Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5886:2006 Vật liệu kim loại – Thử kéo ở nhiệt độ cao

• Số hiệu: TCVN5886:2006
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Bộ Khoa học và Công nghệ
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2006

Số tra cứu ^a	Ký hiệu	Đơn vị	Ý nghĩa
			Mẫu thử
-	q	^oC	Nhiệt độ xác định
-	qi	^oC	Nhiệt độ đo được
1	a^b	mm	Chiều dày của mẫu thử phẳng hoặc chiều dày thành ống của mẫu thử ống bẹt
2	b	mm mm	Chiều rộng phần song song của mẫu thử phẳng hoặc chiều rộng trung bình của dải cắt dọc theo ống hoặc chiều rộng của dây dẹt. Đường kính phần song song của mẫu thử tròn hoặc đường kính trong của ống.
3	d	mm	Đường kính ngoài của ống
4	D	mm	Chiều dài cữ ban đầu
5	Lo	mm	Chiều dài của phần song song
6	Lc	mm	Chiều dài cữ để đo độ giãn
-	Le	mm	Chiều dài tổng của mẫu thử
7	Lt	mm	Chiều dài cữ lúc cuối sau khi đứt
8	Lu	mm^2	Diện tích mặt cắt ngang ban đầu của phần song song
9	So	mm^2	Diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất của mẫu thử sau khi đứt
10	Su	-	Hệ số tỷ lệ
-	k	% -	Độ thắt tương đối x 100 Các đầu kẹp
-	Z
11	-	mm %	Độ giãn dài Độ giãn dài sau khi đứt: Lu - Lo Độ giãn dài tương đối sau khi đứt: x100
12	-
13	A^c	%	Tổng độ giãn dài tương đối  sau khi đứt
14	At	%	Độ giãn dài tương đối qui định
15	-	%	Độ giãn dài tương đối không tỷ lệ quy định
16	-	N	Lực Lực tối đa Độ bền suất chảy - Ứng suất thử - Giới hạn bền kéo
17	Fm
18	ReH	N/mm^2d	Giới hạn chảy trên
19	ReL	N/mm^2	Giới hạn chảy dưới
20	Rm	N/mm^2	Giới hạn bền kéo
21	Rp	N/mm^2	Giới hạn dẻo qui ước với độ giãn dài không tỷ lệ
^a  Xem các Hình từ 1 đến 10 ^b  Ký hiệu T cũng được sử dụng trong các tiêu chuẩn sản phẩm ống thép. ^c  Trong trường hợp mẫu thử tỷ lệ, chỉ nếu chiều dài cữ ban đầu lớn hơn 5,65, 5,65 = 5., trong đó So là diện tích mặt cắt ngang ban đầu của phần mẫu có cạnh song song, tỷ lệ A sẽ được bổ sung bằng một phụ lục biểu thị hệ số của tỷ lệ được sử dụng, ví dụ: A11,3 = phần trăm độ giãn dài tương đối của chiều dài cữ ban đầu (Lo) là 11,3 Trong trường hợp mẫu thử không tỷ lệ, tỷ lệ A sẽ được bổ sung bằng một ký hiệu của độ dài cữ ban đầu sử dụng, đơn vị tính mm, ví dụ: A80mm = phần trăm độ giãn dài tương đối của chiều dài cữ ban đầu (Lo) là 80 mm. ^d   1N/mm^2 = 1Mpa

5 Nguyên lý thử

Phép thử bao gồm việc kéo một mẫu thử với lực kéo cho tới khi mẫu thử đứt để xác định một hoặc nhiều tính chất cơ học đã quy định trong điều 3.

Phép thử được thực hiện ở nhiệt độ qui định, lớn hơn nhiệt độ của môi trường xung quanh.

6 Thiết bị

6.1 Máy thử

Máy thử phải được điều chỉnh phù hợp với ISO 7500-1 và ít nhất đạt cấp 1 nếu không có quy định nào khác trong tiêu chuẩn sản phẩm.

6.2 Dụng cụ đo độ giãn

Khi dùng giãn kế để đo độ giãn dài, giãn kế phải đạt cấp 1 (xem ISO 9513) đối với ứng suất chảy trên và dưới và đối với ứng suất thử cho độ giãn dài không tỷ lệ: đối với các đặc trưng khác (có độ giãn cao hơn) có thể dùng giãn kế cấp 2 (xem ISO 9513).

Chiều dài cữ cho giãn kế không được nhỏ hơn 10 mm và phải nằm ở giữa chiều dài cữ của phần mẫu có cạnh song song. Giãn kế nên có kiểu thích hợp để có thể đo được ở cả hai mặt của mẫu thử và cho phép lấy giá trị trung bình của hai số đọc.

...

...

...

6.3 Lò nung

6.3.1 Sai số cho phép của nhiệt độ

Lò nung mẫu thử phải đảm bảo sao cho mẫu thử được nung nóng đến nhiệt độ qui định q

Sai số cho phép giữa nhiệt độ qui định q và nhiệt độ chỉ thị q­_i như trong Bảng 2.

Bảng 2 - Sai số cho phép của nhiệt độ qui định, q và nhiệt độ chỉ thị, q_i

Nhiệt độ xác định

^oC

Sai số cho phép giữa q và q_i

^oC

...

...

...

^oC

q £ 600

± 3

3

600 < q £ 800

± 4

4

800< q £ 1000

± 5

...

...

...

Đối với nhiệt độ qui định cao hơn 1000^oC sai lệch cho phép sẽ được xác định bằng sự thỏa thuận giữa các bên có liên quan.

Nhiệt độ chỉ thị q_i là nhiệt độ được đo tại bề mặt của chiều dài có cạnh song song của mẫu thử.

Sai số cho phép của nhiệt độ phải được tuân thủ trên chiều dài cữ ban đầu L_o, ít nhất là cũng phải được tuân thủ tới thời điểm tương ứng với ứng suất thử cho độ giãn dài không tỷ lệ.

6.3.2 Đo nhiệt độ

Thiết bị đo nhiệt độ có thang đo được chia ít nhất đến 1^oC và phải có độ chính xác ± 0,004 ^oC hoặc ± 2^oC.

Khi chiều dài cữ nhỏ hơn 50 mm, phải được đặt một cặp nhiệt ở mỗi đầu của đoạn mẫu có cạnh song song.

Khi chiều dài cữ bằng hoặc dài hơn 50 mm, một cặp nhiệt thứ ba phải được đặt ở gần tâm của đoạn song song.

Số lượng các can nhiệt này có thể giảm đi nếu như bằng kinh nghiệm bố trí sắp xếp lò nung và mẫu thử có thể đảm bảo được sai số nhiệt độ trên mẫu thử không vượt khỏi sai số cho phép được qui định trong 6.3.1.

Các phần nối của can nhiệt phải bảo đảm sự tiếp xúc tốt về nhiệt độ với bề mặt của mẫu thử và phải được che chắn thích hợp chống sự bức xạ trực tiếp từ thành vách của lò nung.

...

...

...

Toàn bộ các phần của hệ thống đo nhiệt độ, gồm các cảm biến và thiết bị đọc, phải kiểm tra dãy nhiệt độ làm việc ba tháng một lần, sai số phải được ghi trong báo cáo kiểm tra. Việc kiểm tra hệ thống đo nhiệt độ phải được thực hiện bằng phương pháp vạch dấu theo đơn vị quốc tế SI.

7 Mẫu thử

7.1 Hình dạng và kích thước

7.1.1 Qui định chung

Hình dạng và kích thước của các mẫu thử phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của sản phẩm kim loại được lấy làm mẫu thử.

Mẫu thử thường được chế tạo bằng cách gia công cơ từ phôi từ sản phẩm hoặc gia công từ phôi ép hoặc phôi đúc. Tuy nhiên, các sản phẩm có mặt cắt ngang không thay đổi (các mẫu ghép hình, thanh, dây, ...) và các thanh đúc dùng để thử (gang dẻo, gang trắng, hợp kim màu) có thể được thử ngay không qua gia công.

Mặt cắt ngang của các mẫu thử có thể là tròn, vuông, hình chữ nhật, hình vành khăn hoặc trong một số trường hợp đặc biệt có các hình dạng khác.

CHÚ THÍCH: Mẫu thử với đầu mặt cắt dạng cung tròn/hình khuyên trong phần song song có thể được sử dụng.

 Các mẫu thử có chiều dài cữ ban đầu liên quan đến diện tích mặt cắt ngang ban đầu theo phương trình L_o = kđược gọi là các mẫu thử tỷ lệ. Giá trị k = 5,65 được quốc tế chấp nhận. Chiều dài cữ ban đầu không được nhỏ hơn 20 mm. Nếu diện tích mặt cắt ngang của mẫu thử quá nhỏ, không đáp ứng được yêu cầu này với hệ số k=5,65, có thể dùng giá trị của hệ số k lớn hơn (tốt nhất là k = 11,3) hoặc dùng mẫu thử không tỷ lệ.

...

...

...

Dung sai kích thước của các mẫu thử phải phù hợp với các phụ lục tương ứng (xem 7.2).

7.1.2 Mẫu thử gia công cơ

Các mẫu thử qua gia công cơ phải có mặt cong chuyển tiếp giữa các đầu để kẹp và phần có các cạnh song song nếu chúng có kích thước khác nhau. Kích thước của các bán kính cong chuyển tiếp này rất quan trọng và thường được xác định trong đặc tính kỹ thuật của vật liệu nếu chúng không được cho trong các phụ lục tương ứng (xem 7.2).

Các đầu để kẹp chặt có thể có hình dạng nào đó phù hợp với mỏ kẹp của máy thử. Các trục của mẫu thử phải trùng với hoặc song song với phương tác dụng lực.

Chiều dài của phần mẫu có cạnh song song (L_c), hoặc là trong trường hợp mẫu thử không có phần cong chuyển tiếp, chiều dài tự do giữa các má kẹp phụ thuộc vào chiều dài cữ ban đầu (L_o).

7.1.3 Mẫu thử không gia công cơ

Nếu mẫu thử là một đoạn dài của sản phẩm không qua gia công cơ hoặc một thanh thử không qua gia công thì chiều dài tự do giữa các má kẹp phải đủ để đánh dấu cữ ở khoảng cách theo qui định từ má kẹp (xem các phụ lục).

7.2 Kiểu mẫu thử

Các kiểu chính của mẫu thử được cho trong các Phụ lục từ A đến D tùy theo hình dạng và kiểu sản phẩm như đã cho trong Bảng 3. Có thể sử dụng các kiểu mẫu thử khác nếu chúng đã được qui định trong các tiêu chuẩn sản phẩm.

...

...

...

Dạng sản phẩm

Phụ lục tương ứng

0,1 £ chiều dày < 3

-

A

-

...

...

...

B

≥ 3

≥ 4

C

Ống

D

7.3 Chuẩn bị mẫu thử

Các mẫu thử này phải được chuẩn bị theo các yêu cầu của tiêu chuẩn tương ứng cho các loại vật liệu khác nhau (ví dụ: TCVN 4398 : 2001 (ISO 377 : 1997) đối với thép và các sản phẩm thép, ISO 2142 đối với nhôm biến dạng, manhê và các hợp kim của chúng).

8 Điều kiện thử

...

...

...

Mẫu thử phải được nung nóng tới nhiệt độ qui định q và được giữ ở nhiệt độ này ít nhất là 10 min trước khi kéo. Việc kéo chỉ được bắt đầu sau khi chỉ thị của thiết bị đo độ giãn dài đã ổn định.

CHÚ THÍCH:   Thời gian dài hơn thường được yêu cầu để làm nhiệt độ ở tâm mặt cắt ngang của vật liệu đạt đến nhiệt độ quy định.

Trong quá trình nung nóng, nhiệt độ của mẫu thử tại bất cứ thời điểm nào cũng không được vượt quá dung sai nhiệt độ đã quy định, trừ khi có sự thỏa thuận riêng giữa các bên có liên quan.

Khi mẫu thử đã đạt tới nhiệt độ qui định, giãn kế phải được điều chỉnh về không (0).

8.2 Kéo mẫu thử

Phải tác dụng lực để tạo ra sự biến dạng tăng dần của mẫu thử mà không gây ra va đập hoặc rung động bất thường. Lực phải được tác dụng dọc theo đường trục của mẫu thử để hiện tượng uốn hoặc xoắn trên chiều dài đo của mẫu là ít nhất ^1).

8.3 Tốc độ gia tải

8.3.1 Xác định ứng suất chảy

Xác định ứng suất chảy trên và dưới, ứng suất thử cho độ giãn dài không tỉ lệ.

...

...

...

Trong trường hợp máy thử không thể đạt được tốc độ kéo qui định, phải đặt tốc độ kéo để cho tốc độ biến dạng nhỏ hơn 0,003/min phù hợp với phạm vi đàn hồi. Không có trường hợp nào mà tốc độ ứng suất trong phạm vi biến dạng đàn hồi vượt quá 300 MPa/min.

8.3.2 Xác định giới hạn bền kéo

Nếu chỉ xác định giới hạn bền kéo  thì tốc độ biến dạng của mẫu thử phải ở trong khoảng 0,02/min đến 0,20/min.

Nếu ứng suất chảy cũng được xác định trên cùng một mẫu thử thì việc chuyển đổi từ tốc độ ứng suất đã quy định trong 8.3.1 sang tốc độ đã xác định ở trên phải đều đặn.

9 Tiến hành thử

9.1 Xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o)

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu phải được tính từ các kích thước tương ứng. Độ chính xác của phép tính này phụ thuộc vào đặc tính và kiểu mẫu thử. Giới hạn của sai số trong các mặt cắt ngang của các loại mẫu thử khác nhau nêu trong các Phụ lục từ A đến D.

9.2 Đánh dấu chiều dài cữ ban đầu (L_o)

Chiều dài cữ ban đầu phải được đánh dấu bằng, các nét viết hoặc vạch nhưng không được dùng các vết khía có thể gây đứt sớm của mẫu thử.

...

...

...

Đối với các mẫu thử tỷ lệ, kết quả tính toán của chiều dài cữ ban đầu được làm tròn đến 5 mm sao cho hiệu số giữa chiều dài cữ và chiều dài cữ đánh dấu nhỏ hơn 10% L_o.

Nếu chiều dài của phần song song L_c lớn hơn nhiều so với chiều dài cữ ban đầu, ví dụ như các mẫu thử không gia công cơ, phải đánh dấu một loạt các chiều dài cữ trong đó một số có thể kéo dài tới các mỏ kẹp.

Trong một số trường hợp, để giúp cho việc đánh dấu các chiều dài cữ, vẽ một đường song song với trục trên bề mặt của mẫu thử, dọc theo nó đánh dấu chiều dài cữ.

Trên máy thử tự động, chiều dài cữ được xác định bằng khoảng cách giữa hai lưỡi dao của máy đo độ giãn (giãn kế).

9.3 Xác định độ giãn dài tương đối sau khi đứt, A

Độ giãn dài tươngđối sau khi đứt phải được xác định phù hợp với định nghĩa 3.6.2.

Để xác định độ giãn dài tương đối sau khi đứt, phải lắp cẩn thận hai mẫu gãy của mẩu thử với nhau sao cho đường trục của chúng nằm trên cùng một đường thẳng.

Cần đặc biệt chú ý để đảm bảo có sự tiếp xúc khít giữa hai phần đã gãy của mẫu thử khi đo chiều dài cữ lúc cuối. Vấn đề này đặc biệt quan trọng trong trường hợp các mẫu thử có mặt cắt ngang nhỏ và các mẫu thử có giá trị độ giãn dài thấp.

Phải xác định độ giãn dài sau khi đứt (L_u - L_o) tới 0,25 mm gần nhất bằng thiết bị đo phù hợp và giá trị độ giãn dài tương đối sau khi đứt được làm tròn đến 0,5%. Khi sử dụng tiêu chuẩn này để xác định độ giãn dài nhỏ hơn 5%, việc đo độ giãn dài sẽ được thực hiện bằng giãn kế.

...

...

...

Nếu tiêu chuẩn của sản phẩm cho phép, độ giãn dài có thể được đo trên một chiều dài cữ cố định và được quy đổi sang chiều dài cữ tỷ lệ bằng cách dùng công thức biến đổi hoặc bảng trong ISO 2566-1 và ISO 2566-2.

Khi dùng một giãn kế để đo độ giãn dài sau khi đứt và độ giãn dài tổng lúc đứt, chiều dài cữ cho giãn kế L_e phải bằng chiều dài cữ ban đầu L_o.

Nếu sử dụng máy đo độ giãn dài tự động thì không cần phải có các vạch dấu để đo. Trong trường hợp này, độ giãn dài đo được là độ giãn dài tổng, do đó cần phải trừ đi độ giãn đàn hồi để có độ giãn dài tương đối sau khi đứt.

CHÚ THÍCH:   Chỉ có thể thực hiện các so sánh về độ giãn dài tương đối khi chiều dài cữ hoặc chiều dài cữ cho máy đo độ giãn, hình dạng và diện tích mặt cắt ngang là như nhau hoặc khi hệ số tỷ lệ (k) là như nhau.

9.4 Xác định giới hạn bền dẻo qui ước với độ giãn dài không tỷ lệ (R_p).

Xác định ứng suất thử (có độ kéo dài không tỷ lệ) từ đồ thị lực/ độ giãn dài bằng cách vẽ một đường song song với phần thẳng của đường cong và ở khoảng cách tương ứng với số phần trăm không tỷ lệ đã quy định, ví dụ bằng 0,2%. Giao điểm giữa đường song song này với đường cong sẽ cho lực tương ứng với giới hạn dẻo yêu cầu (độ kéo dài không tỷ lệ). Giới hạn dẻo này nhận được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử (S_o) (xem Hình 3).

Phải đảm bảo độ chính xác khi vẽ đồ thị/ lực giãn dài. Có thể vẽ đường cong bằng phương pháp ghi tự động hoặc bằng tay.

Nếu đoạn thẳng của đồ thị/độ giãn kéo dài không được xác định rõ ràng, khiến cho việc vẽ đường song  song không đủ chính xác thì nên tiến hành theo qui trình sau (xem Hình 4).

Khi giới hạn dẻo được xem là đã vượt quá, cần giảm lực đi một giá trị bằng khoảng 10% của lực  đã đạt được. Sau đó lại tăng lực lên tới khi nó vượt quá giá trị đã đạt được ban đầu. Để xác định giới hạn dẻo mong muốn, vẽ một đường đi qua vòng trễ. Sau đó vẽ một đường song song với đường trên cách gốc tọa độ của đường cong một khoảng được đo dọc theo trục hoành bằng giá trị đã quy định của độ kéo dài không tỷ lệ. Giao điểm của đường song song này với đường cong lực/độ kéo dài là lực tương ứng với giới hạn dẻo. Giới hạn này bằng lực chia cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu S_o của mẫu thử (xem Hình 4).

...

...

...

Khi chiều dài cữ cho giãn kế L_e khác với với chiều dài cữ ban đầu L_o thì độ kéo dài đo được phải biểu thị bằng phần trăm của chiều dài cữ cho giãn kế L_e.

9.5 Kiểm tra độ kéo dài dư tương đối qui định(R_r).

Sau khi mẫu thử đã được nung nóng tới nhiệt độ quy định (xem 8.1), cho tác dụng lực một cách đều đặn như đã quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm, nếu như việc kiểm tra này được qui định, phù hợp với các điều kiện đã xác định trong 8.3.1. Duy trì lực này theo quy tắc chung từ 10 s đến 12 s nếu như không có quy định khác trong tiêu chuẩn sản phẩm. Sau khi thôi tác dụng lực cần kiểm tra xem độ kéo dài dư (xem 3.6.1) có nhỏ hơn số phần trăm đã quy định hay không.

10 Báo cáo thử

Báo cáo thử ít nhất phải bao gồm các thông tin sau:

a) số hiệu của tiêu chuẩn;

b) số hiệu để nhận biết mẫu thử;

c) tính chất của vật liệu, nếu biết;

d) dạng mẫu thử;

...

...

...

f) các tính chất và kết quả đo được.

CHÚ THÍCH:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 1 - Định nghĩa độ kéo dài

CHÚ THÍCH:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 2 - Định nghĩa độ bền chảy trên và dưới trong các loại đường cong khác nhau

CHÚ THÍCH:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

...

...

...

Hình 4 - Giới hạn bền dẻo qui ước với độ giãn dài không tỷ lệ (R_p) (xem 9.4)

CHÚ THÍCH:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 5 - Lực lớn nhất

CHÚ THÍCH:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 6 - Mẫu thử gia công cơ có mặt cắt ngang hình chữ nhật

(xem Phụ lục A)

...

...

...

CHÚ THÍCH 1:   Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ có tính chất tham khảo

CHÚ THÍCH 2:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 7 - Các mẫu thử bao gồm phần không gia công cơ của sản phẩm (xem Phụ lục B)

CHÚ THÍCH 1:   Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ có tính chất tham khảo.

CHÚ THÍCH 2:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 8 - Các mẫu thử tỷ lệ (xem Phụ lục C)

CHÚ THÍCH:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

...

...

...

CHÚ THÍCH 1:   Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ có tính chất tham khảo.

CHÚ THÍCH 2:   Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình 10 - Mẫu thử cắt từ ống (xem phụ lục D)

Phụ lục A

(qui định)

Các kiểu mẫu thử được dùng cho các sản phẩm mỏng: lá, băng và tấm mỏng có chiều dày giữa 0,1 mm và 3 mm

Đối với các sản phẩm có chiều dày nhỏ hơn 0,5 mm cần thiết phải có  biện pháp thận trọng đặc biệt .

...

...

...

Thông thường, mẫu thử phải có các đầu để kẹp rộng hơn phần có các cạnh song song. Phần có các cạnh song song (L_o) được nối với các đầu này bằng mặt cong chuyển tiếp có bán kính cong tối thiểu là 20 mm (xem Hình 6). Chiều rộng của các đầu kẹp này ít nhất phải bằng 20 mm và không lớn hơn 40 mm.

Theo thỏa thuận, mẫu thử cũng có thể là một băng có các cạnh song song. Đối với các sản phẩm có chiều rộng bằng hoặc nhỏ hơn 20 mm, chiều rộng của mẫu thử có thể bằng chiều rộng của sản phẩm.

A.2 Kích thước của mẫu thử

Chiều dài của phần mẫu có cạnh song song không nhỏ hơn L_o + b/2.

Trong trường hợp có sự tranh cãi phải dùng chiều dài L_o + 2b trừ khi vật liệu để chế tạo mẫu thử không có đủ kích thước.

Trong trường hợp các mẫu thử có phần song song với chiều rộng nhỏ hơn 20 mm và nếu tiêu chuẩn của sản phẩm không có quy định nào khác thì chiều dài cữ ban đầu (L_o) phải bằng 50 mm. Đối với kiểu mẫu thử này, chiều dài tự do giữa các chỗ để kẹp phải bằng L_o + 3b.

Có 2 kiểu mẫu thử không tỷ lệ với các kích thước được cho trong Bảng A.1

Khi đó các kích thước của mỗi mẫu thử cần áp dụng dung sai hình dạng được cho trong Bảng A.2.

Trong trường hợp các mẫu thử có chiều rộng bằng chiều rộng của sản phẩm thì diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o). (S_o) phải được tính trên cơ sở các kích thước đo được của mẫu thử.

...

...

...

Bảng A.1 - Kích thước của mẫu thử

Kích thước tính bằng milimet

Kiểu mẫu thử

Chiều rộng

b

Chiều dài cữ ban đầu

L_c

Chiều dài phần song song

L_c

...

...

...

1

12,5 ± 1

50

75

87,5

2

20 ± 1

80

120

...

...

...

Bảng A.2 - Dung sai chiều rộng mẫu thử

Kích thước và dung sai tính bằng mm

Chiều rộng danh nghĩa của mẫu thử

Dung sai gia công ^a)

Dung sai hình dạng ^b)

12,5

 ± 0,09

0,04

20

...

...

...

0,05

^a Miền dung sai js12 theo TCVN 2256-77 (ISO 286-2). Dung sai này có thể áp dụng được nếu giá trị danh nghĩa của diện tích mặt cắt ngang ban đầu (So) được đưa vào tính toán mà không cần phải đo lại.

^b Cấp dung sai IT9 theo TCVN 2256-77 (ISO 286-2).

A.3 Chuẩn bị mẫu thử

Các mẫu thử phải được chuẩn bị để không làm ảnh hưởng đến các tính chất của kim loại. Bất cứ diện tích bề mặt nào đã bị biến cứng do cắt hoặc ép đều phải được loại bỏ bằng gia công.

Đối với vật liệu rất mỏng, các băng có chiều rộng như nhau nên được cắt và xếp lại thành bó và giữa các băng có lót giấy chịu dầu lúc cắt gọt. Ở mỗi mặt của một bó nhỏ các băng kim loại có lắp một băng kim loại dày hơn trước khi gia công để đạt tới kích thước cuối cùng của mẫu thử.

A.4 Xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o)

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu phải được tính từ các số đo các kích thước của mẫu thử.

Sai số trong việc xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu không được vượt quá  ± 2% vì phần lớn nhất của sai số này thường do phép đo chiều dày của mẫu thử nên sai số đo chiều rộng không được vượt quá  ± 0,2%.

...

...

...

Phục lục B

(qui định)

Các kiểu mẫu thử được dùng trong trường hợp là dây, thanh, vật cán hình có đường kính hoặc chiều dày nhỏ hơn 4 mm.

B.1 Hình dạng của mẫu thử.

Mẫu thử thường là phần không qua gia công cơ của sản phẩm (xem Hình 7).

B.2 Kích thước của mẫu thử

Chiều dài cữ ban đầu L_o phải lấy là 200 mm  ± 2 mm hoặc 100 mm  ± 1 mm. Khoảng cách giữa các má kẹp của máy ít nhất phải bằng L_o + 50 mm nghĩa là bằng 250 mm và 150 mm, trừ trường hợp đối với dây có đường kính nhỏ thì khoảng cách này được lấy bằng L_o.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp độ giãn dài tương đối sau khi đứt không xác định được, có thể dùng khoảng cách giữa các má kẹp tối thiểu là 50 mm.

B.3 Chuẩn bị mẫu thử

...

...

...

B.4 Xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu S_o.

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) phải được xác định với độ chính xác ± 1%.

Đối với các sản phẩm có mặt cắt ngang tròn, diện tích mặt cắt ngang ban đầu có thể được tính bằng trung bình cộng của hai số đo được tiến hành trên hai phương vuông góc với nhau.

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) có thể được xác định từ khối lượng của một đoạn chiều dài đã biết và tỷ trọng của nó.

Phụ lục C

(qui đinh)

Các mẫu thử được dùng trong trường hợp là tấm, tấm mỏng có chiều dày bằng hoặc lớn hơn 3 mm; dây, thanh, vật cán định hình có đường kính hoặc chiều dày bằng hoặc lớn hơn 4 mm.

C.1 Hình dạng của mẫu thử

...

...

...

- 0,75 d (d là đường kính của phần mẫu có cạnh song song) cho mẫu thử hình trụ;

- 12 mm cho mẫu thử hình lăng trụ.

Các vật cán định hình, các thanh .v.v... có thể được thử mà không qua gia công nếu có yêu cầu.

Mặt cắt ngang của mẫu thử có thể là tròn, vuông, chữ nhật hoặc trong trường hợp đặc biệt, có thể có hình dạng khác.

 Đối với các mẫu thử có mặt cắt ngang hình chữ nhật thì tỷ số giữa chiều rộng của mẫu thử và chiều dày của nó không vượt quá 8:1.

Thông thường, đường kính của phần có cạnh song song của mẫu thử hình trụ tròn qua gia công cơ không được nhỏ hơn 4 mm.

C.2 Kích thước của mẫu thử

C.2.1 Chiều dài phần có cạnh song song của mẫu thử qua gia công cơ

Chiều dài phần mẫu có cạnh song song (L_c) tối thiểu phải bằng

...

...

...

b) L_o + 1,5  trong trường hợp mẫu thử hình lăng trụ.

Tùy theo kiểu mẫu thử , chiều dài L_o + 2d hoặc L_o + 2 phải được thỏa thuận khi sử dụng trừ khi vật liệu không có đủ kích thước.

C.2.2 Chiều dài của mẫu thử không qua gia công

Khoảng cách tự do giữa các má kẹp của máy phải thích hợp để cho giữa các vạch cữ và các má kẹp có một khoảng cách hợp lý.

C.2.3 Chiều dài cữ ban đầu, (L_o)

C.2.3.1 Mẫu thử tỷ lệ

Theo quy tắc chung, dùng mẫu thử tỷ lệ khi chiều dài cữ ban đầu (L_o) có quan hệ với diện tích mặt cắt ngang ban đầu S_o theo phương trình L_c = k.

Trong đó: k=5,65.

Các mẫu thử có mặt cắt ngang tròn nên theo kích thước trong Bảng C.1

...

...

...

k

Đường kính

d

mm

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu

S_o

mm^2

Chiều dài cữ ban đầu

L_o = k

...

...

...

Chiều dài tối thiểu phần mẫu có cạnh song song

L_c

mm

Chiều dài tổng

L_t

5,65

20 ± 0,15

314

100 ± 1,0

...

...

...

Phụ thuộc vào phương pháp cố định mẫu thử trong mỏ kẹp chặt của máy. Về nguyên tắc: L_t > L_c + 2d hoặc 4d

10 ± 0,075

78,5

50 ± 0,5

55

5 ± 0,04

19,5

25 ± 0,25

28

...

...

...

Có thể dùng mẫu thử không tỷ lệ nếu tiêu chuẩn của sản phẩm quy định.

C.3 Chuẩn bị mẫu thử

Dung sai các kích thước ngang của mẫu thử qua gia công cơ được cho trong Bảng C.2

Một ví dụ áp dụng các dung sai này được cho dưới đây.

a) Dung sai gia công

Giá trị cho trong Bảng C.2, ví dụ ± 0,075 mm cho đường kính danh nghĩa 10 mm có nghĩa là không một mẫu thử nào được có đường kính nằm ngoài hai giá trị cho dưới đây, nếu giá trị danh nghĩa của diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) được đưa vào tính toán mà không cần phải đo lại:

10 + 0,075 = 10,075 mm

10 - 0,075  = 9,925 mm

b) Dung sai hình dạng

...

...

...

Vì vậy, nếu đường kính nhỏ nhất của mẫu thử này là 9,99 mm thì đường kính lớn nhất của nó không được vượt quá 9,99 + 0,04 = 10,03 mm.

Bảng C.2 - Dung sai kích thước ngang của mẫu thử

Kích thước và dung sai đo bằng milimet

Tên kích thước

Kích thước ngang danh nghĩa

Dung sai gia công của kích thước danh nghĩa ^a

Dung sai hình dạng

Đường kính của mẫu thử qua gia công có mặt cắt ngang tròn

3

...

...

...

0,025^b

> 3

£ 6

' 0,06

0,03^b

> 6

£ 10

' 0,075

0,036^b

...

...

...

£ 18

' 0,09

0,043^b

> 18

£ 30

' 0,105

0,052^b

Kích thước ngang của mẫu thử có mặt cắt ngang hình chữ nhật được gia công cả bốn mặt

Có cùng một dung sai như dung sai đường kính của mẫu thử có mặt cắt ngang tròn

...

...

...

3

0,14^c

> 3

£ 6

0,18^c

> 6

£ 10

...

...

...

0,22^c

> 10

£ 18

0,27^c

> 18

£ 30

0,33^c

...

...

...

£ 50

0,39^c

^a Miền dung sai js theo TCVN 2256-77 (ISO 286-2). Dung sai này có thể áp dụng được nếu giá trị danh nghĩa của diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) được đưa vào tính toán mà không cần phải đo lại.

^b Cấp dung sai IT9         sai lệch lớn nhất giữa các số đo của một kích thước ngang đã quy định

^c Cấp dung sai IT13       dọc theo phần có các cạnh hoàn toàn song song (L_c) của mẫu.

C.4 Xác định diện tích mặt cắt ngang (S_o)

Đường kính danh nghĩa được dùng để tính diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử có mặt cắt ngang tròn đáp ứng được dung sai đã cho trong Bảng C.2. Đối với các mẫu thử có hình dạng khác, diện tích mặt cắt ngang ban đầu phải được tính từ các số đo của các kích thước thích hợp với sai số của mỗi kích thước không vượt quá ± 0,5%.

...

...

...

(qui định)

Các mẫu thử được dùng đối với ống

D.1 Hình dạng mẫu thử

Mẫu thử phải bao gồm hoặc là một đoạn chiều dài ống hoặc là một dải được cắt dọc hoặc ngang của ống có chiều dày bằng chiều dày thành ống (xem Hình 9 và 10), hoặc là một mẫu thử có mặt cắt ngang tròn được gia công từ thành ống.

Các mẫu thử được gia công từ chiều ngang, chiều dọc ống hoặc các mẫu thử có mặt cắt ngang tròn được chế tạo từ thành ống, được mô tả trong Phụ lục A đối với chiều dày thành ống nhỏ hơn 3mm, và trong Phụ lục C đối với chiều dày bằng hoặc lớn hơn 3 mm. Dải cắt dọc ống thường chỉ dùng cho các ống có chiều dày thành lớn hơn 0,5 mm.

D.2 Kích thước mẫu thữ

D.2.1 Đoạn chiều dài ống

Đoạn chiều dài ống có thể được đậy nút ở cả hai đầu. Khoảng cách tự do giữa mỗi đầu nút và vạch cữ gần nhất phải vượt qua D/4. Trong trường hợp có sự tranh cãi, giá trị D phải được dùng càng dài càng tốt nếu như vật liệu có đủ kích thước.

Chiều dài của nút chĩa về phía các má kẹp chặt của máy theo phương của các vạch cữ không được vượt quá đường kính ngoài (D) của ống và hình dạng của nút phải sao cho không ảnh hưởng đến độ giãn của chiều dài cữ.

...

...

...

Phần có cạnh song song (L_c) của các dải được cắt dọc ống không được đập bẹt nhưng cần làm phẳng các đầu kẹp của mẫu để có thể kẹp chặt trên máy thử.

Kích thước của các mẫu thử được làm từ các mẫu ngang hoặc dọc khác với các kích thước cho trong các Phụ lục A và C cần được quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm.

Cần đặc biệt cẩn thận trong việc nắn thẳng các mẫu thử ngang.

D.2.3 Mặt cắt ngang tròn gia công từ thành ống

Việc lấy mẫu các mẫu thử phải được quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm.

D.3 Xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o).

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu S_o của mẫu thử phải được xác định với sai số ± 1%.

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) của đoạn chiều dài ống hoặc các dải cắt dọc hoặc ngang ống có thể được xác định từ khối lượng, chiều dài và tỷ trọng của mẫu thử.

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu So của một mẫu thử được làm từ một dải cắt dọc ống phải được tính theo công thức sau:

...

...

...

trong đó           a là chiều dày thành ống

                        b là chiều rộng trung bình của các dải cắt

                        D là đường kính ngoài.

Có thể dùng các công thức đơn giản hóa sau đây cho các mẫu thử từ các dải cắt dọc ống:

khi

khi < 0,17

Trong trường hợp mẫu thử là một đoạn ống thì diện tích mặt cắt ngang ban đầu S_o phải được tính như sau:

S_o = pa (D - a)

...

...

...

(qui định)

Đo độ kéo dài tương đối sau khi đứt dựa trên việc chia nhỏ chiều dài cữ ban đầu

Để tránh phải loại bỏ mẫu thử, khi vị trí của vết đứt gãy không phù hợp với các điều kiện theo 9.3 theo thỏa thuận có thể dùng phương pháp sau đây:

a) trước khi thử, chia nhỏ chiều dài cữ ban đầu Lo thành N phần bằng nhau;

b) sau khi thử, dùng ký hiệu X để chỉ vạch dấu trên mảnh ngắn hơn của mẫu thử và ký hiệu Y để chỉ dấu phân chia trên mảnh dài hơn của mẫu thử sao cho khoảng cách từ Y đến vết gãy cũng bằng khoảng cách từ X đến vết đứt gãy.

Nếu n là số khoảng giữa X và Y thì độ giãn dài sau khi đứt được xác định như sau:

1) Nếu N - n là một số chẵn [xem Hình E.1a)] đo khoảng cách giữa X và Y và khoảng cách từ Y tới một vạch chia Z đã xác định bằng

đó là các khoảng ở ngoài Y

tính độ kéo dài tương đối sau khi đứt theo công thức:

...

...

...

2) Nếu N - n là một số lẻ [xem Hình E.1b)] đo khoảng cách giữa X và Y và khoảng cách từ Y tới các vạch chia Z và Z" đã xác định bằng

 và

đó là các khoảng ở ngoài Y.

Tính độ kéo dài tương đối sau khi đứt theo công thức:

 x 100

CHÚ THÍCH: Hình dạng của các đầu mẫu chỉ có tính chất tham khảo

Hình E.1 - Đo độ kéo dài tương đối sau khi đứt dựa trên việc chia nhỏ chiều dài cữ ban đầu

...

...

...

(tham khảo)

Lưu ý khi đo độ bền kéo của vật liệu có trạng thái chảy đặc biệt

Đối với vật liệu có trạng thái chảy đặc biệt, ứng suất tương ứng với điểm giới hạn chảy trên R_eH có thể cao hơn tất cả các ứng suất sau điểm này (cực đại thứ 2, xem Hình F1). Trong trường hợp này cần chọn một trong hai giá trị cực đại để tính độ bền kéo.

Giá trị cực đại được chọn nên được quy định trong tiêu chuẩn của sản phẩm hoặc theo sự thỏa thuận giữa các bên liên quan.

CHÚ THÍCH: Để giải thích các số trên xem Bảng 1.

Hình F.1 - Độ bền kéo của vật liệu có trạng thái chảy đặc biệt

MỤC LỤC

...

...

...

2 Tiêu chuẩn viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Ký hiệu và ý nghĩa

5 Nguyên lý thử

6 Thiết bị

6.1 Máy thử

6.2 Dụng cụ đo độ giãn

6.3 Lò nung

7 Mẫu thử

...

...

...

7.2 Kiểu mẫu thử

7.3 Chuẩn bị mẫu thử

8 Điều kiện thử

8.1 Nung nóng mẫu thử

8.2 Kéo mẫu thử

8.3 Tốc độ gia tải

9 Tiến hành thử

9.1 Xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o)

9.2 Đánh dấu chiều dài cữ ban đầu (L_o)

...

...

...

9.4 Xác định giới hạn bền dẻo qui ước với độ giãn dài không tỷ lệ (R_p)

9.5 Kiểm tra độ kéo dài dư tương đối qui định (Rr)

10 Báo cáo thử

Phụ lục A (qui định) - Các kiểu mẫu thử được dùng cho các sản phẩm mỏng: lá, băng và tấm mỏng có chiều dày giữa 0,1 mm và 3 mm

Phụ lục B (qui định) - Các kiểu mẫu thử được dùng trong trường hợp là dây, thanh, vật cán hình có đường kính hoặc chiều dày nhỏ hơn 4 mm.

Phụ lục C (qui định) - Các mẫu thử được dùng trong trường hợp là tấm, tấm mỏng có chiều dày bằng hoặc lớn hơn 3 mm; dây, thanh, vật cán định hình có đường kính hoặc chiều dày bằng hoặc lớn hơn 4 mm.

Phụ lục D (qui định) - Các mẫu thử được dùng đối với ống

Phụ lục E (qui định) - Đo độ kéo dài tương đối sau khi đứt dựa trên việc chia nhỏ chiều dài cữ ban đầu

Phụ lục F (tham khảo) - Lưu ý khi đo độ bền kéo của vật liệu có trạng thái chảy đặc biệt