Métodos de prueba estándar para la entalla Barra de ensayo de impacto de materiales metálicos

Métodos de prueba estándar para la entalla Barra de ensayo de impacto de materiales metálicos

1 | Ámbito de aplicación * Una sección Resumen de Cambios aparece al final de esta norma. Anterior Siguiente | superior inferior

1.1 Estos métodos de ensayo se describen-bar muescas de ensayo de impacto de los materiales metálicos por el ensayo de Charpy (simple-haz) y la prueba Izod (cantilever-haz). Ellos dan los requisitos para: muestras de prueba, procedimientos de prueba, informes de pruebas, máquinas de prueba (véase el anexo A1) la verificación de máquinas de impacto Charpy (véase el anexo A2), configuraciones de muestra de prueba opcional (véase el anexo A3), designación de orientación de la muestra de ensayo (véase Terminología E1823), y determinar el porcentaje de fractura de cizallamiento en la superficie de los especímenes de impacto rotos (véase el anexo A4). Además, se proporciona información sobre la importancia de las pruebas de impacto con entalladura (véase el Apéndice X1), y los métodos de medición del centro de huelga (véase el Apéndice X2).

1.2 Estos métodos de ensayo no abordan los problemas asociados con las pruebas de impacto a temperaturas inferiores a -196 ° C (77 K).

1.3 Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como los estándares. No hay otras unidades de medida se incluyen en esta norma.

1.3.1 excepcionalmente Sección 8 y el anexo A4 proporcionan unidades pulgada-libra por sólo información.

1.4 Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. consejos de prudencia específicos se dan en la Sección 5.

2 | Documentos de referencia Anterior Siguiente | superior inferior

3 | RESUMEN DEL MÉTODO Anterior Siguiente | superior inferior

3.1 Las características esenciales de un ensayo de impacto son: una muestra adecuada (se reconocen las muestras de varios tipos diferentes), un conjunto de yunques, y la muestra apoya sobre la que se coloca la muestra de ensayo para recibir el golpe de la masa en movimiento, una masa en movimiento que tiene suficiente energía para romper el espécimen colocados en su camino, y un dispositivo para medir la energía absorbida por la muestra rotos.

4 | Importancia y Uso Anterior Siguiente | superior inferior

4.1 Estos métodos de ensayo de la prueba de impacto se relacionan específicamente con el comportamiento de metal cuando se somete a una sola aplicación de una fuerza que resulta en tensiones multiaxiales asociados con una muesca, junto con las altas tasas de carga y en algunos casos con temperaturas altas o bajas. Para algunos materiales y temperaturas de los resultados de las pruebas de impacto en probetas entalladas, cuando correlacionada con la experiencia de servicio, se han encontrado para predecir la probabilidad de rotura frágil con precisión. Para más información sobre la significación aparece en el Apéndice X1.

5 | Precauciones en el funcionamiento de máquinas Anterior Siguiente | superior inferior

5.1 Las medidas de seguridad deben ser tomadas para proteger al personal del péndulo oscilante, volando ejemplares rotos, y los peligros asociados con el calentamiento de muestras y medios de refrigeración.

6 | Aparato Anterior Siguiente | superior inferior

6.1 Requisitos generales:

6.1.1 La máquina de ensayo debe ser un tipo péndulo de construcción rígida.

6.1.2 La máquina de ensayo debe ser diseñado y construido para cumplir con los requisitos establecidos en el anexo A1.

6.2 Inspección y Verificación:

6.2.1 Los procedimientos de inspección para verificar las máquinas de impacto directo se proporcionan en A2.2 y A2.3. Los elementos enumerados en A2.2 deben ser inspeccionados anualmente.

6.2.2 Los procedimientos para verificar las máquinas de Charpy indirectamente, usando muestras de verificación, se dan en A2.4. máquinas de impacto Charpy deben ser verificadas directamente e indirectamente al año.

7 | Las muestras de ensayo Anterior Siguiente | superior inferior

7.1 Configuración y Orientación:

7.1.1 Las muestras se tomarán a partir del material tal como se especifica en la especificación aplicable.

7.1.2 El tipo de muestra elegido depende en gran medida de las características del material a ensayar. Un espécimen dado pueden no ser igualmente satisfactorio para los metales no ferrosos suaves y aceros endurecidos; Por lo tanto, se reconocen muchos tipos de muestras. En general, se requiere que las muescas más nítidas y más profundas para distinguir diferencias en los materiales muy dúctiles o cuando se utilizan velocidades de ensayo bajos.

7.1.3 Las muestras mostradas en las Figs. 1 y 2 son los más ampliamente utilizado y más generalmente satisfactoria. Son especialmente adecuados para los metales ferrosos, con excepción de hierro fundido. 3 Las denominaciones de muestras Charpy son muesca en V y U-muesca.

Nota 1: El ojo de la cerradura ejemplar de primera clase es similar a U-muesca, a excepción del ancho de primera clase es de 1,6 mm o menos.

HIGO. 1 Charpy (viga simple) Impacto probetas, V-Notch y T-Notch

7.1.4 Las muestras que se encuentran comúnmente adecuados para materiales de metalurgia de polvos se muestran en las Figs. 3 y 4. Las probetas de ensayo de impacto metalurgia de polvos se producirán siguiendo el procedimiento de Prácticas B925. Los resultados de la prueba de impacto de estos materiales se ven afectados por orientación de la muestra. Por lo tanto, a menos que se especifique lo contrario, la posición de la muestra en la máquina debe ser tal que el péndulo golpee una superficie que es paralela a la dirección de compactación. Para los materiales de pulvimetalurgia los resultados de la prueba de impacto se presentan como sin muesca absorbe la energía del impacto.

HIGO. 3 sin entalla Charpy (Viga Simple) Impacto Muestra de prueba de metal en polvo Materiales Estructurales

7.2 Muestras de mecanizado:

7.2.1 Cuando se están evaluando los materiales sometidos a tratamiento térmico, el espécimen será acabado mecanizado, incluyendo entallar, después del tratamiento térmico final, a menos que se pueda demostrar que las propiedades de impacto de las muestras mecanizadas antes del tratamiento térmico son idénticos a los mecanizados después de calor tratamiento.

7.2.2 Las muescas se mecanizan sin problemas, pero pulido ha demostrado generalmente innecesaria. Sin embargo, ya que las variaciones en las dimensiones de primera clase tendrá graves repercusiones en los resultados de las pruebas, la adhesión a las tolerancias indicadas en la figura. 1 es necesario (Apéndice X1.2 ilustra los efectos de diferentes dimensiones muesca en muestras con entalla en V).

Nota 2: En especímenes de entalla en ojo de la cerradura, el agujero redondo se perfora cuidadosamente con una velocidad de avance lento. La ranura se puede cortar por cualquier método factible, pero la atención se ejercerá en el corte de la ranura para asegurar que la superficie del agujero perforado frente a la ranura no está dañado.

7.2.3 Marcas de identificación únicamente se comercializarán en los siguientes lugares: ya sea en muestras de los extremos cuadrados de 10 mm; el lado de la muestra que está hacia arriba cuando la muestra se coloca en los yunques (véase la Nota 3); o el lado de la muestra frente a la muesca. Sin marcas, en cualquier lado de la muestra, deberá ser de 10 mm de la línea central de la muesca. marcadores permanentes, grabado por láser, escribas, lápices electrostáticos, y otros métodos de marcado razonables pueden ser utilizados para propósitos de identificación. Sin embargo, algunos métodos de marcado pueden provocar daños en los especímenes si no se utiliza correctamente. Por ejemplo, el calor excesivo de los lápices electrostáticos o deformación a la muestra de estampado puede cambiar las propiedades mecánicas de la muestra. Por lo tanto, siempre se debe tener cuidado para evitar daños en la muestra. Estampación y otros procesos de marcado que dan lugar a la deformación de la muestra sólo debe ser utilizado en los extremos de las muestras, antes de hacer muescas.

Nota 3: La consideración cuidadosa se debe dar antes de colocar marcas de identificación en el lado de la pieza que se colocará arriba cuando se encuentra en los yunques. Si el operador de la prueba no es cuidadoso, el espécimen se pueden colocar en la máquina con la marca de identificación que descansa sobre los soportes de muestras (es decir, hacia abajo). En estas circunstancias, el valor de energía absorbida obtenida puede ser poco fiable.

8 | Procedimiento Anterior Siguiente | superior inferior

8.1 Preparación del Aparato:

8.1.1 realizar un procedimiento de rutina para el control de máquinas de impacto en el comienzo de cada día, cada turno, o simplemente antes de la prueba en una máquina que se utiliza de forma intermitente. Se recomienda que los resultados de estos controles de rutina mantenerse en un libro de registro de la máquina. Después de la máquina de ensayo ha sido comprobada para cumplir con el anexo A1 y A2 del anexo. llevar a cabo el control de rutina de la siguiente manera:

8.1.1.1 examinar visualmente el delantero y yunques de daños evidentes y el desgaste.

8.1.1.2 comprobar la posición cero de la máquina mediante el siguiente procedimiento: elevar el péndulo a la posición de bloqueo, mueva el puntero a cerca de la capacidad máxima de la gama está utilizando, suelte el péndulo, y leer el valor indicado. El puntero debe indicar cero en máquinas de lectura directamente en energía. En las máquinas de lectura en grados, la lectura debe corresponder a cero en la tabla de conversión proporcionado por el fabricante de la máquina.

Nota 4: En las máquinas que no compensan las pérdidas por resistencia aerodinámica y la fricción, el puntero no indicará cero. En este caso, los valores indicados, cuando se convierte en energía, se corregirán las pérdidas por fricción que se supone que es proporcional al arco de oscilación.

8.1.1.3 La pérdida por fricción y efecto del viento no será superior a 0,4% del rango de la escala que se está probando y no debería cambiar en más de un 10% de las mediciones por ciento de fricción y pérdida de efecto del viento registrados previamente en la máquina. Si el porcentaje de pérdida por fricción y efecto del viento sea superior a 0,4% o es significativamente diferente de las mediciones anteriores, compruebe el dispositivo indicador, la altura de enganche, y los cojinetes de desgaste y daños. Sin embargo, si la máquina no se ha utilizado recientemente, dejar que el péndulo oscile de 50 a 100 ciclos, y repetir la fricción por ciento y la prueba de resistencia al viento antes de emprender la reparación de la máquina. Para asegurarse de que las pérdidas por fricción y ventilación están dentro de las tolerancias permitidas, use uno de los siguientes procedimientos de evaluación:

(1) Para una máquina equipada con una escala analógica:

Elevar el péndulo a la posición de enganche;

(2) Una máquina equipada con una pantalla digital:
Determinar el porcentaje de fricción y efecto del viento pérdidas por el procedimiento del fabricante.

(3) Para máquina equipada tanto con una escala analógica y digital:
Determinar la pérdida por fricción y efecto del viento utilizando el mismo dispositivo indicador utilizado para comunicar energía absorbida (10.2.5 y A2.4).

Consideraciones de temperatura de ensayo: 8.2

8.2.1 La temperatura de la prueba afecta a las propiedades de impacto de la mayoría de los materiales. Para materiales con una estructura cúbica centrada en el cuerpo, una transición en modo de fractura se produce en un intervalo de temperatura que depende de la composición química y la microestructura del material. temperaturas de ensayo se pueden seleccionar para caracterizar el comportamiento del material en valores fijos, o en un rango de temperaturas para caracterizar la región de transición, estante inferior, o comportamiento estante superior, o todos ellos. La elección de la temperatura de prueba será responsabilidad del usuario de este método de ensayo y dependerá de la aplicación específica. Para las pruebas realizadas a temperatura ambiente, una temperatura de 20 ° C&# 8201; se recomienda ± 5 ° C.

8.2.2 La temperatura de una muestra puede cambiar significativamente durante el intervalo que se retira del entorno de acondicionamiento de la temperatura, se transfiere a la máquina de impacto, y se completa el evento de fractura (véase la Nota 8). Cuando se utiliza un medio de calentamiento o enfriamiento cerca de su punto de ebullición, utilizar los datos de las referencias en la nota 8 de calibración o de datos con termopares para confirmar que la muestra está dentro de las tolerancias de temperatura mencionados cuando los contactos del huelguista de la muestra. Si se espera excesivo calentamiento adiabático, vigilar la temperatura de la muestra cerca de la muesca durante la fractura.

8.2.4 Mantenga la muestra a la temperatura deseada dentro de ± 1 ° C (± 2 ° F) en el entorno de acondicionamiento de la temperatura. Cualquier método de calentamiento o enfriamiento o la transferencia de la muestra a los yunques pueden ser utilizados siempre que la temperatura de la muestra inmediatamente antes de la fractura es esencialmente la misma que la temperatura de mantenimiento (véase la Nota 8). El cambio máximo en la temperatura de la muestra permitido para el intervalo entre el tratamiento de acondicionamiento de temperatura y el impacto no se especifica aquí, ya que es dependiente del material que se está probando y la aplicación. El usuario de no tradicional o menor utilizado temperatura de acondicionamiento y de transferencia de métodos (o una muestra de tamaños) se muestran que el cambio de temperatura para la muestra antes de impacto es comparable o menor que el cambio de temperatura para una muestra de tamaño estándar de un mismo material que se ha térmicamente acondicionado en un medio utilizado habitualmente (aceite, aire, nitrógeno, acetona, metanol), y se transfirió para el impacto dentro de los 5 s (véase Nota 8). Tres acondicionamiento de la temperatura y la transferencia de los métodos utilizados en el pasado son: baño líquido de acondicionamiento térmico y la transferencia de la muestra es compatible con pinzas de centrado; horno de acondicionamiento térmico y transferencia robótico para los soportes de muestras; colocación de la muestra sobre los soportes seguido por calentamiento en situ y enfriamiento.

8.2.4.1 Para el enfriamiento de baño de líquido o de calentamiento utilizan un recipiente adecuado, que tiene una rejilla u otro tipo de dispositivo de posicionamiento de la muestra. Cubrir las muestras, cuando se sumerge, con al menos 25 mm (1 in.) Del líquido, y la posición de modo que el área de la muesca no está más cerca que 25 mm a los lados o el fondo del recipiente, y ninguna parte de la muestra es en contacto con el recipiente. Coloque el dispositivo utilizado para medir la temperatura del baño en el centro de un grupo de las muestras. Agitar el baño y mantenga a la temperatura deseada dentro de ± 1 ° C (± 2 ° F). Térmicamente acondicionar las muestras durante al menos 5 min antes de la prueba, a menos que un tiempo de acondicionamiento térmico más corto puede ser demostrado ser válido por mediciones con termopares. Deje el dispositivo (tenacillas, por ejemplo) que se utiliza para manejar las muestras en el baño durante al menos 5 min antes de la prueba, y devolver el dispositivo a la bañera entre las pruebas.

8.2.4.2 Cuando se utiliza un medio de gas, la posición de las muestras de modo que el gas circula alrededor de ellos y mantener el gas a la temperatura deseada dentro de ± 1 ° C (± 2 ° F) durante al menos 30 min. Deje el dispositivo que se utiliza para extraer la pieza del medio en el medio, excepto cuando el manejo de las muestras.

Nota 6: Las temperaturas de hasta + 260 ° C puede obtenerse con ciertos aceites, pero las temperaturas de punto de inflamación “” debe ser observado cuidadosamente.

Nota 7: Para las pruebas a temperaturas de hasta 196 ° C (77 ° K), se han encontrado procedimientos de prueba estándar para ser adecuada para la mayoría de los metales.

Nota 8: Un estudio ha demostrado que una muestra calentada a 100 ° C en agua puede enfriar 10 ° C en los 5 s permitidos para la transferencia a los soportes de muestra. 4 Otros estudios, utilizando medios de refrigeración que están por encima de sus puntos de ebullición a temperatura ambiente también han mostrado grandes cambios en la temperatura de la muestra durante la transferencia de las muestras a los yunques de la máquina. Además, algunos materiales de cambio de temperatura de manera espectacular durante el impacto pruebas a temperaturas criogénicas debido a calentamiento adiabático. 5

8.3 Procedimiento de prueba Charpy:

8.3.1 El procedimiento de prueba Charpy puede resumirse como sigue: la muestra de ensayo se acondiciona y se coloca sobre la muestra térmicamente apoya contra los yunques; el péndulo se libera y sin vibraciones, y la muestra se ve afectado por el delantero. La información se obtiene a partir de la máquina y de la muestra rotos.

8.3.1.1 Se deberá utilizar el delantero de 8 mm, a menos que se especifique el pestillo 2 mm.

Nota 9: Para algunos materiales, el radio delantero puede afectar significativamente los resultados.

8.3.2 Para colocar una probeta en la máquina, se recomienda que las pinzas autocentrantes similares a las mostradas en la Fig. 5 emplear (véase A1.10.1). Las pinzas ilustran en la Fig. 5 son para el centrado de las muestras con entalla en V. Si se utilizan muestras no con entalla en V, la modificación del diseño de las pinzas puede ser necesario. Si se utiliza un dispositivo de centrado final, se debe tener cuidado para asegurar que las muestras de alta resistencia y baja energía no va a rebotar en este dispositivo contra el péndulo y causar valores erróneamente altos registrados. Muchos de tales dispositivos son accesorios permanentes de máquinas, y si el espacio libre entre el final de un espécimen en la posición de prueba y el dispositivo de centrado no es de aproximadamente 13 mm, las muestras rotas puede rebotar en el péndulo.

HIGO. 5 de centrado Pinzas de muesca en V Charpy muestras

8.3.3 Llevar a cabo la prueba, preparar la máquina elevando el péndulo a la posición de bloqueo, ajuste el indicador de energía a la lectura máxima escala, o inicializar la pantalla digital, o ambos, coloque la muestra en los yunques, y suelte el péndulo . Si un baño líquido o medio de gas está siendo utilizado para el acondicionamiento térmico, realice la siguiente secuencia en menos de 5 s (para las muestras de 10 x 10 x 55 mm, véase 8.2.4). Retire la muestra de ensayo de su medio de enfriamiento (o calentamiento) con pinzas de centrado que se han acondicionado con temperatura de la muestra de ensayo, colocar la muestra en la posición de prueba, y suelte el péndulo sin problemas. Si una muestra de ensayo ha sido retirado del baño de acondicionamiento de la temperatura y es cuestionable que la prueba puede llevarse a cabo dentro del marco de tiempo de 5 s, devolver el espécimen al baño durante el tiempo requerido en el punto 8.2 antes de la prueba.

8.3.3.1 Si un espécimen de impacto fracturados no se separa en dos piezas, informan que ser lo más uniforme (ver 9.2.2 para obtener instrucciones de separación). especímenes ininterrumpida con energías absorbidas de menos de 80&# 8201;% de la capacidad de la máquina puede promediarse con los valores de las muestras rotas. Si los valores individuales no aparecen, contendrá el porcentaje de especímenes ininterrumpida con el promedio. Si la energía absorbida excede 80&# 8201;% de la capacidad de la máquina y el espécimen pasa completamente entre los yunques, declarar el valor como aproximadas (véase 10.1) y no se promediará con otros valores. Si un espécimen intacto no pasa entre los yunques de la máquina, (por ejemplo, se detiene el péndulo), el resultado se considerará como superior a la capacidad de la máquina. Un espécimen no será eliminada más de una vez.

8.3.3.2 Si se ha atascado en la máquina de muestras, hacen caso omiso de los resultados y comprobar a fondo la máquina de los daños o errores de alineación, lo que afectaría su calibración.

8.3.3.3 para impedir la grabación un valor erróneo, causada por discordante el indicador de bloqueo cuando el péndulo en su posición vertical (listo), leer el valor de cada prueba del indicador antes de bloquear el péndulo para la próxima prueba.

8.4 Procedimiento de ensayo Izod:

8.4.1 El procedimiento de ensayo Izod se puede resumir como sigue: la muestra de ensayo se coloca en el dispositivo de retención de muestra y el péndulo se libera sin vibración. La información se obtiene a partir de la máquina y de la muestra rotos. Los detalles se describen como sigue:

8.4.2 Ensayos a temperaturas distintas de la temperatura ambiente es difícil porque el accesorio de espécimen de retención para las muestras de Izod es a menudo parte de la base de la máquina y no se puede enfriar fácilmente (o se calienta). En consecuencia, la prueba Izod no se recomienda en otra que la temperatura ambiente.

8.4.3 Clamp la muestra firmemente en el tornillo de banco de soporte de manera que la línea central de la muesca está en el plano de la parte superior del tornillo de banco dentro de 0,125 mm. Ajuste el indicador de energía a la lectura máxima escala, y suelte el péndulo sin problemas. Secciones 8.3.3.1 – 8.3.3.3. también se aplican cuando el análisis de muestras de Izod.

9 | Área de información de impacto Pruebas Anterior Siguiente | superior inferior

9.1 La energía absorbida será tomada como la diferencia entre la energía en el elemento de golpeo en el instante de impacto con el espécimen y la energía restante después de romper la muestra. Este valor se determina por lectura de la escala de la máquina que ha sido corregido por las pérdidas por resistencia aerodinámica y fricción.

Nota 10: Medios alternativos para la medición de la energía son aceptables siempre que la exactitud de dichos métodos puede ser demostrada. Los métodos utilizados incluyen codificadores ópticos delanteros y deformación-amordazada.

9.2 métodos de medición expansión lateral deben tener en cuenta el hecho de que la trayectoria de la fractura raramente biseca el punto de máxima expansión en ambos lados de un espécimen. Una media de una muestra rotos puede incluir el máximo de expansión para los dos lados, sólo un lado, o ninguno. Por lo tanto, la expansión a cada lado de cada medio de muestras debe ser medida con respecto al plano definido por la porción no deformada en el lado de la muestra, como se muestra en la Fig. 6. Por ejemplo, si A es mayor que 1 A 2. A y 3 está a menos de 4. A continuación, la expansión lateral es la suma de A + 1 A 4.

HIGO. 6 Mitades de Broken entalla Charpy en V Impacto de muestras que ilustra la medición de la expansión lateral, dimensiones A 1. A 2. A 3. A 4 y original de espesor, dimensión W

9.2.1 Antes de realizar las mediciones de expansión laterales, es esencial que las dos mitades de la muestra se examinan visualmente en busca de rebabas que puedan haberse formado durante la prueba de impacto; si las rebabas influirán en las mediciones de expansión laterales, que deben ser retirados (por el roce en tela de esmeril o cualquier otro método adecuado), asegurándose de que los salientes a medir no se frotan durante la eliminación de la rebaba. A continuación, examinar cada superficie de fractura de cerciorarse de que los salientes no han sido dañados por el contacto con un yunque, una superficie de montaje de la máquina, etc. expansión lateral, no se medirán en una probeta con este tipo de daños.

9.2.2 mediciones de expansión lateral serán reportados como sigue. Un espécimen continuas pueden ser reportados como partido si la muestra se pueden separar por empujar las mitades articuladas entre sí una vez y luego tirar de ellas sin fatigar aún más la muestra, y la expansión lateral medido para la muestra sin romper (antes de la flexión) es igual o mayor que el medido para las mitades separadas. En el caso en el que un espécimen no se puede separar en dos mitades, la expansión lateral se puede medir el tiempo que los labios de corte se puede acceder sin la interferencia del ligamento con bisagras que se ha deformado durante la prueba. La muestra debe ser lo más uniforme informaron.

9.2.3 expansión lateral se puede medir fácilmente mediante el uso de un medidor como el que se muestra en la Fig. 7 (montaje y detalles mostrados en la Fig. 8). El uso de este tipo de medidor de la medición se realiza con el siguiente procedimiento: Orientar las mitades de la muestra de modo que los lados de compresión se enfrentan entre sí, tomar la mitad de la muestra fracturadas y apoyarlo sobre el yunque y marcar émbolo relativa y registrar la lectura, hacer una medida similar en la otra mitad (mismo lado) de la muestra fracturadas y no tener en cuenta el menor de los dos valores, hacer lo mismo con el otro lado de la muestra fracturados, reportar la suma de las expansiones máximos para los 2 lados como el la expansión lateral de la muestra.

HIGO. 7 expansión lateral Gage para muestras de impacto Charpy

HIGO. 8 Montaje y detalles de la expansión lateral Gage

9.3 El porcentaje de fractura de cizallamiento sobre las superficies de fractura de las muestras de impacto se puede determinar usando una variedad de métodos. El enfoque y los métodos aceptables se definen en el anexo A4. Para cada método, el usuario debe distinguir entre las regiones formadas por los mecanismos de crecimiento de grietas estables, y las regiones formadas por los mecanismos de crecimiento de grietas inestables. Para propósitos de este método de ensayo, la “zona de cizallamiento” se compone de las partes de la superficie de fractura que se forman por crecimiento de la grieta estable (fractura Iniciación Region, labios de corte, y Final Fractura región), como se muestra en la Fig. 9.

HIGO. 9 Esquema de la superficie de fractura de una Muestra de prueba Charpy V-Notch impacto que muestra la región Varios de Fractura

Nota 1: Medir dimensiones medias A y B de 0,5 mm. Determinar la fractura por ciento de cizallamiento utilizando la Tabla A4.1 o A4.2 Tabla.

El área de esfuerzo cortante por ciento sobre la superficie de fractura de una muestra de impacto Charpy se calcula típicamente como la diferencia entre la zona fracturada total (Fracture Iniciación Region, labios de corte, región inestable de la fractura, y Final Fractura Región) y el área de la región de la fractura inestable, dividido por el área total de fractura, por 100. los métodos de medición descritos en el anexo A4 ofrecen una estimación del área de la región de la fractura inestable (directa o indirectamente), pero no tienen en cuenta detalles del modo de fractura para la región inestable. La región de la fractura inestable podría ser 100% de escisión, una mezcla de escisión y dúctiles-hoyuelo morfologías de fractura, una mezcla de morfologías de fractura intergranular y dúctiles-hoyuelo, o una mezcla de otras morfologías de fractura.

Nota 11: Aceros al carbono a menudo presentan una región de escisión clásico que identifica la región de la fractura inestable con un área bien definida de fractura brillante que es fácil de reconocer y medir. Otros aceros, tales como templado y revenido SAE 4340, aleaciones tienen una región de fractura inestable que consiste en una mezcla íntima de las facetas de escisión y hoyuelos dúctiles (sólo aparente con grandes aumentos). Algunos aceros fragilizada pueden exhibir fractura intergranular parcialmente, también. En estos casos el área de la fractura inestable puede no ser tan fácil de identificar.

10 | Reportar Anterior Siguiente | superior inferior

10.1 valores de energía absorbida por encima de 80&# 8201;% del rango de escala que son inexactos y que se trata como aproximadas. Idealmente un ensayo de impacto se lleva a cabo a una velocidad de impacto constante. En un ensayo de tipo péndulo, la velocidad disminuye a medida que progresa la fractura. Para las muestras que tienen energías de impacto se acercan a 80&# 8201;% de la capacidad del péndulo, la velocidad del péndulo disminuye (hasta alrededor de 45&# 8201;% de la velocidad inicial) durante la fractura hasta el punto de que las energías de impacto precisos ya no se obtienen.

10.2 Para las pruebas de aceptación comercial, reportar la siguiente información (por cada muestra analizada):

10.2.1 Tipo de muestra,

La repetibilidad términos y límite de reproducibilidad se utilizan como se define en la Práctica E177. Las respectivas desviaciones estándar entre los resultados de la prueba se pueden obtener mediante la división de los límites anteriores por 2,8.

11,3 Bias- sesgo no se puede definir para CVN energía absorbida. La simplicidad física del diseño péndulo se complica por mecanismos de pérdida de energía complejas dentro de la máquina y la muestra. Por lo tanto, no existe una norma absoluta a la que los valores de medición se pueden comparar.

12 | Palabras clave Anterior Siguiente | superior inferior

12.1 prueba Charpy; aparición de fracturas; prueba de impacto; prueba Izod; probetas entalladas; máquina de péndulo

ANEXOS Anterior Siguiente | superior inferior

A1 | REQUISITOS PARA MÁQUINAS DE IMPACTO GENERALES Anterior Siguiente | superior inferior

A1.1 El bastidor de la máquina deberá estar equipada con un nivel de burbuja o una superficie mecanizada adecuado para el establecimiento de la nivelación del eje de los cojinetes de péndulo o, alternativamente, la nivelación del eje de rotación del péndulo se puede medir directamente. La máquina debe estar al mismo nivel a menos de 3: 1000 y firmemente atornillado a un piso de concreto no menos de 150 mm de espesor o, cuando esto no es práctico, la máquina deberá ser atornillada a una fundación que tiene una masa no menos de 40 veces la de la péndulo. Los tornillos se apretarán según lo especificado por el fabricante de la máquina.

A1.2 Una escala o pantalla digital. graduado en grados o energía, en el que las lecturas se pueden estimar en incrementos de 0,25&# 8201;% del rango de energía o menos se aportará para la máquina.

A1.2.1 Las escalas y pantallas digitales pueden ser compensados ​​por efecto del viento y la fricción del péndulo. El error en la lectura de la escala en cualquier punto no será superior a 0,2&# 8201;% del rango de 0,4 o&# 8201;% de la lectura, el que sea mayor. (Ver A2.3.8.)

Los A1.3 por fricción y ventilación pérdidas totales de la máquina durante el swing en la dirección sorprendente no excederán de 0,75&# 8201;% de la capacidad rango de la escala, y la pérdida de energía del péndulo de fricción en el mecanismo indicador no será superior a 0,25&# 8201;% de la capacidad rango de escala. Ver A2.3.8 para los cálculos de fricción y la pérdida de resistencia al viento.

A1.4 La posición del péndulo. al colgar libremente, deberá ser tal que el delantero está dentro de 2,5 mm a partir de la muestra de ensayo. Cuando el indicador se ha posicionado para leer cero de energía en un columpio libre, que queda redactado de 0,2&# 8201;% del rango de la escala cuando el delantero del péndulo se mantiene contra la probeta de ensayo. El plano de oscilación del péndulo será perpendicular al eje transversal de los yunques de muestras Charpy o Izod tornillo de banco a menos de 3: 1000.

A1.5 Holgura lateral del péndulo en el delantero no será superior a 0,75 mm bajo una fuerza transversal de 4&# 8201;% del peso efectivo del péndulo aplica en el centro de huelga. juego radial de los rodamientos de péndulo no será superior a 0,075&# 8201; mm.

A1.6 La velocidad de impacto (velocidad tangencial) del péndulo en el centro de huelga no será inferior a 3 ni mayor de 6 m / s.

A1.7 La altura del centro de huelga en la posición de bloqueo, por encima de su posición de suspensión libre, debe estar dentro de 0,4&# 8201;% de la capacidad rango dividido por la fuerza de apoyo, medida como se describe en A2.3.5.1. Si el huelgo y la fricción se ven compensados ​​por el aumento de la altura de caída, la altura de caída se puede aumentar por no más de 1&# 8201;%.

A1.8 El mecanismo para liberar el péndulo desde su posición inicial, deberá operar libremente y permitir la liberación del péndulo sin impulso inicial, retraso, o la vibración lateral. Si la misma palanca se utiliza para liberar el péndulo también se usa para colocar el freno, se dispondrá de medios para impedir que el freno se conecten por accidente.

Se necesita una distancia A1.9 especímenes para garantizar resultados satisfactorios cuando las pruebas materiales de diferentes puntos fuertes y composiciones. La muestra de ensayo deberán salir de la máquina con un mínimo de interferencia. Los péndulos utilizados en las máquinas de Charpy son de tres diseños básicos, como se muestra en la Fig. A1.1.

HIGO. A1.1 Los péndulos típicos y yunques para Máquinas Charpy, que se muestra con modificaciones para minimizar Jamming

A1.9.1 Cuando se usa un péndulo de tipo C o un péndulo compuesto, el espécimen rotas no se recuperará en el péndulo y reducir la velocidad si el espacio en el extremo de la muestra es de al menos 13 mm o si la muestra se desvía de la máquina por un arreglo tal como la mostrada en la Fig. A1.1.

A1.9.2 Cuando se utiliza un péndulo de tipo T, habrá medios que impidan que la muestra rotos de rebotar contra el péndulo (ver Fig. A1.1). En la mayoría de las máquinas de péndulo de tipo T, cubiertas de acero deben ser diseñados e instalados para los siguientes requisitos: (a) de espesor de aproximadamente 1,5 mm, (b) la dureza mínima de 45 HRC, radio (c) de menos de 1,5 mm en la parte inferior esquinas, y (d) colocado de manera que la separación entre ellos y el voladizo de péndulo (ambos lados superior e) no sea superior a 1,5 mm.

Nota A1.1: En máquinas en las que la abertura dentro del péndulo permite holgura entre los extremos de una muestra (que descansa sobre el espécimen soportes) y los obenques, y esta holgura es de al menos 13 mm, los requisitos (a) y (d) podrán no aplicar.

Aparato A1.10 Charpy.

A1.10.1 habrá medios (ver Fig. A1.2) para localizar y apoyar a la muestra de ensayo contra dos bloques de yunque en una posición tal que el centro de la muesca se encuentra dentro de 0,25 mm del punto medio entre los yunques (véase el punto 8.3 .2).

HIGO. A1.2 Charpy yunques y Apoyos

A1.10.2 Los soportes deberán ser de las formas y dimensiones que se muestran en la Fig. A1.2. Otras dimensiones de péndulo y soportes deben ser tales como para minimizar la interferencia entre el péndulo y las muestras rotas.

A1.10.3 La línea central del percutor deberá avanzar en el plano que está dentro de 0,40 mm del punto medio entre los bordes de soporte de los yunques. El delantero será perpendicular al eje longitudinal de la muestra dentro de 5: 1000. El delantero será paralela a 1: 1000 a la cara de una muestra de ensayo perfectamente cuadrada sostenida contra los yunques.

A1.10.4 El delantero deberá ajustarse a las dimensiones y tolerancias mostradas en la Fig. A1.3. El estándar de 8 mm delantero se muestra en la Fig. A1.3 (a) y opcional 2 mm delantero se muestra en la Fig. A1.3 (b).

HIGO. Los delanteros Charpy A1.3

Aparato A1.11 Izod.

A1.11.1 Se proveerán medios (véase la figura A1.4.) Para la sujeción de la muestra en una posición tal que la cara de la probeta es paralelo al delantero a 1: 1000. Los bordes de las superficies de sujeción serán ángulos agudos de 90 ° ± 1 ° con radios de menos de 0,40 mm. Las superficies de sujeción deben ser lisas con un acabado de 2 micras (R a) o mejor, y se pinza la muestra firmemente en la muesca con la fuerza de sujeción aplicada en la dirección de impacto. Para probetas rectangulares, las superficies de sujeción deben ser planas y paralelas dentro de 0.025 mm. Para las muestras cilíndricas, las superficies de sujeción se pueden contornear para que coincida con la muestra y cada superficie pondrán en contacto con un mínimo de π / 2 rad (90 °) de la circunferencia de la muestra.

HIGO. A1.4 Izod (Cantilever Beam) Ensayo de impacto

Nota 1: Todas las tolerancias dimensionales deberán ser de ± 0,05 mm, salvo que se especifique lo contrario.

Nota 2: Las superficies de sujeción de A y B deben ser planas y paralelas dentro de 0.025 mm.

Nota 3: Tratamiento de la superficie en el delantero y el tornillo de banco será de 2 micras (Ra).

Nota 4: anchura Striker debe ser mayor que la de la muestra que se está probando.

A1.11.2 Las dimensiones del delantero y su posición en relación con las pinzas portamuestras será como se muestra en la Fig. A1.4.

A2 | Verificación de las máquinas de péndulo Anterior Siguiente | superior inferior

A2.1 La verificación de las máquinas de impacto consta de dos partes: la verificación directa, que consiste en la inspección de la máquina para asegurar que se cumplen los requisitos del presente anexo y en el anexo A1, y verificación indirecta, que implica el análisis de muestras de verificación.

A2.1.1 máquinas Izod se verifican mediante verificación directa anualmente.

A2.1.2 máquinas Charpy se verificarán directa e indirectamente al año. Los datos son válidos solamente cuando se produce dentro de los 365 días siguientes a la fecha de la última prueba de verificación exitosa. máquinas Charpy también serán verificadas inmediatamente después de la sustitución de las piezas que pueden afectar a la energía medida, después de hacer las reparaciones o ajustes, después de haber sido movido, o cuando hay razones para dudar de la exactitud de los resultados, sin tener en cuenta el intervalo de tiempo. Estas restricciones incluyen los casos en que las partes, que puedan afectar a la energía medida, se retira de la máquina y volver a instalar sin modificaciones (con la excepción de cuando el delantero o yunques son removidos para permitir el uso de un delantero diferente o conjunto de yunques y luego se reinstalado, ver A2.1.3). No se pretende que las partes no sometidas a desgaste (como péndulo y linealidad escala) son para ser verificada directamente cada año a menos que un problema es evidente. Sólo se requiere que los artículos citados en A2.2 ser inspeccionados anualmente. Otras partes de la máquina se verifican directamente al menos una vez, cuando la máquina es nueva, o cuando se sustituyen las piezas.

A2.1.3 máquinas Charpy no requieren verificación indirecta inmediata después de la eliminación y sustitución del delantero o yunques, o ambos, que estaban en la máquina cuando se comprobó siempre que se apliquen las siguientes medidas de seguridad: (1) un procedimiento de organización para el cambio es , (2) las muestras de control de calidad de alta resistencia y baja energía desarrollados y en seguida (véase A2.4.1.1 para la orientación en la ruptura rango de energía para estos especímenes) son probados antes de su retirada e inmediatamente después de la instalación del delantero o yunques previamente verificada, o ambos dentro del período de verificación 365 días, (3) los resultados del antes y después de las pruebas de las muestras de control de calidad están a 1,4 J de la otra, (4) los resultados de las comparaciones se mantienen en un libro de registro, y ( 5) antes de la reinserción, el delantero y yunques son inspeccionados visualmente en busca de desgaste y dimensionalmente verificados para asegurar que cumplen con las tolerancias requeridas de la Fig. A1.2 y la fig. A1.3. El uso de muestras de verificación de certificados impacto no es necesaria y no se permiten muestras de control de calidad interno.

A2.2 verificación directa de las piezas que requieren inspección anual.

A2.2.1 Inspeccionar la muestra soportes, yunques, y el delantero y reemplazar cualquiera de estas piezas que muestran signos de desgaste. Un borde o radio Gage recta se puede utilizar para discernir las diferencias entre las porciones usados ​​y sin usar de estas partes para ayudar a identificar una condición desgastada (ver Nota A2.1).

Nota A2.1: Para medir los radios de yunque o percutor, el procedimiento recomendado es hacer una réplica (casting) de la región de interés y medir secciones transversales de la réplica. Esto se puede hacer con los yunques y el delantero en su lugar en la máquina o retirado de la máquina. Hacer un dique con cartón y cinta adhesiva que rodea la región de interés, a continuación, vierta un compuesto de fundición baja contracción en la presa (compuestos de moldeo de caucho de silicona funcionan bien). Deje que el casting para curar, quitar la presa, y las secciones transversales rebanada a través de la región de interés con una navaja. Utilice estas secciones transversales para realizar mediciones de los radios de los comparadores ópticos u otros instrumentos.

A2.2.2 Asegurar los tornillos que sujetan los yunques y el delantero de la máquina se aprietan a las especificaciones del fabricante.

A2.2.3 Compruebe que los obenques, en su caso, están instalados correctamente (ver A1.9.2).

A2.2.4 El mecanismo de liberación del péndulo, que libera el péndulo desde su posición inicial, deberá cumplir con A1.8.

A2.2.5 Comprobar el nivel de la máquina en ambas direcciones (ver A1.1).

A2.2.6 Comprobar que los pernos de anclaje se aprietan a las especificaciones del fabricante.

Nota A2.2: Los pernos de expansión o sujetadores con inserciones impulsadas en no serán utilizados para las fundaciones. Estos sujetadores se pueden aflojar y / o apretar contra la parte inferior de la máquina que indica un valor falso alto par al apretar los tornillos.

A2.2.7 Compruebe el indicador de cero y la pérdida por fricción de la máquina como se describe en 8.1.

A2.3 verificación directa de las piezas que han de verificarse al menos una vez.

yunques y soportes A2.3.1 Charpy o Izod prensas deberán ajustarse a las dimensiones mostradas en la Fig. A1.2 o Fig. A1.4.

Nota A2.3: La máquina de impacto será inexacta en la medida en que algo de energía se utiliza en la deformación o movimiento de sus partes componentes o de la máquina en su conjunto; esta energía será registrado como se utiliza en la fractura de la muestra.

A2.3.2 El delantero deberá ajustarse a las dimensiones mostradas en la Fig. A1.3 o Fig. A1.4. Las superficies de montaje deben estar limpias y libres de defectos que impidan un buen ajuste. Compruebe que el delantero cumple con A1.10.3 (para pruebas Charpy) o A1.11.1 (para las pruebas Izod).

A2.3.3 La alineación péndulo deberá cumplir con A1.4 y A1.5. Si el juego lateral en el péndulo o el juego radial en los cojinetes excede los límites especificados, regular o sustituir los cojinetes, o una combinación de los mismos.

A2.3.4 determinar el centro de la Huelga Para máquinas Charpy el centro de huelga del péndulo se determina utilizando una muestra de la mitad de espesor (10 x 5 x 55 mm) en la posición de prueba. Con el delantero en contacto con la muestra, una línea marcada a lo largo del borde superior de la muestra sobre el delantero indicará el centro de huelga. Para las máquinas de Izod, el centro de huelga puede ser considerada como la línea de contacto cuando el péndulo se pone en contacto con una muestra en la posición de prueba normal.

A2.3.5 determinar el potencial de Energía- El siguiente procedimiento se utiliza cuando el centro de huelga del péndulo es coincidente con la línea radial desde la línea central de los cojinetes de péndulo (en adelante llamado el eje de rotación) hasta el centro de gravedad (ver X2 Apéndice). Si el centro de huelga es mayor de 1,0 mm a partir de esta línea, las correcciones adecuadas en la elevación del centro de huelga deben hacerse en A2.3.8.1 y A2.3.9. por lo que las elevaciones establecidas o medidos corresponden a lo que serían si el centro de huelga estaban en esta línea. La energía potencial del sistema es igual a la altura desde la que cae el péndulo, como se determina en A2.3.5.2. veces la fuerza de soporte, como se determina en A2.3.5.1.

A2.3.5.1 Para medir la fuerza de apoyo, el apoyo del péndulo horizontal dentro de 15:. 1000 con dos soportes, uno a los cojinetes (o centro de rotación) y el otro en el centro del ataque contra el delantero (ver Fig A2 0.1). A continuación, organizar el apoyo en el delantero para reaccionar sobre algún dispositivo de peso adecuado, tal como una balanza de plataforma o el equilibrio, y determinar el peso dentro de 0,4&# 8201;%. Tenga cuidado para minimizar la fricción en cualquiera de los puntos de apoyo. Hacer contacto con el delantero a través de una barra redonda que cruza el centro de huelga. La fuerza de apoyo es la lectura de la escala, menos el peso de la varilla de soporte y cualquier cuñas que se pueden utilizar para mantener el péndulo en una posición horizontal.

HIGO. Dimensiones A2.1 para cálculos

A2.3.5.2 Determinar la altura de caída del péndulo para el cumplimiento del requisito de A1.7. En Charpy máquinas determinan la altura desde el borde superior de una (centro o de un 10 × 10 × 55 mm) de espesor medio-espécimen a la posición elevada del centro de huelga dentro de 0,1&# 8201;%. En las máquinas de Izod determinar la altura de una distancia 22.66 mm por encima de la prensa de tornillo a la posición de liberación del centro de huelga dentro de 0,1&# 8201;%. La altura puede ser determinada por la medición directa de la elevación del centro de huelga o por cálculo a partir del cambio en el ángulo del péndulo con las fórmulas siguientes (véase la figura A2.1.):

A2.3.7 El centro de percusión será en un punto dentro 1&# 8201;% de la distancia desde el eje de rotación al centro de huelga en la muestra, para asegurar que la fuerza mínima se transmite al punto de rotación. Determinar la ubicación del centro de percusión como sigue:

A2.3.7.1 El uso de un cronómetro o algún otro dispositivo de medición de tiempo adecuado, capaz de medir la precisión de unos 0,2 s, el péndulo a través de un ángulo total no mayor de 15 ° y registrar el tiempo durante 100 ciclos completos (ay lado a otro). El período del péndulo entonces, es el momento para 100 ciclos dividido por 100.

A2.3.7.2 Determinar el centro de percusión por medio de la siguiente ecuación:

la distancia desde el eje hasta el centro de percusión, m,

aceleración de la gravedad local (precisión de una parte en un mil), m / s 2,

período de un oscilación completa (de aquí para allá), s.

Determinación de la fricción A2.3.8 crediticios- La pérdida de energía de fricción y resistencia al viento del péndulo y la fricción en el mecanismo de registro, si no se corrige, se incluirá en la pérdida de energía atribuido a la rotura de la muestra y puede resultar en erróneamente altos mediciones de absorbida energía. Para las máquinas de grabación en grados, las pérdidas por fricción son por lo general no compensadas por el fabricante de la máquina, mientras que en las máquinas de grabación directamente en energía, que por lo general son compensados ​​por el aumento de la altura inicial del péndulo. Determinar las pérdidas de energía por la fricción de la siguiente manera.

A2.3.8.1 Sin un espécimen en la máquina, y con el indicador en la lectura máxima energía, liberar el péndulo desde su posición de partida y registrar el valor de energía indicado. Este valor debe indicar energía cero si las pérdidas por fricción han sido corregidas por el fabricante. Ahora levanta el péndulo lentamente hasta que haga contacto con el indicador en el valor obtenido en el oscilación libre. Asegure el péndulo a esta altura y de 0,1&# 8201;% determinar la distancia vertical desde el centro del ataque a la cima de una muestra de medio ancho colocados en los soportes para muestras de descanso (ver A2.3.5). Determinar la fuerza de apoyo como en A2.3.5.1 y se multiplica por la distancia vertical. La diferencia entre este valor y la energía potencial inicial es la pérdida total de energía en el péndulo y el indicador combinado. Sin restablecer el puntero, suelte repetidamente el péndulo desde su posición inicial hasta que el puntero no muestra ningún movimiento adicional. La pérdida de energía determinada por la posición final de la aguja es que debido a que el péndulo solo. La pérdida de fricción en el indicador por sí solo es entonces la diferencia entre el indicador combinado y las pérdidas de péndulo y los debidos a que el péndulo solo.

A2.3.9 La precisión mecanismo indicador deberá ser comprobado para asegurar que se está grabando con precisión en todo el rango (ver A.1.2.1). Comprobarlo en las marcas de graduación correspondientes a aproximadamente 0, 10, 20, 30, 50 y 70&# 8201;% de cada campo. Con el delantero marcado para indicar el centro de huelga, levantar el péndulo y la puso en una posición en la que el indicador se lee, por ejemplo, 13 J. Asegure el péndulo a esta altura y de 0,1&# 8201;% a determinar la distancia vertical desde el centro del ataque a la cima de una muestra de medio ancho colocados sobre los soportes de muestras (ver A2.3.5). Determina la energía residual multiplicando la altura del centro de huelga por la fuerza de soporte, como se describe en A2.3.5.1. Aumentar este valor por el total de las pérdidas por fricción y efecto del viento para una oscilación libre (véase A2.3.8.1) multiplicada por la relación del ángulo de oscilación del péndulo de la pestillo para el valor de energía se está evaluando para el ángulo de oscilación de la péndulo del pestillo a la lectura de energía cero. Restar la suma de la energía residual y la pérdida de fricción y efecto del viento proporcional de la energía potencial en la posición enganchada (ver A2.3.5). El indicador debe estar de acuerdo con la energía calculada dentro de los límites de A1.2.1. Hacer cálculos similares en otros puntos de la escala. El mecanismo indicador no deberá rebasar o disminuya con el péndulo. Hacer cambios de prueba de diversas alturas para comprobar visualmente el funcionamiento del puntero sobre varias porciones de la escala.

Nota A2.4: Los indicadores que indican en grados deberán comprobarse mediante el procedimiento anterior. lecturas de grado de la escala se convertirán a las lecturas de energía utilizando la fórmula de conversión o mesa que normalmente se utiliza en las pruebas. De esta manera la fórmula o tabla también se pueden comprobar para correcciones del huelgo y de fricción.

A2.4 verificación indirecta.

A2.4.1 La verificación indirecta requiere el análisis de las muestras con valores de energía certificados para verificar la exactitud de las máquinas de impacto Charpy.

A2.4.1.1 Verificación Las muestras con valores de energía certificados se producen a baja (13 a 20 J), alta (88 a la 136 J), y super-alta (176 a 244 J) los niveles de energía. Para cumplir con los requisitos de verificación, el valor promedio determinado para un conjunto de verificación de especímenes en cada nivel de energía probado deberán corresponder a los valores certificados de las muestras de verificación dentro de 1,4 J (1,0 lbf ft) o 5.0&# 8201;%, el que sea mayor.

A2.4.1.2 Los valores de referencia para las muestras de verificación se establecerán sobre las tres máquinas de referencia de propiedad, mantenimiento, y son operados por el NIST en Boulder, CO.

A2.4.2 El rango verificada de una máquina de impacto Charpy se describirá con referencia a los especímenes de energía más baja y más alta ensayada en la máquina. Estos valores se determinan a partir de pruebas en conjuntos de muestras de inspección en dos o más niveles de energía absorbida, excepto en el caso en el que una máquina de Charpy tiene una capacidad máxima que es demasiado baja para dos niveles de energía a ser probados. En este caso, un nivel de energía absorbida se puede utilizar para la verificación indirecta.

A2.4.3 Determine el rango de uso de la máquina de ensayo de impacto antes de especímenes de prueba de verificación. El rango de uso de una máquina de impacto depende de la resolución del dispositivo de escala o de lectura en la parte baja y la capacidad de la máquina en el extremo superior.

A2.4.3.1 La resolución del dispositivo de escala o lectura establece el límite inferior del rango útil de la máquina. El límite inferior es igual a 25 veces la resolución del dispositivo de escala o de lectura a los 15 J.

Nota A2.5: En las escalas analógicas, la resolución es el cambio más pequeño de energía que puede ser discernido en la escala. Esta es normalmente de 1/4 a 1/5 de la diferencia entre 2 puntos adyacentes en la escala en el nivel de energía 15 J.

Nota A2.6: Indicadores digitales suelen incorporar dispositivos, tales como codificadores digitales, con una resolución angular fijo y discreto. La resolución de estos tipos de dispositivos de lectura es el cambio más pequeño en la energía que se puede medir constantemente a 15 J. La resolución de estos tipos de dispositivos por lo general no es un cambio en el último dígito se muestra en la pantalla porque la resolución es una función de la posición angular del péndulo y cambios durante todo el swing. Para los dispositivos que incorporan un modo de verificación en el que una lectura en vivo de energía absorbida está disponible, el péndulo se puede mover lentamente en la zona de 15 J para observar el cambio más pequeño en el dispositivo de lectura (la resolución).

A2.4.3.2 El límite superior del rango útil de la máquina es igual a 80&# 8201;% de la capacidad de la máquina.

A2.4.4 muestras de verificación Sólo los que están dentro del rango de uso de la máquina de impacto deberán ser probados. Para verificar la máquina a través de su rango completo utilizable, probar los niveles de energía bajos y más altos de muestras de verificación disponibles en el mercado que están dentro del rango útil de la máquina. Si la relación entre los valores más altos y más bajos certificadas probadas es superior a cuatro, se requiere una prueba de un tercer juego de especímenes de energía intermedios (si las muestras están disponibles en el comercio).

Nota A2.7: Utilice el límite superior del rango de energía dada para las muestras de verificación bajo, alto y muy alto (20, 136, y 244 J, respectivamente) para determinar los especímenes más altos de verificación de nivel de energía que se pueden probar. Como alternativa, utilice el límite inferior del rango de energía dada para las muestras de verificación para determinar el nivel mínimo de energía para la prueba.

A2.4.4.1 Si las muestras de verificación de baja energía no fueron probados (sólo alta y súper alta fueron probados), el límite inferior del rango verificado será la mitad de la energía de los más bajos conjunto de verificación de energía probado.

Nota A2.8: Por ejemplo, si el valor certificado de las muestras analizadas de alta energía fue de 100 J, el límite inferior sería 50 J.

A2.4.4.2 Si los especímenes más altos de verificación de energía disponibles para una capacidad de la máquina Charpy dado no fueron probados, el valor superior del rango verificado será 1,5 veces el valor certificado de los especímenes de energía más alta ensayada.

Nota A2.9: Por ejemplo, si la máquina está probando tiene una capacidad máxima de 325 J y únicos especímenes de verificación de baja y alta energía se pusieron a prueba, el límite superior del rango verificado habría 150 J (J 100 x 1,5 = 150 J ), en el supuesto de que las muestras de alta energía ensayadas tiene un valor certificada de 100 J. para verificar esta máquina a través de su gama completa, baja, alta y súper alta especímenes de verificación tendrían que ser probado, porque las muestras de super-alta de verificación puede ser probado en una máquina con un 325&# 8201; la capacidad de J (80&# 8201; 325% de&# 8201; J es de 260 J, y el valor certificado de especímenes súper altas nunca excede de 260 J). Véase la Tabla A2.1.

TABLA A2.1 verificado Rangos de varias capacidades de la máquina y una verificación muestras analizadas

A3 | CONFIGURACIÓN DE LA MUESTRA DE IMPACTO prueba adicional Anterior Siguiente | superior inferior

A3.1 Sub-Tamaño de la pieza – Cuando la cantidad de material disponible no permite hacer las probetas de ensayo de impacto estándar que se muestran en las figuras. 1 y 2. más pequeños especímenes se pueden utilizar, pero los resultados obtenidos en diferentes tamaños de especímenes no pueden compararse directamente (X1.3). Cuando Charpy muestras diferentes a la norma son necesarios o especificados, se recomienda que se pueden seleccionar de la Fig. A3.1. Al informar dimensiones de la probeta sub-tamaño, la lista de la anchura, grosor y longitud (por ejemplo, la muestra superior izquierda de la Fig. A3.1 serían 10 x 2,5 x 55 mm).

HIGO. Sub-A3.1 Tamaño Charpy (Simple-Beam) V-Notch de impacto Probetas

Nota 2: En placa tamaño de los especímenes de la longitud, el ángulo de la muesca, el radio de la muesca, el acabado superficial son constantes con muestras con entalla en V (ver Fig. 1); anchura, grosor y longitud del ligamento puede variar como se indica anteriormente.

A3.2 Las muestras suplementarias – Para la economía en la preparación de muestras de ensayo, las muestras especiales de la sección transversal rectangular o redonda se utilizan a veces para la prueba de viga en voladizo. Estos se muestran como especímenes X, Y, y Z en las Figs. A3.2 y A3.3. Espécimen de Z a veces se llama la muestra de Philpot, después del nombre del diseñador original. Para los materiales duros, el mecanizado de la superficie plana golpeado por el péndulo se omite a veces. Tipos de Y y Z requieren un tornillo de banco diferente a la mostrada en la Fig. A1.4. cada medio del tornillo de banco que tiene un rebaje semi-cilíndrico que se ajusta estrechamente la parte pinzada de la muestra. Como se dijo anteriormente, los resultados no se pueden comparar de forma fiable con los obtenidos usando muestras de otros tamaños o formas.

HIGO. A3.2 Izod (Cantilever Beam) Impacto muestras de prueba, tipos X e Y

A4 | DETERMINACIÓN DE LA PROPORCIÓN DE CIZALLADURA superficie de fractura Anterior Siguiente | superior inferior

A4.1 Estos métodos fractura-apariencia se basan en el concepto de que 100&# 8201;% de cizallamiento (estable) fractura se produce por encima del intervalo de transición de la temperatura y la fractura inestable frágil se produce por debajo del rango, como se muestra por los datos de Charpy instrumentado en la fig. A4.1 (véase también el método de ensayo E2298). Este proceso de medición de cizallamiento fue desarrollado para los aceros al carbono que se someten a un dúctil distinta a la transición frágil que resulta en una región claramente definida de rotura de fractura (inestable) en la superficie de la muestra. interpretación superficie de fractura es complicada en materiales que presentan una fractura en modo mixto durante la extensión de la grieta inestable.

HIGO. los datos de impacto Charpy instrumentado A4.1 muestran el comportamiento de los aceros en el (a) estante inferior, (b) la transición, y (c) regiones de la plataforma superior. Los símbolos se definen como: (1) fgy. vigor el rendimiento general (2) Fm. fuerza máxima, (3) Fbf. vigor al inicio de la propagación de la grieta inestable, y (4) Fa. vigor al final de la propagación de la grieta inestable (fuerza de detención).

En el intervalo de transición de la temperatura, la fractura se inicia en la raíz de la muesca por el rasgado fibroso. A poca distancia de la muesca, extensión de la fisura inestable ocurre (Fbf) como el mecanismo de fractura de los cambios en la escisión, de modo mixto, u otro modo de bajo fractura de la energía, lo que a menudo resulta en marcas radiales distintas en la parte central de la muestra (indicativo del rápido , fractura inestable). Después de varios microsegundos las detenciones extensión de la fisura inestables (FA). fractura final se produce en el ligamento restante y en los lados de la muestra de una manera estable. Como cizallamiento-labios se forman en los lados de la muestra, la bisagra de plástico en las rupturas de ligamentos restantes. En el caso ideal, un “marco” de “cizalla” fibrosa (estable) fractura rodea un área relativamente plana de la fractura inestable.

Los cinco métodos utilizados a continuación se pueden utilizar para determinar el porcentaje de fractura estable sobre la superficie de los especímenes de impacto Charpy con entalla en V. Se recomienda que el usuario cualitativamente caracterizan el modo de fractura de la zona de fractura inestable, y proporcionar una descripción de cómo se hicieron las mediciones de cizallamiento. Los métodos se agrupan con el fin de aumentar la precisión. En el caso en que una muestra no se separa en dos mitades durante la prueba de impacto y la fractura se produce sin ninguna evidencia de extensión de la fisura inestable, la fractura por ciento de cizallamiento puede ser considerado como 100&# 8201;% y el espécimen debe ser reportado ser lo más uniforme.

Nota A4.1: Los datos de round robin (cinco empresas de Estados Unidos, 1990) estimaciones de la cizalla por ciento durante cinco templados y revenidos 8219 aceros y aceros cuatro microaleados 1040 indicó lo siguiente: (1) los resultados utilizando el método A4.1.1 subestimaron sistemáticamente la cizalla por ciento (en comparación con A4.1.4 método), (2) el error utilizando el método de A4.1.2 fue al azar y, (3) la variación típica en mediciones independientes utilizando el método A4.1.4 era del orden de 5 a 10% para microaleados 1040 aceros .

A4.1.1 medir la longitud y anchura de la región de la fractura inestable de la superficie de fractura, como se muestra en la Fig. 9. y determinar el esfuerzo cortante por ciento de la Tabla A4.1 y A4.2 Tabla dependiendo de las unidades de medida.

TABLA A4.1 Porcentaje de cizallamiento de las mediciones realizadas en Milímetros

Nota 1: 100&# 8201;% cizalladura se registra baja cuando sea A o B es cero.

X1 | NOTAS SOBRE EL SIGNIFICADO DE LAS PRUEBAS impacto con entalladura-BAR Anterior Siguiente | superior inferior

Comportamiento Notch X1.1.

X.1.1.1 La entalla Charpy en V (CVN) prueba de impacto se ha utilizado ampliamente en ensayos mecánicos de productos de acero, en la investigación y en las especificaciones de compra de más de tres décadas. Donde las correlaciones con los parámetros de fractura están disponibles, es posible especificar valores de tenacidad CVN que garanticen un comportamiento elástico y plástico para la fractura de las muestras de fatiga agrietada sometidas a temperaturas de funcionamiento mínimo y máximo de las tasas en el servicio de carga.

X1.1.2 El comportamiento muesca de cara centrada en metales cúbicos y aleaciones, un gran grupo de materiales no ferrosos y aceros austeníticos se puede juzgar por sus propiedades de tracción comunes. Si ellos son frágiles en tensión, van a ser frágiles cuando muescas, mientras que si son dúctiles en la tensión que será dúctil cuando muescas, a excepción de muescas inusualmente agudas o profundas (mucho más graves que la muesca en V estándar Charpy o especímenes Izod) . Incluso bajas temperaturas no alteran esta característica de estos materiales. Por el contrario, el comportamiento de los aceros ferríticos en condiciones de primera clase no puede predecirse a partir de sus propiedades según lo revelado por el ensayo de tracción. Para el estudio de estos materiales los ensayos de tipo Charpy y de Izod son en consecuencia muy útiles. Algunos metales que muestran la ductilidad normal en el ensayo de tracción, sin embargo, pueden romperse de forma quebradiza cuando se prueba o cuando se utiliza en condiciones dentada. condiciones muescas incluyen restricciones a la deformación en direcciones perpendiculares a la gran estrés o tensiones axiales múltiples, y las concentraciones de esfuerzos. Es en este campo que la Charpy y pruebas Izod ser útil para determinar la susceptibilidad de un acero para hacer muescas-frágil comportamiento a pesar de que no se pueden utilizar directamente para evaluar la capacidad de funcionamiento de una estructura.

X1.2 Notch Efecto.

X1.2.1 Los resultados de muesca en una combinación de tensiones multiaxiales asociados con las restricciones a la deformación en direcciones perpendiculares a la mayor tensión, y una concentración de tensiones en la base de la muesca. Una condición severa muescas generalmente no es deseable, y se convierte de preocupación real en los casos en que se inicia un fallo repentino y completo de tipo frágil. Algunos metales pueden deformarse de una manera dúctil incluso a temperaturas muy bajas, mientras que otros pueden agrietarse. Esta diferencia de comportamiento puede entenderse mejor teniendo en cuenta la fuerza de cohesión de un material (o la propiedad de que la mantiene unida) y su relación con el punto de fluencia. En los casos de fractura frágil, se supera la fuerza de cohesión antes de que ocurra la deformación plástica significativa y la fractura aparece cristalino. En los casos de cizalla dúctil o tipo de fallo, una deformación considerable precede a la fractura final y aparece roto la superficie fibrosa en lugar de cristalino. En casos intermedios, la fractura se produce después de una cantidad moderada de deformación y es parte cristalina y parte fibrosa en apariencia.

X1.2.2 Cuando se carga una barra dentada, hay una tensión normal a través de la base de la muesca que tiende a iniciar la fractura. La propiedad que le impide escisión, o lo mantiene unido, es la fuerza de cohesión. Las fracturas de la barra cuando la tensión normal es superior a la fuerza de cohesión. Cuando esto ocurre sin la barra de deformación es la condición para la rotura frágil.

X1.2.3 En las pruebas, aunque no en servicio debido a los efectos del tamaño, ocurre más comúnmente que precede a la deformación plástica de la fractura. Además de la tensión normal, la fuerza aplicada también establece tensiones de cizallamiento que son alrededor de 45 ° a la tensión normal. El comportamiento elástico termina tan pronto como la tensión de corte es superior a la resistencia al cizallamiento del material y la deformación o plástico produciendo conjuntos en. Esta es la condición para la falla dúctil.

X1.2.4 Este comportamiento, ya sea frágil o dúctil, depende de si el esfuerzo normal supera la fuerza de cohesión antes de que el esfuerzo de corte excede la resistencia al cizallamiento. Varios hechos importantes de la conducta muesca se derivan de esto. Si la muesca se hace más agudo o más drástica, la tensión normal en la raíz de la muesca se incrementará en relación con el esfuerzo cortante y la barra será más propenso a la rotura frágil (ver Tabla X1.1). Además, como la velocidad de la deformación aumenta, aumenta la resistencia al corte y aumenta la probabilidad de fractura frágil. Por otro lado, elevando la temperatura, dejando la muesca y la velocidad de deformación de la misma, la resistencia al cizallamiento se baja y se promueve un comportamiento dúctil, lo que lleva a la cizalla fracaso.

TABLA X1.1 efecto de la variación en Notch Dimensiones estándar V-Notch muestras

X3 | INSTRUCCIONES PARA LA PRUEBA DE SUB-TAMAÑO DE MUESTRAS Charpy Anterior Siguiente | superior inferior

X3.1 Cuando el análisis de muestras de sub-size (ver Fig. A3.1), la altura sostén de la muestra se debe cambiar para asegurar que el centro de huelga se mantiene (véase A2.3.4 y A2.3.7 para obtener instrucciones). Para cumplir con este cambio, los nuevos soportes de muestras se pueden fabricar o cuñas se pueden añadir a la muestra apoya de una manera segura de modo que no interfieran con la prueba.

X3.2 Con el fin de mantener el centro de los requisitos de la huelga, el siguiente procedimiento debe utilizarse cuando se analice una muestra de sub-tamaño. La altura de los soportes de muestras debe ser cambiado para asegurar que la línea central de la muestra de sub-tamaño coincidirá con la línea central de la muestra estándar. soportes de muestras mayores se deben usar cuando analice una muestra de menor espesor y soportes de muestras inferiores se deben usar cuando analice una muestra de mayor espesor.

X3.3 Determinar el espesor nominal de la muestra de sub-tamaño. Cuando el análisis de muestras menor espesor, restar este valor de las muestras de espesor estándar (10 mm). Divida este valor por dos. Esta cantidad se añade a la altura de sostén de la muestra estándar. Para las muestras de mayor espesor, el resultado de la resta es un número negativo. Por lo tanto, el espesor de los soportes se reducirá en la cantidad calculada.

RESUMEN DE CAMBIOS Anterior Siguiente | superior inferior

Comité E28 ha identificado la ubicación de cambios seleccionados para esta especificación desde la última publicación (E23 &# 8201; -&# 8201; 16a) que pueden impactar la utilización de esta norma. (Aprobada en mayo 15, 2016)

Comité E28 ha identificado la ubicación de cambios seleccionados para esta especificación desde la última publicación (E23 &# 8201; -&# 8201; 16) que pueden impactar la utilización de esta norma. (1 DE de abril de, 2016)

(2) Higo. Se añadió A1.3 y pasa a ser figuras subsiguientes.

Comité E28 ha identificado la ubicación de cambios seleccionados para esta especificación desde la última publicación (E23 &# 8201; -&# 8201; 12c) que pueden impactar la utilización de esta norma. (1 DE de enero de, 2016)

(2) Higo. 2 -Radius de muesca restaurados a 0,25 mm. Suprimido “tipo D” de título.

(3) Sección 8.3.3 -eliminado “estándar” ya que es redundante con 10 × 10 × 55.

(4) Sección 7.1.3 -agregó tipos de muestras Charpy (para que coincida con la Fig. 1).

(5) Sección 10.2.2 no -reworded de tamaño completo de sub-tamaño.

(6) K-muesca o ojo de la cerradura:
a. Movido K-muesca (Keyhole) Charpy de muestras a una nota después 7.1.3.

segundo. Suprimido Tipo C, K-muesca de la Fig. 1.

do. Movido información muesca ojo de la cerradura de la 7.2.2 a una nota, y

re. Cambiado ojo de la cerradura a la no-muesca en V 8.3.2. detalles existentes.

a. Perpendicularidad en los 4 lados.

segundo. Volteado muesca (notch líneas sólidas en la vista superior y los detalles son en realidad conformados como V o U).

do. Etiqueta detalle categoría y lo movió disociar con los datos existentes.

re. La tolerancia a A y B acabado de la superficie,

mi. Tipo cambiado el nombre de la A a la muesca en V y Tipo B a T-muesca.

(8) Higo. 2 -Redrawn para aclarar la perpendicularidad en los 4 lados y detalle etiqueta de clase. Identificación de muestras 5 y 6 se cambia el nombre a utilizar terminología de Comité E08 (véase la terminología E1823).

a. Higo. 1 Specimen ID 5 y 6,

segundo. Higo. A3.1 Specimen ID 1 y 2,

do. Higo. 6. Sección y el cambio X1.3.1 anchura a espesor.

mi. Higo. 5 y la Sección cambio X1.3.1 profundidad a anchura.

(9) Sección A2.3.5.2 cambio de 10 × 10 × 55 (de ancho completo, ver (6) anterior).

Notas al pie Anterior Siguiente | superior inferior

(1) Estos métodos de ensayo están bajo la jurisdicción del Comité E28 de ASTM sobre Pruebas mecánicas y son responsabilidad directa del Subcomité E28.07 sobre Pruebas de impacto.

Edición actual aprobada 1 de junio de 2016. Publicado junio de 2016. Originalmente aprobada en 1933. Última edición anterior aprobado 2016 E23 &# 8201; -&# 8201; 16a. DOI: 10.1520 / E0023-16B.

(2) Para las normas ASTM citadas, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org. o póngase en contacto con Servicio al Cliente de ASTM en service@astm.org. Para Annual Book of ASTM Standards información de volumen, consulte la página Resumen de documentos de la serie en el sitio web de ASTM.

(3) Informe del Subcomité XV en pruebas de impacto de la Comisión A-3 en hierro fundido, Actas, ASTM, Vol 33 Parte 1, 1933.

(4) Nanstad, R. K. Swain, R. L. y Berggren, R. G. “Influencia de los medios de acondicionamiento térmico de Charpy Muestra de prueba de temperatura,”Ensayo de impacto Charpy: factores y variables, ASTM STP 1072. ASTM, 1990, pp. 195-210.

(5) Tobler R. L. et al., “Pruebas de impacto Charpy cerca del cero absoluto,” Diario de prueba y evaluación. Vol 19, 1 1992.

(6) Los datos de apoyo se han presentado en la sede de ASTM International y puede ser obtenido mediante la solicitud de informe de investigación RR: E28-1014.

ASTM International no toma posición respecto a la validez de los derechos de patente declarados en relación con cualquiera de los artículos mencionados en esta norma. Los usuarios de esta norma se les advierte expresamente que la determinación de la validez de cualesquiera derechos de patente, y el riesgo de lesión de sus derechos, son enteramente su propia responsabilidad.

Esta norma está sujeta a revisión en cualquier momento por el comité técnico responsable y debe ser revisado cada cinco años y si no es revisado, ya sea aprobado de nuevo o se retira. Sus comentarios son invitados para la revisión de esta norma o para normas adicionales, deberán dirigirse a las oficinas de ASTM International. Sus comentarios recibirán una cuidadosa consideración en una reunión del comité técnico responsable, que usted puede asistir. Si usted siente que sus comentarios no han recibido una feria de la audición, puede presentar sus puntos de vista al Comité de Normas de la ASTM, en la dirección que se muestra a continuación.

Esta norma ha sido propiedad de ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, Estados Unidos. reimpresiones (copias únicas o múltiples) de esta norma se pueden obtener poniéndose en contacto con la ASTM en la dirección anterior o al 610-832-9585 (teléfono), 610-832-9555 (fax), o service@astm.org (e- correo); oa través de la página web de la ASTM (www.astm.org). los derechos permiso para fotocopiar la norma también se pueden fijar desde el Copyright Clearance Center, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, Tel: (978) 646 a 2.600; http://www.copyright.com/

fuente www.astm.org


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