O ASTM E21 é um teste de temperatura elevado realizado em tensão em materiais metálicos. Embora esse teste seja usado em muitas indústrias e pesquisas acadêmicas, o teste elevado de temperatura é mais comumente usado em aplicações aeroespaciais para a avaliação de propriedades mecânicas de materiais metálicos de alta resistência. Os requisitos do motor e as temperaturas operacionais nas aeronaves continuam aumentando, assim como os parâmetros de projeto para materiais estruturais, incluindo fixadores. ASTM E21 descreve meticulosamente todas as etapas de testes de alta temperatura; De definir o aparelho de teste à fixação do termopar. Propriedades mecânicas, como alongamento, redução da área, resistência à tração e força de escoamento, são registradas para estimar a capacidade do material de suportar forças aplicadas.


Como o ASTM E21 requer vários transdutores (extensômetros e termopares), recomenda -se um sistema com um módulo de canal de expansão para garantir a coleta e a sincronização adequadas de dados. Qualquer sistema de teste usado é necessário pelo padrão para estar de acordo com o ASTM E4. A preparação do sistema e da amostra é crucial para o E21, e todos os esforços devem ser feitos para garantir que qualquer força aplicada à amostra permaneça na direção axial. A tensão de flexão não pode exceder 10% da tensão axial na amostra; portanto, é imperativo garantir que o equipamento de teste adequado seja selecionado. Para testar mais de 600 ℃ Recomenda equipamento do seu sistema de 6800 séries com um forno de tubo Split 3119-160 3 3 de zona, com porta extensômetro de entrada lateral.
ASTM E21: teste de tração em metais a temperatura elevada
metais de teste de tração a temperatura elevada
O ASTM E21 é um teste de temperatura elevado realizado em tensão em materiais metálicos. Embora esse teste seja usado em muitas indústrias e pesquisas acadêmicas, o teste elevado de temperatura é mais comumente usado em aplicações aeroespaciais para a avaliação de propriedades mecânicas de materiais metálicos de alta resistência. Os requisitos do motor e as temperaturas operacionais nas aeronaves continuam aumentando, assim como os parâmetros de projeto para materiais estruturais, incluindo fixadores. ASTM E21 descreve meticulosamente todas as etapas de testes de alta temperatura; De definir o aparelho de teste à fixação do termopar. Propriedades mecânicas, como alongamento, redução da área, resistência à tração e força de escoamento, são registradas para estimar a capacidade do material de suportar forças aplicadas.

Configuração do sistema
Como o ASTM E21 requer vários transdutores (extensômetros e termopares), recomenda -se um sistema com um módulo de canal de expansão para garantir a coleta e a sincronização adequadas de dados. Qualquer sistema de teste usado é necessário pelo padrão para estar de acordo com o ASTM E4. A preparação do sistema e da amostra é crucial para o E21, e todos os esforços devem ser feitos para garantir que qualquer força aplicada à amostra permaneça na direção axial. A tensão de flexão não pode exceder 10% da tensão axial na amostra; portanto, é imperativo garantir que o equipamento de teste adequado seja selecionado. Para testar mais de 600 ℃ Recomenda equipamento do seu sistema de 6800 séries com um forno de tubo Split 3119-160 3 3 de zona, com porta extensômetro de entrada lateral.
Configuração de teste ASTM E21
Sistema de teste universal
Forno de tubo dividido em zona
Extensômetro de alta temperatura
Configuração do sistema ASTM E21

Detalhes do sistema
As hastes de tração do Inconel são presas aos suportes da amostra e se estendem ao forno. As placas de cerâmica encontradas na parte superior e inferior do forno abraçam as hastes de tração uma vez no lugar, garantindo que nenhum isolamento adicional precisa ser embalado onde a corda de carga entra no forno. O isolamento de embalagem com muita força pode fazer com que as hastes de tração ou os braços do extensômetro sejam deslocados. As hastes de tração sentam-se em suportes de alinhamento auto-alinhado para garantir a carga axial máxima. Além disso, o ASTM E21 requer o monitoramento da temperatura indicada na amostra. Os termopares do tipo K calibrados usando a prática E220 são recomendados e devem seguir as diretrizes descritas nas seções 5.3 e 9.4. Desde o início do teste através da determinação da força de escoamento, a temperatura indicada não deve exceder o seguinte:
Até e incluindo 1800F +-5 ( +-3C)
Maior que 1800F (980C) +- 10f ( +-6c)
** Requisitos mais restritivos podem ser necessários se indicado pelo laboratório ou cliente.

Espécimes
As configurações de amostras descritas no ASTM E8/E8M são satisfatórias para o ASTM E21, mas as tolerâncias mais rígidas são recomendadas. As geometrias para amostras podem ser planas ou redondas. As amostras planas podem ser preparadas para utilizar os suportes de Clevis Pin-In, enquanto que, para amostras redondas, é habitual ter extremidades rosqueadas. Para orientações adicionais, revisão da seção 7 da ASTM E21.
Medição de deformação
Um extensômetro de classe B-2 que atende aos requisitos de prática E83 é necessário se for necessária a determinação da força de escoamento. Existem dois tipos primários de extensômetro que podem ser usados ​​para testes de alta temperatura. O primeiro é um extensômetro montado a frio que é anexado à seção reduzida a temperaturas ambientais e é embebida com o restante da corda de carga antes do início do teste. Outra opção é um extensômetro montado a quente, que normalmente fica em um trilho e pode ser deslizado no forno para fixação assim que o espécime tiver concluído seu período de imersão. Os braços do extensômetro devem ser anexados na seção reduzida da amostra. Os métodos de fixação do extensômetro estão descritos na seção 9.6.
Espécimes em miniatura
Nos casos em que a amostra é pequena demais para o contato com o extensômetro, sua seção reduzida, a separação das cabeças de cruz ou portadores de amostra pode ser usada para determinar as cepas correspondentes à força de escoamento de 0,2% de compensação. Esse valor deve ser marcado como "força de escoamento aproximado". Ao testar uma amostra com um comprimento reduzido inferior a 2 polegadas, um mínimo de 2 termopares deve ser conectado em cada extremidade da seção reduzida. Esses termopares devem fazer e manter contato íntimo com a amostra durante todo o teste. Ao testar amostras com uma seção reduzida maior ou igual a 2 polegadas, um terceiro termopar deve ser conectado ao centro da amostra.
Dicas e truques
Um teste típico de metais de alta temperatura pode exceder uma hora por amostra. Para cumprir com o padrão, uma amostra deve ser embebida na temperatura especificada até atingir o equilíbrio. Uma vez em equilíbrio, as amostras devem ser mantidas a essa temperatura por pelo menos 20 minutos, a menos que indicado de outra forma. Se executar vários testes por dia, o tempo de imersão pode arrastar rapidamente a taxa de transferência de um laboratório. Para minimizar o tempo de inatividade do sistema, um sistema de teste universal pode ser equipado com uma configuração de várias atividades, o que permite que uma segunda amostra de aproveitar durante o teste.
Terminologia:
Temperatura indicada: temperatura indicada pelo dispositivo de medição de temperatura usando prática pirométrica de boa qualidade.
Temperatura especificada: a temperatura do teste solicitada e relatada ao cliente