Charpy-iskutesti
Charpy-iskutesti on testi, jossa kahdella tuella lepäävä prismaattinen näyte altistetaan heiluriiskutestauslaitteelle siten, että iskulinja on tukien puolivälissä ja lovettujen näytteiden kohdalla suoraan lovea vastapäätä. Metalleilla absorboitunut iskuenergia on arvioitu jouleina ja muovien iskulujuus (energia suhteessa poikkileikkauspinta-alaan iskukohdassa) J/m 2 . Koska eri materiaalien iskuenergian arvot riippuvat lämpötilasta, testit suoritetaan tietyissä lämpötiloissa. Charpy-iskutestiä säätelevät standardit GOST R ISO 148-1, ISO 148-1, ASTM A370, ASTM E23 (metallit) ja GOST 4647, ISO 179, ASTM D6110 (muoveille).
Metodologia
Testausjärjestelmä on heiluriiskutestauslaite, joka asennetaan tietylle korkeudelle näytteen yläpuolelle. Isku näytteeseen tehdään kopran putoamisen avulla. Näytteen rikkoutumisen aikana absorboitunut iskuenergia on verrannollinen eroon korkeudessa, josta kopra putosi, ja korkeuteen, johon se pystyi nousemaan hitaudella näytteen rikkomisen jälkeen. Näytteen lovi vaikuttaa testituloksiin, joten sen muoto ja mitat ovat tiukasti säänneltyjä eri standardeissa. Näytteen mitat voivat myös vaikuttaa testituloksiin.
Yksi perinteisen iskutestimenetelmän haitoista on, että tuloksena määritetään vain kokonaismurtumaenergia. Joskus käytetään instrumentaalisia testausmenetelmiä , joiden ydin on kuormitusvoiman jatkuva mittaus tuhoutumisprosessissa. Näin voidaan arvioida murtumisenergian lisäksi suurin murtumavoima, mikä mahdollistaa siirtymisen hauraasta muoviseen murtumismekanismiin lämpötilan laskeessa.
Absorboituneen iskuenergian laskelmat
Päärungossa heiluri, ohitettuaan alemman asennon ja tuhonnut näytteen, kääntää asteikon osoitinta kulman, joka vastaa heiluriin jäänyttä energiaa näytteen tuhoutumisen jälkeen. Absorboitu iskuenergia on:
,
missä Q on heilurin massa,
h 1 on heilurin korkeus testin alussa,
h 2 on heilurin korkeus näytteen tuhoutumisen jälkeen.
Päärungossa ilman nostokehystä energia lasketaan kaavalla:
,
missä Q on heilurin massa,
R on heilurin pituus,
α on heilurin taipumakulma testin alussa,
β on heilurin taipumakulma näytteen katkeamisen jälkeen.
Merkintä
Absorboitunut iskuenergia standardin GOST R ISO 148-1 mukaan (metallit)
Heilurin iskutestauslaitteen näytteen tuhoamiseen tarvittava energia, ottaen huomioon kitkahäviöiden korjaukset, on merkitty kirjaimella K. Kirjaimia V tai U käytetään osoittamaan loven geometria. Numero 2 tai 8 on merkitty indeksi, joka ilmaisee lyönnin säteen. Siten KV 2 - absorboitunut energia näytteelle, jossa on V-muotoinen lovi, kun siihen osuu kahden millimetrin isku, J.
Iskulujuus (muoveille)
| Termi | ISO 179-1 mukainen nimitys | Nimitys standardin GOST 4647 mukaan |
|---|---|---|
| Näytteiden Charpy-iskulujuus ilman lovea (kJ/m 2 ) | cU _ | a n |
| Lovi-Charpy-iskulujuus (kJ/m 2 ) | a cN [esim. 1] . | a k [esim. 2] |
| Suhteellinen Charpy-iskulujuus (%) | — | kz=a k /a n |
| Rib shot | e [esim. 3] | — |
| Tasainen lakko | f [Esi. neljä] | — |
| Kohtisuora isku | n [esim. 5] | — |
| Rinnakkaislakko | p [Esi. 6] | — |
Muistiinpanot
- ↑ jossa N=A, B tai C loven tyypistä riippuen (V-muotoiset lovet, joiden pohjasäde on 0,25 mm, 1 mm tai 0,1 mm, vastaavasti)
- ↑ lovettu tyyppi A (U-muotoinen) tai tyyppi B (V-muotoinen)
- ↑ iskun suunta suhteessa näytteen paksuuteen (h).
- ↑ iskun suunta suhteessa näytteen leveyteen (b).
- ↑ iskun suunta laminoidun levyn tasoon nähden
- ↑ iskun suunta laminoidun levyn tasoon nähden