ASTM E21 یک آزمایش دما بالا است که در تنش بر روی مواد فلزی انجام می شود. اگرچه این آزمایش در بسیاری از صنایع و همچنین تحقیقات دانشگاهی استفاده می شود ، اما آزمایش دما بالا بیشتر در برنامه های هوافضا برای ارزیابی خواص مکانیکی مواد فلزی با استحکام بالا استفاده می شود. الزامات موتور و دمای عملیاتی در هواپیما همچنان افزایش می یابد ، مانند پارامترهای طراحی برای مواد ساختاری از جمله اتصال دهنده ها. ASTM E21 به طور دقیق هر مرحله از آزمایش درجه حرارت بالا را تشریح می کند. از تعریف دستگاه تست تا اتصال ترموکوپل. خصوصیات مکانیکی مانند کشیدگی ، کاهش ناحیه ، استحکام کششی و استحکام عملکرد برای برآورد توانایی مواد در مقاومت در برابر نیروهای کاربردی ثبت شده است.


از آنجا که ASTM E21 به مبدل های متعدد (اکستنسومتر و ترموکوپل) نیاز دارد ، سیستمی با ماژول کانال انبساط برای اطمینان از جمع آوری و هماهنگ سازی مناسب داده ها توصیه می شود. هر سیستم آزمایش مورد استفاده توسط استاندارد مطابق با ASTM E4 لازم است. آماده سازی سیستم و نمونه برای E21 بسیار مهم است و باید تمام تلاش شود تا اطمینان حاصل شود که هر نیرویی که روی نمونه اعمال می شود در جهت محوری باقی می ماند. کرنش خمش نمی تواند از 10 ٪ از فشار محوری روی نمونه تجاوز کند ، بنابراین اطمینان از انتخاب تجهیزات آزمایش مناسب ضروری است. برای آزمایش بیش از 600 ℃ توصیه می کند که سیستم سری 6800 خود را با یک کوره لوله تقسیم 3119-160 3 منطقه ، با درگاه اکستنسومتر ورودی جانبی ، توصیه کنید.
ASTM E21: آزمایش کششی روی فلزات در دمای بالا
فلزات آزمایش کششی در دمای بالا
ASTM E21 یک آزمایش دما بالا است که در تنش بر روی مواد فلزی انجام می شود. اگرچه این آزمایش در بسیاری از صنایع و همچنین تحقیقات دانشگاهی استفاده می شود ، اما آزمایش دما بالا بیشتر در برنامه های هوافضا برای ارزیابی خواص مکانیکی مواد فلزی با استحکام بالا استفاده می شود. الزامات موتور و دمای عملیاتی در هواپیما همچنان افزایش می یابد ، مانند پارامترهای طراحی برای مواد ساختاری از جمله اتصال دهنده ها. ASTM E21 به طور دقیق هر مرحله از آزمایش درجه حرارت بالا را تشریح می کند. از تعریف دستگاه تست تا اتصال ترموکوپل. خصوصیات مکانیکی مانند کشیدگی ، کاهش ناحیه ، استحکام کششی و استحکام عملکرد برای برآورد توانایی مواد در مقاومت در برابر نیروهای کاربردی ثبت شده است.

سیستم راه اندازی
از آنجا که ASTM E21 به مبدل های متعدد (اکستنسومتر و ترموکوپل) نیاز دارد ، سیستمی با ماژول کانال انبساط برای اطمینان از جمع آوری و هماهنگ سازی مناسب داده ها توصیه می شود. هر سیستم آزمایش مورد استفاده توسط استاندارد مطابق با ASTM E4 لازم است. آماده سازی سیستم و نمونه برای E21 بسیار مهم است و باید تمام تلاش شود تا اطمینان حاصل شود که هر نیرویی که روی نمونه اعمال می شود در جهت محوری باقی می ماند. کرنش خمش نمی تواند از 10 ٪ از فشار محوری روی نمونه تجاوز کند ، بنابراین اطمینان از انتخاب تجهیزات آزمایش مناسب ضروری است. برای آزمایش بیش از 600 ℃ توصیه می کند که سیستم سری 6800 خود را با یک کوره لوله تقسیم 3119-160 3 منطقه ، با درگاه اکستنسومتر ورودی جانبی ، توصیه کنید.
تنظیم تست ASTM E21
سیستم آزمایش جهانی
کوره لوله تقسیم منطقه
اکستنسومتر دمای بالا
تنظیم سیستم ASTM E21

جزئیات سیستم
میله های کشش Inconel به دارندگان نمونه وصل شده و به داخل کوره گسترش می یابند. صفحات سرامیکی موجود در قسمت بالا و پایین کوره ، میله های کشش را یک بار در آغوش می گیرند و اطمینان می دهند که هیچ عایق اضافی در جایی که رشته بار وارد کوره شود ، بسته بندی نمی شود. بسته بندی عایق بیش از حد محکم ممکن است باعث جابجایی میله های کشش یا بازوهای اکستنسومتر شود. میله ها را در دارندگان خود تراز کننده قرار می دهند تا از حداکثر بار محوری اطمینان حاصل شود. علاوه بر این ، ASTM E21 نیاز به نظارت بر دمای مشخص شده در نمونه دارد. ترموکوپل های نوع K با استفاده از تمرین E220 کالیبره شده و باید دستورالعمل های ذکر شده در بخش های 5.3 و 9.4 را دنبال کنند. از ابتدای آزمون از طریق تعیین مقاومت عملکرد ، دمای مشخص شده نباید از موارد زیر تجاوز کند:
حداکثر و شامل 1800F +-5 ( +-3C)
بیشتر از 1800F (980C) +- 10F ( +-6C)
** در صورت نشان دادن آزمایشگاه یا مشتری ممکن است الزامات محدودکننده تر لازم باشد.

نمونه ها
تنظیمات نمونه بیان شده در ASTM E8/E8M برای ASTM E21 رضایت بخش است ، اما تحمل های محکم تر توصیه می شود. هندسه های نمونه ها می توانند مسطح یا گرد باشند. نمونه های مسطح می توانند برای استفاده از دارندگان Clevis Pin-in ، آماده شوند ، در حالی که برای نمونه های گرد مرسوم است که دارای انتهای نخ باشد. برای راهنمایی بیشتر ، بخش 7 ASTM E21 را مرور کنید.
اندازه گیری فشار
در صورت نیاز به تعیین مقاومت در برابر عملکرد ، یک اکستنسومتر کلاس B-2 نیاز به تمرین E83 لازم است. دو نوع اصلی اکستنسومتر وجود دارد که می تواند برای آزمایش درجه حرارت بالا استفاده شود. اولی یک اکستانسومتر نصب شده سرد است که در دمای محیط به بخش کاهش یافته وصل می شود و قبل از شروع آزمایش با بقیه رشته بار خیس می شود. گزینه دیگر یک اکستنسومتر نصب شده داغ است که به طور معمول روی راه آهن می نشیند و پس از اتمام مدت زمان خیساندن ، می توان برای اتصال به کوره کشید. بازوهای اکستنسومتر باید در بخش کاهش یافته نمونه وصل شود. روش های پیوست اکستنسومتر در بخش 9.6 بیان شده است.
نمونه های مینیاتوری
در مواردی که نمونه برای تماس با اکستنسومتر با بخش کاهش یافته آن بسیار کوچک است ، می توان از جداسازی سرهای یا نگهدارنده نمونه ها برای تعیین سویه های مربوط به قدرت عملکرد 0.2 ٪ استفاده کرد. این مقدار باید "قدرت تقریبی عملکرد" ​​مشخص شود. هنگام آزمایش یک نمونه با طول کاهش یافته که کمتر از 2 اینچ است ، باید حداقل 2 ترموکوپل در هر انتهای بخش کاهش یافته وصل شود. این ترموکوپل ها باید در طول آزمایش تماس صمیمی با نمونه را برقرار و حفظ کنند. هنگام آزمایش نمونه ها با یک بخش کاهش یافته بیشتر از یا مساوی 2 اینچ ، یک ترموکوپل سوم باید به مرکز نمونه وصل شود.
نکات و ترفندها
یک آزمایش معمولی فلزات با دمای بالا می تواند از یک ساعت در هر نمونه تجاوز کند. برای رعایت استاندارد ، یک نمونه باید در دمای مشخص شده خیس شود تا به تعادل برسد. پس از تعادل ، نمونه ها باید حداقل در 20 دقیقه در این دما حفظ شوند مگر اینکه به طور دیگری بیان شده باشد. اگر روزانه چندین تست انجام دهید ، زمان خیساندن می تواند به سرعت توان آزمایشگاه را بیرون بکشد. برای به حداقل رساندن خرابی سیستم ، یک سیستم تست جهانی می تواند با پیکربندی چند فرونی مجهز شود ، که به یک نمونه دوم اجازه می دهد تا در حین آزمایش خیس شود.
اصطلاحات:
دمای نشان داده شده: دما که توسط دستگاه اندازه گیری دما با استفاده از عمل پیرومتری با کیفیت خوب نشان داده شده است.
دمای مشخص شده: دمای آزمایش درخواست شده و به مشتری گزارش شده است