Teste de tração ISO 6892 de materiais metálicos

Como realizar um teste de tração em metais para a ISO 6892

A ISO 6892-1 é um dos padrões de teste mais comumente adotados para o teste de tração de materiais metálicos à temperatura ambiente. ISO 6892-1: 2016 é a versão atual de um padrão de teste de metais que passou por várias iterações.

A terceira edição, lançada em 2019, é a versão mais recente deste padrão e cancela e substitui a segunda edição (ISO 6892-1: 2016). Somente pequenas mudanças e correções foram introduzidas na versão mais recente. Essas atualizações são enumeradas no avanço do padrão mais recente. A segunda edição introduziu uma revisão muito mais significativa na descrição de três métodos de teste diferentes: Método A1, Método A2 e Método B.

A ISO 6892-1 é semelhante, mas não equivalente ao ASTM E8/E8M. Este guia foi projetado para apresentá-lo aos elementos básicos de um teste de tração ISO 6892-1 e fornecerá uma visão geral dos equipamentos de teste de materiais, software e amostras de tração necessárias. No entanto, qualquer pessoa que planeja realizar testes não deve considerar este guia um substituto adequado para a leitura de todo o padrão.

Evolução do padrão

Uma das maiores evoluções da ISO 6892-1 tem sido amplamente relacionada aos métodos de controle de teste, o que pode representar um desafio significativo nos testes de tração metais. Essa evolução foi liderada principalmente pelo trabalho realizado como parte do projeto Tenstand, onde foi identificado que as taxas de teste entre diferentes testes de máquinas e o mesmo padrão produzirão resultados diferentes devido à sensibilidade da taxa de deformação dos materiais. A versão de 2009 introduziu taxas de teste com base na taxa de deformação (método A), que se tornou o método preferido. O método tradicional de teste herdado de EN10002: 2001 foi baseado na manutenção de uma taxa de tensão durante a região elástica, necessária para máquinas operadas manualmente. Esse método original também foi retido e se tornou 'Método B' na versão de 2009 do padrão.

A introdução do método A causou confusão, pois muitos usuários pensavam que o método A só era alcançável usando o equipamento capaz de controle de tensão em circuito fechado, onde também poderia ser realizado usando uma velocidade de crosshead consistente. Para esclarecer essa situação, a ISO 6892-1 foi revisada novamente na segunda edição, ISO 6892-1: 2016. A versão de 2016 inclui três métodos de teste, A1, A2 e B, onde o método anterior A é dividido em dois métodos de teste claramente definidos claramente, o método A1 (controle de tensão de circuito fechado) e o método A2 (velocidade cruzada consistente) enquanto o método B continua a se basear na manutenção de uma taxa de tensão durante a região elástica. Uma nota foi adicionada ao método B para esclarecer o intervalo do teste em que um controle de estresse deve ser mantido. O vídeo abaixo discute o método A1 com mais detalhes.

O que isso mede?

A ISO 6892-1 mede as propriedades de tração dos materiais metálicos de qualquer forma a uma temperatura ambiente. Os testes realizados sob condições controladas devem ser feitas a uma temperatura de 23 graus Celsius mais ou menos 5 graus. Para testar a temperaturas elevadas, consulte a ISO 6892-2. A ISO 6892-1 mede muitas propriedades de tração diferentes, com o seguinte sendo o mais comum:

Força de escoamento - a tensão em que um material se torna permanentemente deformado. A ISO 6892-1 determina a força de escoamento superior e inferior: dependendo dos fenômenos de rendimento, a ISO 6892-1 especifica os requisitos de resistência de escoamento superior e inferior para rendimento descontínuo de material e o método de rendimento de deslocamento para material de rendimento continuamente.

Alongamento do ponto de rendimento - Somente adequado para o material de rendimento descontínuo, o alongamento do ponto de rendimento é a diferença entre o alongamento da amostra no início e no acabamento do rendimento descontínuo (a área em que um aumento na tensão ocorre sem aumento do estresse).

Resistência à tração - A força máxima ou estresse de que um material é capaz de sustentar durante um teste de tração.

Redução da área - Uma medição da ductilidade de um material. Essa é a diferença entre a área da seção transversal original de uma amostra e a área de sua menor seção transversal após o teste, geralmente expressa como uma diminuição percentual na seção transversal original. A menor seção transversal pode ser medida na ou após a fratura.

Espécimes

A ISO 6892-1 acomoda uma ampla variedade de tipos de amostras devido à enorme variedade de aplicações para as quais os materiais metálicos são usados. Os tipos de amostras primárias incluem folhas, placas, fios, barras e tubos. Detalhes completos sobre a preparação e medição de amostras podem ser encontrados nos anexos:

Anexo B: Tipos de peças de teste a serem usadas para produtos finos: folhas, tiras e apartamentos entre 0, 1 e 3 mm de espessura.

Anexo C: Tipos de peças de teste a serem usadas para fios, barras e seções com diâmetro ou espessura inferior a 4 mm.

Anexo D: Tipos de peças de teste a serem usadas para folhas e apartamentos de espessura igual ou superior a 3 mm, arame, barras e seções de diâmetro ou espessura igual ou superior a 4 mm.

Sistema de teste de materiais

Como os testes ISO 6892-1 são realizados em uma ampla variedade de metais, os requisitos de força do sistema podem diferir bastante. O sistema de medição de força da máquina de teste deve estar de acordo com a ISO 7500-1, classe 1 ou melhor. OA Kason oferece quadros de teste adequados para testar a chapa de chapas (10kn) até a placa de aço (600KN). Ele fornece uma estrutura de carga superior, incluindo rolamentos pré-carregados, parafusos de bola de precisão, uma cabeça de cruz extremamente rígida e feixe de base e correias de acionamento de baixo teto. Esses recursos contribuem para um desempenho avançado geral, produzindo resultados altamente precisos. Os recursos também ajudam a minimizar a energia armazenada durante um teste, o que é especialmente evidente ao testar materiais metálicos de alta resistência à ISO 6892-1.

Garras

Existem muitas tecnologias de segurança diferentes adequadas para testes ISO 6892-1 (cunha, hidráulica, pneumática etc.), todos podem ser classificados como proporcionais ou não proporcionais, de acordo com a maneira como exercem força de fixação na amostra.

Com garras proporcionais, a força exercida na amostra é proporcional à carga de tração que está sendo aplicada. À medida que a carga de tração aumenta durante um teste, o mesmo ocorre com a força segura na amostra. As garras de cunha são uma opção popular para as variedades proporcionais e vêm em variedades manuais, pneumáticas e hidráulicas para atender a uma ampla gama de aplicações de teste. A forma de uma aderência de cunha é o que lhe permite exercer pressão proporcional: à medida que a força de tração é aplicada à amostra, a amostra é puxada mais firmemente para a área mais estreita da cunha, aumentando a pressão segura.

Com garras não proporcionais, a força de fixação na amostra permanece consistente e é independente da carga de tração que está sendo aplicada. Isso é típico de garras de ação lateral e alças de cunha hidráulica com classificação fadiga, onde a força de fixação é gerada por uma fonte de energia que não está diretamente associada ao carregamento de tensão da amostra. Essa fonte é tipicamente uma pressão hidráulica de alta pressão (210 bar/3000 psi ou superior). Um benefício das garras não proporcionais é que a força de fixação é tipicamente mais ajustável, o que oferece mais vantagens em potencial. Por exemplo, ao testar amostras não usinadas, os ajustes finos podem ajudar os usuários a alcançar a pressão ideal e minimizar as concentrações de estresse que podem causar falhas prematuras.

Extensômetros

Existem três tipos diferentes de extensômetros que normalmente são usados ​​para testes ISO 6892-1: dispositivos de clip-on, dispositivos sem contato e extensômetros de contato automáticos. Dependendo dos cálculos necessários, os extensômetros devem estar de acordo com a ISO 9513 Classe 1 ou 2. Os extensômetros de clip-on são o tipo mais comum usado. Esses dispositivos podem fornecer dados de deformação incrivelmente precisos e estáveis ​​e geralmente são mais baratos para comprar do que outros tipos. Eles precisam ser robustos o suficiente para sobreviver aos laboratórios de teste de alta rendimento e absorver qualquer choque da quebra de amostras metálicas de alta capacidade se não forem removidas durante o teste.

Os dispositivos de contato automáticos oferecem o benefício de forças de fixação repetíveis e colocação, o que pode reduzir as variações entre diferentes operadores que colocam extensômetros de clip-on manualmente. Os dispositivos de contato automáticos também podem se adaptar a vários comprimentos de bitola, que podem ser econômicos para usuários que precisam testar uma variedade de tipos de amostras. Os dispositivos de contato foram projetados para serem robustos o suficiente para permanecer durante todo o teste por meio da falha. No entanto, quando combinado comSoftware universal, oEntrando em contato com dispositivospode ser configurado para se remover automaticamente antes da falha da amostra para evitar qualquer desgaste excessivo nas bordas da faca.

Os dispositivos que não contatam o extensômetro de vídeo automático oferecem o benefício de remover qualquer influência incorrida pelo extensômetro que faz contato físico com a amostra. Por exemplo, se uma amostra de teste for muito fina, como nos metais de embalagem, o peso de um dispositivo clip-on pode alterar consideravelmente os resultados. As bordas da faca usadas para afixar o dispositivo a uma amostra frágeis também podem danificar a amostra e causar falha prematura. Além disso, porque oExtensômetro de vídeo automáticoNão entra em contato com o material, não há potencial para que o extensômetro seja danificado ou usado ao testar materiais de alta capacidade.

Software de teste

Quase todas as máquinas de teste modernas vêm com software pré-instalado, e é importante que os cálculos no software de teste estejam em conformidade com a ISO 6892-1 e correspondam aos dados existentes. Nem todos os pacotes de software são criados iguais e é importante saber que a plataforma que você escolhe fornece resultados confiáveis.

Milhares de clientes em todo o mundo dependem da Universal para testar seu material para a ISO 6892-1. Todos os cálculos necessários no teste ISO 6892-1 já estão pré-configurados para o Universal, mas para aqueles que preferem começar do zero e construir seu próprio método, a interface facilita para os usuários inserir manualmente seus próprios cálculos. O pacote de métodos de metais também fornece métodos pré-construídos para todos os seguintes padrões: ASTM E8 / E8M, ASTM A370, ASTM A615, ASTM E646, ASTM E517, EN10002, ISO10113 & ISO10275.

Taxa de transferência

A maioria dos testes de laboratórios para a ISO 6892-1 precisa testar um alto volume de amostras regularmente. Por esse motivo, tudo o que pode ser feito para aumentar a taxa de transferência é vantajoso. Felizmente, existem muitas opções para aumentar a taxa de transferência de teste de um laboratório. Pequenas modificações de software podem reduzir tarefas repetitivas, e algumas garras e extensômetros podem reduzir o tempo de configuração e aumentar a repetibilidade, o que reduzirá a necessidade de executar novamente novamente. Por fim, existe a opção de automatizar totalmente todo o processo de teste, o que permite que o teste seja executado por várias horas sem a necessidade de qualquer interação do operador.