетенции. Измерения трещиностойкости и скорости роста усталостной трещины позволяют рассчитать, как долго продержится растрескавшаяся конструкция; они являются основой проектирования, допускающего повреждения, в таких областях, как оборудование под давлением, авиационные конструкции и трубопроводы.

Группы методов в этой области

Статические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг и кручение. Получают предел текучести и прочность на растяжение, удлинение и модуль упругости.
Испытания на удар
Ударная вязкость по Шарпи и Изоду с надрезом; вязко-хрупкий переход материала определяется в зависимости от температуры.
Твердость
Бринелль, Виккерс, Роквелл, Шор и микротвёрдость. Ценно для глубины поверхностной обработки и локальных различий прочности.
Усталость
Осевая усталость с контролем силы и деформации, усталость при изгибе; кривые Вёлера (S-N) и предел выносливости.
Ползучесть и релаксация напряжений
Поведение под долговременной нагрузкой при высокой температуре; определяющий фактор для материалов котлов, турбин и оборудования под давлением.
Механика разрушения
Трещиностойкость в условиях плоской деформации, J-интеграл, CTOD и скорость роста усталостной трещины.
Износ и трение
Истирание по Табору и на вращающемся барабане, измерения коэффициента трения.

Часто путаемое в этой области

Расчёт прочности по твёрдости приблизителен; его нельзя использовать как единственное доказательство при приёмке материала.
Достаточная статическая прочность не подтверждает усталостную прочность; циклически нагружаемая деталь требует отдельного испытания.
Если скорость и температура испытания не указаны, результат нельзя сравнивать — особенно для полимеров и композитов.
Испытательный образец и реальная деталь могут давать разные значения; ориентация при формовании, линии спая и различия в обработке поверхности — всё это влияет на результат.
Значение прочности, указанное для композита без указания ориентации образца, не имеет смысла.
Аналоги ASTM и ISO измеряют одну и ту же величину, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Верификация конструкции и выбор материала
Входной контроль материалов и одобрение поставщика
Выполнение механических требований стандарта на продукцию
Анализ отказов, прогнозирование срока службы и расчёт живучести при повреждении
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

Испытание на удар: частые вопросы

Сопоставимы ли результаты Шарпи и Изода?

Не сравнимо. Крепление образца и направление удара различаются. Применяется тот метод, который требуется в спецификации.