Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 197:2002 vật liệu kim loại - Thử kéo ở nhiệt độ thường

• Số hiệu: TCVN197:2002
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2002

Số tham khảo^1)	Ký hiệu	Đơn vị	Giải thích
			Mẫu thử
1	a^2)	mm	Chiều dày của mẫu thử phẳng hoặc chiều dày thành ống của mẫu thử ống
2	b	mm	Chiều rộng của phần song song của mẫu thử phẳng hoặc chiều rộng trung bình của dải cắt dọc theo ống hoặc chiều rộng của dây dẹt
3	d	mm	Đường kính của phần song song của mẫu thử tròn hoặc đường kính dây tròn hoặc đăng ký trong của ống
4	D	mm	Đường kính ngoài của ống
5	Lo	mm	Chiều dài cữ ban đầu
	L’o	mm	Chiều dài cữ ban đầu để xác định Ao
6	Lc	mm	Chiều dài phần song song
	Le	mm	Chiều dài cữ của máy đo độ giãn
7	L1	mm	Chiều dài tổng của mẫu thử
8	Lu	mm	Chiều dài cữ lúc cuối
-	L’u	mm	Chiều dài cữ lúc cuối sau khi đứt để xác định Ag (xem phụ lục H)
9	So	mm^2	Diện tích mặt cắt ngang ban đầu của phần song song
10	Su	mm^2	Diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất sau khi đứt
-	k		Hệ số tỷ lệ
11	Z	%	Độ thắt tương đối
12	-	-	Các dấu để kẹp
			Độ giãn dài
13	-	mm	Độ giãn dài sau khi đứt
			Lu - Lo
14	A^3)	%	Độ giãn dài tương đối sau khi đứt
15	Ao	%	Độ kéo dài tương đối tại điểm chảy
-	\Lm	mm	Độ kéo dài tại lực lớn nhất
16	Ag	%	Độ giãn dài tương đối không tỉ lệ tại thời điểm lực lớn nhất (Fm)
17	Agt	%	Độ giãn dài tương đối tổng tại thời điểm lực lớn nhất (Fm)
18	At	%	Độ giãn dài tương đối tổng sau khi đứt
19	-	%	Độ giãn dài tương đối không tỷ lệ qui định
20	-	%	Độ kéo dài tương đối tổng (xem 28)
21	-	%	Độ giãn dài hoặc độ kéo dài dư tương đối qui định
			Lực
22	Fm	N	Lực lớn nhất
			Giới hạn chảy – Giới hạn dẻo – Giới hạn bền kéo
23	ReH	N/mm^2	Giới hạn chảy trên^4)
24	Ret	N/mm^2	Giới hạn chảy dưới
25	Rm	N/mm^2	Giới hạn bền kéo
26	Rp	N/mm^2	Giới hạn dẻo quy ước với độ kéo dài không tỷ lệ
27	R1	N/mm^2	Giới hạn bền qui ước
28	Rt	N/mm^2	Giới hạn dẻo qui ước với độ kéo dài tổng
-	E	N/mm^2	Modun đàn hồi
1) Xem hình 1 đến hình 13 2) Ký hiệu T cũng được sử dụng trong tiêu chuẩn sản phẩm thép ống. 3) Xem 4.4.2. 4) 1 N/mm^2 = 1 MPa.

6.1.2. Mẫu thử qua gia công

Mẫu thử qua gia công phải có góc lượn chuyển tiếp giữa phần đầu để kẹp vào ngàm và phần song song nếu chúng có kích thước khác nhau. Kích thước của góc lượn chuyển tiếp là quan trọng và chúng được xác định theo các yêu cầu kỹ thuật của vật liệu nếu chúng không được cho trong các phụ lục thích hợp (xem 6.2).

Các đầu để kẹp phải có hình dạng thích hợp với ngàm kẹp của máy thử. Trục của mẫu thử phải trùng hoặc song song với trục đặt lực.

Chiều dài phần song song (L_c) hoặc chiều dài giữa các ngàm để kẹp trong trường hợp mẫu thử không có góc lượn chuyển tiếp, phải luôn luôn lớn hơn chiều dài cữ ban đầu (L_o)

6.1.3. Mẫu thử không qua gia công

Nếu mẫu thử bao gồm các phần không gia công của sản phẩm hoặc thanh mẫu không gia công, chiều dài giữa các ngàm để kẹp phải đủ để đánh dấu cữ ban đầu và cách ngàm một khoảng hợp lý (xem phụ lục A và D).

Mẫu đúc phải có góc lượn chuyển tiếp giữa phần đầu để kẹp vào ngàm và phần song song. Kích thước của góc lượn chuyển tiếp là quan trọng và chúng được xác định theo các tiêu chuẩn sản phẩm. Các đầu để kẹp, phải có hình dạng thích hợp với ngàm kẹp của máy thử. Chiều dài phần song song (L_c) phải luôn luôn lớn hơn chiều dài cữ ban đầu (L_o)

6.2. Loại mẫu thử

Các loại mẫu thử chính trong phụ lục A và D theo hình dạng là loại sản phẩm như quy định trong bảng 2. Các loại mẫu thử khác được qui định trong tiêu chuẩn sản phẩm.

...

...

...

Loại sản phẩm

Phụ lục tương ứng

Tấm – Phẳng

 

Có chiều dày tính bằng milimét là

Dây – Thanh – Định hình

 

Có đường kính hoặc cạnh tính bằng milimét là

0,1 ≤ chiều dày < 3

...

...

...

A

-

< 4

B

≥ 3

≥ 4

C

Ống

...

...

...

6.3. Chuẩn bị mẫu thử

Đối với các loại vật liệu khác nhau lấy và chuẩn bị mẫu thử theo các yêu cầu của TCVN 4398:2001 (ISO 377).

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

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu được tính từ việc đo các kích thước tương ứng. Độ chính xác của phép tính này phụ thuộc bản chất và loại mẫu thử. Điều này được thể hiện ở phụ lục A và D đối với các loại mẫu thử khác nhau.

8. Đánh dấu chiều dài cữ ban đầu (L_o)

Mỗi đầu của chiều dài cữ ban đầu được đánh dấu bằng nét viết hoặc bằng vạch nhưng không được bằng khía chữ V vì có thể gây ra đứt sớm.

Đối với mẫu thử tỷ lệ, kết quả tính của chiều dài cữ ban đầu được làm tròn đến 5 mm do đó sự sai khác giữa chiều dài cữ và chiều dài đánh dấu phải nhỏ hơn 10% của L_o. Phụ lục F có sơ đồ để xác định chiều dài cữ ban đầu tương ứng với kích thước của mẫu thử hình chữ nhật. Chiều dài cữ ban đầu phải được đánh dấu với độ chính xác ± 1%.

Nếu chiều dài phần song song (L_c) lớn hơn nhiều so với chiều dài cữ ban đầu, ví dụ đối với mẫu thử không gia công, có thể đánh dấu một số chiều dài cữ phủ lên nhau, gối đầu nhau.

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

...

...

...

Máy thử phải được kiểm định theo ISO 7500-1 và phải đạt cấp 1 hoặc tốt hơn.

Sử dụng máy đo độ giãn cấp 1 (xem ISO 9513) để xác định giới hạn chảy trên và giới hạn chảy dưới, và sử dụng máy đo độ giãn cấp 2 (xem ISO 9513) để xác định giới hạn chảy (độ kéo dài không tỷ lệ) và các đặc tính khác (với độ kéo dài lớn hơn).

10. Điều kiện thử

10.1. Tốc độ kéo

Trừ khi có các qui định khác trong tiêu chuẩn sản phẩm, tốc độ kéo phải phù hợp với các yêu cầu dưới đây phụ thuộc vào bản chất của vật liệu.

10.1.1. Giới hạn chảy và giới hạn dẻo

10.1.1.1. Giới hạn chảy trên (R_eH)

Trong miền đàn hồi và cho tới giới hạn chảy trên, tốc độ chuyển động của các dầm động của máy thử phải được giữ không đổi ở mức có thể được và phải nằm trong giới hạn liên quan đến tốc độ tăng ứng suất cho trong bảng 3.

Bảng 3 – Tốc độ tăng ứng suất

...

...

...

N/mm^2

Tốc độ tăng ứng suất

N/mm^2. s^-1

min

max

< 150 000

2

20

≥ 150 000

...

...

...

60

10.1.1.2. Giới hạn chảy dưới (R_et)

Nếu chỉ xác định giới hạn chảy dưới, tốc độ biến dạng khi chảy của phần song song của mẫu thử phải nằm giữa 0,00025/s và 0,0025/s. Tốc độ biến dạng của phần song song phải giữ không đổi ở mức có thể. Nếu không thể điều chỉnh trực tiếp tốc độ này, thì phải điều chỉnh tốc độ tăng ứng suất trước khi bắt đầu chảy, sau đó không được điều chỉnh cho đến khi kết thúc quá trình chảy.

Trong mọi trường hợp tốc độ tăng ứng suất trong miền đàn hồi không được vượt quá tốc độ lớn nhất cho trong bảng 3.

10.1.1.3. Giới hạn chảy trên và dưới (R_eH và R_et)

Nếu cả hai giới hạn chảy được xác định trong cùng một phép thử, phải tuân theo các điều kiện để xác định giới hạn chảy dưới (xem 10.1.1.2)

10.1.1.4. Giới hạn dẻo (xác định theo độ kéo dài không tỷ lệ) và giới hạn dẻo (xác định theo độ kéo dài tổng) (R_p và R₁)

Tốc độ tăng ứng suất trong khoảng giới hạn cho trong bảng 3.

Trong khu vực dẻo và cho tới giới hạn dẻo (xác định theo độ kéo dài không tỷ lệ hoặc độ kéo dài tổng) tốc độ biến dạng không vượt quá 0,0025/s.

...

...

...

Nếu máy thử không có khả năng đo hoặc kiểm soát tốc độ biến dạng, phải sử dụng vận tốc chuyển động của các con trượt đứng bằng với tốc độ tăng ứng suất cho trong bảng 3 cho đến khi kết thúc quá trình chảy.

10.1.2. Giới hạn bền kéo (R_m)

10.1.2.1. Trong khu vực dẻo

Tốc độ biến dạng của phần song song không vượt quá 0,008/s.

10.1.2.2. Trong khu vực đàn hồi

Nếu phép thử không bao gồm việc xác định ứng suất chảy, tốc độ máy thử có thể đạt tốc độ lớn nhất cho phép trong khu vực dẻo.

10.2. Phương pháp kẹp

Mẫu thử phải được giữ bằng cách thích hợp như nêm, kẹp ren, giá kẹp có gờ….).

Các đầu giữ phải được chế tạo để đảm bảo rằng mẫu thử được giữ sao cho lực được đặt dọc trục nhiều nhất có thể. Điều đó đặc biệt quan trọng khi thử vật liệu giòn hoặc khi xác định ứng suất chảy dẻo (độ giãn dài không tỷ lệ) hoặc ứng suất chảy dẻo (độ giãn dài tổng) hoặc ứng suất chảy.

...

...

...

11.1. Độ giãn dài sau khi đứt được xác định phù hợp với định nghĩa trong 4.4.2.

Để đạt được điều đó, lắp lại cẩn thận hai phần đứt của mẫu thử sau cho đường tâm của chúng nằm trên một đường thẳng.

Cần phải chú ý đặc biệt để đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữa các phần đứt của mẫu thử khi đo chiều dài cuối cùng. Điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp mẫu thử có mặt cắt ngang nhỏ và mẫu thử có trị số giãn dài thấp.

Độ giãn dài sau khi đứt (L_u - L_o) được xác định đến 0,25 mm gần nhất bằng thiết bị đo có độ phân giải 0,1 mm và trị số độ giãn dài sau khi đứt được làm tròn đến 0,5%. Nếu độ giãn dài tương đối nhỏ nhất qui định nhỏ hơn 5%, cần lưu ý đặc biệt khi xác định độ giãn dài (xem phụ lục E).

Nói chung, phép đo này chỉ có giá trị nếu khoảng cách giữa chỗ đứt và chỗ đánh dấu chiều dài gần nhất không nhỏ hơn một phần ba chiều dài cữ ban đầu (L_o). Tuy nhiên, phép đo có giá trị không phụ thuộc vào vị trí đứt, nếu độ giãn dài sau khi đứt bằng hoặc lớn hơn giá trị qui định.

11.2. Đối với máy thử có khả năng đo độ giãn dài sau đứt bằng máy đo độ giãn, không cần phải đánh dấu chiều dài chuẩn. Độ giãn dài được đo như là độ giãn dài tổng sau khi đứt và do đó cần phải trừ đi độ giãn dài đàn hồi để nhận được độ giãn dài sau khi đứt.

Nói chung, phép đo này chỉ có giá trị nếu chỗ đứt nằm bên trong chiều dài cữ cho máy đo độ giãn (L_e). Máy đo này có giá trị không kể đến vị trí của mặt cắt đứt nếu độ giãn dài sau đứt bằng hoặc lớn hơn giá trị qui định.

Chú thích – Nếu tiêu chuẩn sản phẩm qui định việc xác định độ giãn dài tương đối sau khi đứt đối với chiều dài cữ đã cho, chiều dài cữ cho máy đo độ giãn phải bằng chiều dài này.

11.3. Nếu độ giãn dài được đo trên chiều dài cố định cho trước, nó có thể chuyển đổi thành chiều dài cữ tỷ lệ, bằng cách sử dụng công thức chuyển đổi hoặc bảng được thỏa thuận trước khi bắt đầu thử (ví dụ như trong ISO 2566-1 và ISO 2566-2)

...

...

...

11.4. Để tránh có mẫu thử bị loại bỏ, trên đó vết gãy xuất hiện bên ngoài giới hạn qui định trong 11.1, có thể sử dụng phương pháp dựa trên cơ sở chia L_o thành N phần bằng nhau như qui định ở phụ lục G.

12. Xác định độ giãn dài tương đối tổng tại lực lớn nhất A_gt

Phương pháp này xác định trên đồ thị lực – độ kéo dài nhận được bằng máy đo độ giãn, độ kéo dài tại lực thử lớn nhất (∆L_m).

Một số vật liệu thể hiện khoảng phẳng tại lực lớn nhất. Khi xảy ra điều đó, độ giãn dài tương đối tổng tại lực lớn nhất được lấy ở điểm giữa của khoảng phẳng đó (xem hình 1)

Chiều dài cữ cho máy đo độ giãn phải được ghi trong báo cáo thử.

Độ giãn dài tương đối tổng tại lực lớn nhất được tính bằng công thức sau:

A_gt  =

Nếu phép thử kéo tiến hành trên máy thử được điều khiển bằng máy tính có hệ thống thu nhận dữ liệu, độ kéo dài được xác định trực tiếp tại thời điểm lực lớn nhất.

Tham khảo phương pháp thủ công được trình bày ở phụ lục H.

...

...

...

13.1. Giới hạn dẻo (qui ước với độ kéo dài không tỷ lệ) được xác định từ đồ thị lực – độ kéo dài bằng cách kẻ đường song song với đoạn thẳng của đường cong và ở khoảng cách từ đó tương đương với phần trăm không tỷ lệ được mô tả, ví dụ 0,2%. Điểm mà tại đó đường thẳng này cắt đường cong là lực tương ứng với giới hạn dẻo yêu cầu (độ kéo dài không tỷ lệ). Giới hạn dẻo nhận được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử (S_o) (xem hình 6).

Phải đảm bảo độ chính xác khi vẽ đồ thị lực - độ kéo dài.

Nếu đoạn thẳng của đồ thị lực – độ kéo dài được xác định không rõ ràng, do đó ngăn cản việc kẻ đường song song với độ chính xác đảm bảo, cần theo quy trình sau (xem hình 6).

Khi vượt quá giới hạn dẻo dự đoán, lực thử giảm đến giá trị bằng khoảng 10% lực thử nhận được. Sau đó lực thử tăng trở lại cho đến khi vượt quá giá trị nhận được ban đầu. Để xác định giới hạn dẻo yêu cầu, về một đường thẳng qua vòng trễ. Sau đó kẻ đường thẳng song song với đường thẳng này tại khoảng cách từ đường cong chính xác ban đầu, được đo dọc theo hoành độ, bằng với phần trăm không tỷ lệ được mô tả. Điểm cắt nhau của đường thẳng song song này và đường cong lực – độ kéo dài là lực tương ứng với giới hạn dẻo. Giới hạn dẻo nhận được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử (S_o) (xem hình 6).

Chú thích – Việc hiệu chỉnh điểm xuất phát của đường cong có thể được thực hiện bằng các phương pháp khác nhau. Thường sử dụng phương pháp sau: kẻ một đường thẳng song song với đường thẳng được xác định bằng vòng trễ mà nó cắt ngang phần đàn hồi đi lên của đồ thị, độ dốc của đồ thị là gần nhất với vóng trễ. Điểm mà đường thẳng này cắt trục hoành là điểm xuất phát chính xác của đường cong.

13.2. Các đặc tính có thể nhận được mà không phải vẽ đường cong lực – độ kéo dài bằng cách sử dụng các thiết bị tự động (như là bộ vi xử lý).

14. Xác định giới hạn dẻo theo độ kéo dài tổng (R_t)

14.1. Giới hạn dẻo (độ kéo dài tổng) được xác định trên đồ thị lực – độ kéo dài bằng cách kẻ một đường thẳng song song với trục tung (trục lực) và ở khoảng cách từ trục tung bằng với độ kéo dài tương đối tổng. Điểm mà đường thẳng đó cắt đường cong là lực tương ứng với giới hạn dẻo qui định. Giới hạn dẻo nhận được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử (S_o) (xem hình 4)

14.2. Các đặc tính có thể nhận được mà không phải vẽ đồ thị lực – độ kéo dài bằng cách sử dụng thiết bị tự động.

...

...

...

Mẫu thử phải chịu lực tác động từ 10 s đến 12 s tương ứng với ứng suất qui định và sau khi bỏ lực, độ giãn dài qui định hoặc độ kéo dài qui định không được lớn hơn trị số phần trăm qui định đối với chiều dài cữ ban đầu.

16. Xác định độ thắt tương đối của diện tích (Z)

Độ thắt tương đối của diện tích được xác định phù hợp với định nghĩa trong 4.7.

Hai mảnh đứt của mẫu thử được lắp lại sao cho đường trục của chúng nằm trên một đường thẳng. Diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất sau khi đứt (S_u) được đo với độ chính xác ± 2% (xem phụ lục A đến D). Sự sai khác giữa diện tích (S_u) và diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) thể hiện như là phần trăm của diện tích ban đầu là độ thắt tương đối của diện tích.

17. Độ chính xác của kết quả thử

Độ chính xác của kết quả thử phụ thuộc vào một số thông số có thể chia thành hai loại:

- thông số đo như là cấp của máy thử, máy đo độ giãn và độ chính xác của việc đo kích thước mẫu thử;

- vật liệu và thông số thử như là bản chất của vật liệu, thông số hình học và việc chuẩn bị mẫu thử, tốc độ thử, nhiệt độ, thu thập dữ liệu và kỹ thuật phân tích.

Hiện nay do thiếu số liệu của tất cả các loại vật liệu nên không thể qui định các giá trị của độ chính xác cho các đặc tính khác nhau đo được bằng thử kéo.

...

...

...

Phụ lục K qui định các giá trị nhận được từ các phép thử giữa các phòng thử nghiệm các nhóm thép và hợp kim nhôm.

18. Báo cáo kết quả thử

Ít nhất báo cáo kết quả thử phải bao gồm các thông tin sau:

a) số hiệu tiêu chuẩn này, đó là TCVN 197 : 2002 (ISO 6892)

b) dấu hiệu nhận biết mẫu thử;

c) vật liệu qui định, nếu biết;

d) loại mẫu thử;

e) vị trí và hướng lấy mẫu thử;

f) đặc tính được đo và kết quả.

...

...

...

Chú thích – Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo

Hình 1 – Định nghĩa độ giãn dài

Chú thích – Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo

Hình 2 – Định nghĩa giới hạn chảy trên và dưới đối với loại đường cong khác nhau

Chú thích – Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo

Hình 3 – Giới hạn dẻo, độ kéo dài không tỷ lệ (R_p)

...

...

...

Hình 4 – Giới hạn dẻo, độ kéo dài tổng (R_t)

Hình 5 – Giới hạn bền qui ước (R_r)

Chú thích – Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo

Hình 6 – Giới hạn dẻo, độ kéo dài tổng không tỷ lệ (R_p) (xem 13.1)

Hình 7 – Độ kéo dài tương đối tại điểm chảy  (A_e)

Chú thích – Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo

Hình 8 – Lực lớn nhất

...

...

...

Chú thích:

1. Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ là tham khảo.

2. Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo.

Hình 9 – Mẫu thử mặt cắt ngang hình chữ nhật được gia công

(xem phụ lục A)

 

Chú thích:

1. Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ là tham khảo.

2. Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo.

...

...

...

(xem phụ lục B)

Chú thích:

1. Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ là tham khảo.

2. Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo.

Hình 11 – Mẫu thử tỷ lệ

(xem phụ lục C)

Chú thích:

...

...

...

2. Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo.

Hình 12 – Mẫu thử bao gồm chiều dài ống

(xem phụ lục D)

Chú thích:

1. Hình dạng các đầu mẫu thử chỉ là tham khảo.

2. Xem bảng 1 để giải thích số tham khảo.

Hình 13 – Mẫu thử cắt từ ống

(xem phụ lục D)

...

...

...

Phụ lục A

(qui định)

Loại mẫu thử dùng cho sản phẩm mỏng: tấm, dải, băng chiều dày trong khoảng 0,1 mm và 3 mm

Đối với các sản phẩm có chiều dày nhỏ hơn 0,5 mm, cần thiết phải có các lưu ý đặc biệt.

A.1. Hình dạng của mẫu thử

Nói chung, mẫu thử có hai đầu được kẹp chặt lớn hơn chiều dài phần song song. Chiều dài phần song song (L_c) được nối với hai đầu bằng góc lượn chuyển tiếp có bán kính nhỏ nhất là 20 mm. Chiều rộng của hai đầu này nhỏ nhất là 20 mm và không lớn hơn 40 mm.

Theo thỏa thuận, mẫu thử cũng bao gồm các dải với các mặt song song. Đối với 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 phần song song không nhỏ hơn L_o +

...

...

...

Trong trường hợp mẫu thử có chiều rộng mặt song song nhỏ hơn 20 mm, thì chiều dài cữ ban đầu (L_o) bằng 50 mm trừ khi có các qui định khác trong tiêu chuẩn sản phẩm. Đối với loại mẫu thử này, chiều dài tự do giữa các đầu kẹp bằng L_o + 3b.

Có hai loại mẫu thử không tỷ lệ với kích thước cho trong bảng A.1.

Khi đó kích thước của từng mẫu thử, sử dụng đúng sai hình dạng cho bảng A.

Trong trường hợp mẫu thử có chiều rộng bằng chiều rộng sản phẩm, diện tích mặt cắt ngang ban đầu được tính toán theo kích thước của mẫu thử.

Có thể sử dụng chiều rộng danh nghĩa của mẫu thử, miễn là dung sai gia công và dung sai hình dạng phải theo A.2, tránh do chiều rộng mẫu thử trong khi thử.

Bảng A.1 – Kích thước mẫu thử

Kích thước tính bằng milimet

Loại mẫu thử

Chiều rộng

...

...

...

Chiều dài cữ ban đầu

L_o

Chiều dài phần song song

L_c

Chiều dài tự do giữa hai đầu kẹp đối với mẫu thử có các mặt song song

1

12,5 ± 1

50

75

...

...

...

2

20 ± 1

80

120

140

Bảng A.2 – Dung sai chiều rộng của mẫu thử

Kích thước và dung sai tính bằng milimet

Chiều rộng danh nghĩa của mẫu thử

Dung sai gia công^1)

...

...

...

12,5

± 0,09

0,043

20

± 0,105

0,052

1) Dung sai js 12 phù hợp với TCVN 2245: 1999. Dung sai này được sử dụng nếu trị số danh nghĩa của diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) được dùng trong tính toán mà không phải đo chung.

2) Dung sai IT9 (xem TCVN 2245 : 1999). Sai lệch lớn nhất giữa các phép đo chiều rộng là dọc theo toàn bộ chiều dài phần song song của mẫu thử.

A.3. Chuẩn bị mẫu thử

...

...

...

Đối với vật liệu rất mỏng, nên cắt các dải có chiều rộng đồng nhất và xếp thành chồng có các lớp giây lót bền với đầu cắt. Các chồng dải nhỏ được xếp với dải dày lớn ở hai mặt bên, trước khi được gia công đến kích thước cuối cùng của mẫu thử.

Các giá trị cho trong A.2, ví dụ ± 0,09 mm đối với chiều rộng danh nghĩa 12,5 mm, có nghĩa là không có mẫu thử nào có chiều rộng nằm ngoài hai giá trị dưới đây, nếu giá trị danh nghĩa của diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) được dùng mà không phải đo chúng:

12,5 + 0,09 = 12,59 mm

12,5 - 0,09 = 12,41 mm

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

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

Sai số khi xác định diện tích mặt cắt ngang ban đầu không được vượt quá ± 2%. Kết quả đo chiều dày của mẫu thử thường là phần lớn nhất của sai số này, sai số khi đo chiều rộng không được vượt quá ± 0,2%.

Phụ lục B

...

...

...

Loại mẫu thử dùng cho dây, thanh và thép hình có đường kính hoặc chiều dày nhỏ hơn 4 mm

B.1. Hình dạng của mẫu thử

Mẫu thử thường bao gồm vị trí không gia công của sản phẩm (xem hình 10).

B.2. Kích thước của mẫu thử

Chiều dài cữ ban đầu phải lấy là 200mm ± 2 mm hoặc 100 mm ± 1 mm. Khoảng cách giữa hai đầu kẹp của máy ít nhất phải bằng L_o ± 50 mm, tức là 250 mm và 150 mm, từ trường hợp dây đường kính nhỏ thì khoảng cách này có thể lấy bằng L_o

Chú thích – Trong trường hợp không xác định được độ giãn dài tương đối sau khi đứt, có thể sử dụng khoảng cách giữa hai đầu kẹp nhỏ nhất là 50 mm.

B.3. Chuẩn bị mẫu thử

Nếu sản phẩm được cung cấp ở dạng cuộn, phải nắn thẳng chúng một cách cẩn thận.

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

...

...

...

Đối với sản phẩm có mặt cắt ngang hình tròn, diện tích mặt cắt ngang ban đầu được tính từ giá trị trung bình số học của hai kết quả đo trên hai hướng góc vuông với nhau.

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu có thể được xác định từ khối lượng của chiều dài cho trước và khối lượng riêng của chúng.

Phụ lục C

(quy định)

Loại mẫu thử dùng cho tấm, băng có chiều dày bằng hoặc lớn hơn 3 mm, và cho dây, thanh, thép hình có đường kính hoặc chiều dày bằng hoặc lớn hơn 4 mm

C.1. Hình dạng của mẫu thử

Nói chung, mẫu thử được gia công và chiều dài phần song song được nối với hai đầu kẹp bằng phần cong chuyển tiếp có các hình dạng thích hợp với đầu kẹp của máy thử (xem hình 11). Bản hình nhỏ nhất của phần cong chuyển tiếp giữa hai đầu kẹp và chiều dài phần song song phải là:

- 0,75 d (d là đường kính của chiều dài cữ) đối với mẫu thử hình trụ;

...

...

...

Thép hình, thanh v,v,v có thể thử mà không phải gia công, nếu có yêu cầu.

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

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

Nói chung, đường kính chiều dài phần song song của mẫu thử hình trụ được gia công không nhỏ hơn 4 mm.

C.2. Kích thước của mẫu thử

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

Chiều dài phần song song (L_c) ít nhất phải bằng:

a) L_o +  trong trường hợp mẫu thử có mặt cắt ngang hình tròn;

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

...

...

...

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

Chiều dài tự do giữa hai đầu kẹp của máy phải đủ cho vạch dấu chuẩn tại khoảng cách hợp lý từ các đầu kẹp.

C.2.3. Chiều dài cữ ban đầu (L_o)

C.2.3.1. Mẫu thử tỷ lệ

Như là qui tắc chung, mẫu thử tỷ lệ được sử dụng khi chiều dài cữ ban đầu (L_o) liên quan tới diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) bằng phương trình:

L_o  = k

trong đó k = 5,65

Mẫu thử với mặt cắt ngang hình tròn thường có kích thước như cho trong bảng C.1.

Thang cho trong phụ lục F làm thuận lợi hơn khi xác định chiều dài cữ ban đầu (L_o) tương ứng với kích thước của mẫu thử có mặt cắt ngang hình chữ nhật.

...

...

...

Nếu tiêu chuẩn sản phẩm qui định có thể sử dụng mẫu thử không tỷ lệ.

Bảng C.1 – Mẫu thử có mặt cắt ngang hình tròn

k

Đường kính

d

mm

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu

S_o

mm^2

...

...

...

L_o = k

mm

Chiều dài phần song song nhỏ nhất

L_c

mm

Chiều dài tổng

L_t

mm

5,65

...

...

...

10 ± 0,075

5 ± 0,040

314

78,5

19,6

100 ± 1

50 ± 0,5

25 ± 0,25

110

...

...

...

28

Phụ thuộc vào phương pháp lắp mẫu thử vào máy thử

Trên nguyên tắc

L_t > L_c + 2d hoặc 4d

C.3. Chuẩn bị mẫu thử

Dung sai kích thước ngang của mẫu thử qua gia công cho trong bảng C.2.

Ví dụ việc sử dụng các dung sai trên như sau:

a) Dung sai gia công

Giá trị cho trong bảng C.2, ví dụ ± 0,075 mm đối với đường kính danh nghĩa 10 mm, có nghĩa là không có mẫu thử nào có đường kính nằm ngoài hai giá trị cho dưới đây, nếu giá trị diện tích mặt cắt ngang ban đầu được dùng trong tính toán mà không phải đo chúng.

...

...

...

10 – 0,075 = 9,925 mm

b) Dung sai hình dạng

Giá trị cho trong bảng C.2 có nghĩa là, đối với mẫu thử có đường kính danh nghĩa 10 mm thỏa mãn các điều kiện gia công nêu trên, sai lệch giữa đường kính lớn nhất và nhỏ nhất đo được không được quá 0,04 mm.

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

C.4. Xác định diện tích mẫu thử ngang ban đầu (S_o)

Có thể sử dụng đường kính danh nghĩa để tính diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử có mặt cắt ngang hình tròn mà nó thỏa mãn dung sai cho trong bảng C.2. Đối với tất cả các hình dạng của mẫu thử, diện tích mặt cắt ngang ban đầu được tính từ các phép đo các kích thước tương ứng với sai số không vượt quá ± 0,5% đối với từng kích thước.

Bảng C.2 – Dung sai liên quan đến kích thước ngang của mẫu thử

Kích thước và dung sai tính bằng milimét

Ký hiệu

...

...

...

Dung sai gia công trên kích thước danh nghĩa^1)

Dung sai hình dạng

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

3

± 0,05

0,025^2)

> 3

≤ 6

± 0,06

...

...

...

> 6

≤ 10

± 0,075

0,036^2)

> 10

≤ 18

± 0,09

0,043^2)

> 18

...

...

...

± 0,105

0,052^2)

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

Giống như dung sai trên đường kính mẫu thử có mặt cắt ngang hình tròn

Kích thước ngang của mẫu thử có mặt cắt ngang hình chữ nhật chỉ qua gia công trên hai mặt đối diện

3

0,14^3)

...

...

...

≤ 6

0,18^3)

> 6

≤ 10

0,22^3)

> 10

≤ 18

...

...

...

0,27^3)

> 18

≤ 30

0,33^3)

> 30

≤ 50

0,39^3)

...

...

...

2) Dung sai IT9    }Sai lệch lớn nhất giữa các phép đo kích thước ngang qui định dọc theo toàn
3) Dung sai IT13  } bộ chiều dài phần song song (L_c) của mẫu thử.

Phụ lục D

(qui định)

Loại mẫu thử dùng cho ống

D.1. Hình dạng của mẫu thử

Mẫu thử bao gồm đoạn ống hoặc các dải dọc hoặc dải ngang cắt từ ống và có chiều dày toàn bộ thành ống (xem hình 12 và 13) hoặc mẫu thử có mặt cắt ngang hình tròn được chế tạo từ thành ống.

Mẫu thử có mặt cắt ngang dọc, ngang hoặc hình tròn được gia công như mô tả ở phụ lục A đối với ống có chiều dày thành nhỏ hơn 3 mm và trong phụ lục C đối với chiều dày bằng hoặc lớn hơn 3 mm. Thường sử dụng đất đai đối với ống có chiều dày thành lớn hơn 0,5 mm.

D.2. Kích thước của mẫu thử

...

...

...

Đoạn ống có thể được bịt ở hai đầu. Chiều dài tự do giữa từng nút bịt và vạch dấu chuẩn gần nhất phải lớn hơn D/4. Trong trường hợp có tranh chấp, sử dụng giá trị D dài nhất khi có đủ vật liệu.

Chiều dài của nút bịt lồi ra liên quan đến đầu kẹp của máy thử trong hướng của vạch dấu chuẩn không được vượt quá D, và hình dạng của nó phải sao cho không gây trở ngại đến biến dạng của chiều dài cữ.

D.2.2. Dải dọc hoặc dải ngang

Chiều dài phần song song của dải dọc phải được nắn thẳng nhưng các đầu kẹp có thể được làm phẳng để kẹp trên máy thử.

Kích thước của mẫu thử dọc hoặc ngang khác với trị số cho trong phụ lục A và C được quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm.

Phải có phòng ngừa đặc biệt khi nắn thẳng mẫu thử ngang.

D.2.3. Mẫu thử mặt cắt ngang tròn được gia công trên thành ống

Việc lấy mẫu thử 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 của đầu đoạn ống hoặc dải dọc hoặc dải ngang được xác định từ khối lượng của mẫu thử, chiều dài đo được và khối lượng nóng của chúng.

Diện tích mặt cắt ngang ban đầu (S_o) của mẫu thử từ dải dọc hoặc dải ngang phải được tính theo phương trình sau:

1) S_o =

trong đó

a là chiều dày thành ống;

b là chiều rộng trung bình của dải;

D là đường kính ngoài.

Có thể sử dụng phương trình đơn giản sau đối với mẫu thử dọc hoặc ngang

2) S_o = abKhi < 0,25

...

...

...

trong trường hợp đoạn ống, diện tích mặt cắt ngang ban đầu có thể được tính như sau:

S_o =

Phụ lục E

(tham khảo)

Các lưu ý khi đo độ giãn dài tương đối sau khi đứt nếu giá trị qui định nhỏ hơn 5%

Một trong những phương pháp như sau:

Trước khi thử vạch một dấu rất nhỏ gần một trong các đầu của chiều dài phần song song. Dùng cặp thiết bị chia đầu kim đặt chiều dài cữ, vòng cung được vẽ với tâm là đầu trên. Sau khi đứt, đặt mẫu thử bị gẫy vào đồ gá cố định và đặt lực nén dọc trục, thường bằng van trục vít, đủ lớn để giữ cho các phần mẫu gắn chắc vào nhau trong khi đo. Vòng cung thứ hai có cùng bán kính được vẽ từ tâm ban đầu, và khoảng cách giữa hai vết vạch đo được bằng kính hiển vi đo hoặc dụng cụ thích hợp khác. Để làm cho vết vạch chuẩn dễ nhìn thấy, có thể phủ màng mỏng nhuộm mầu mẫu thử trước khi thử.

...

...

...

(tham khảo)

Toán đồ để tính toán chiều dài cữ của mẫu thử có mặt cắt ngang hình chữ nhật

Toán đồ này được sử dụng bằng phương pháp xếp thẳng hàng (vạch tuyến)

F.1. Phương pháp sử dụng

Thực hiện các bước sau:

a) trên các thang bên ngoài chọn hai điểm a và b đại diện cho chiều dày và chiều rộng của mẫu thử hình chữ nhật;

b) nối hai điểm này bằng một đường thẳng (chiều dài của dây hoặc mép của thước).

c) đọc chiều dài cữ tương ứng trên thang chia độ bên trái, tại điểm cắt của đường thẳng đo với thang chia ở giữa.

Ví dụ sử dụng

...

...

...

a = 15,5 mm

L_o = 102 mm

Chú thích

1) Sai số số đo L_o nhỏ hơn + 1% có nghĩa là có thể sử dụng toán đồ này trong tất cả các trường hợp mà không cần tính toán thêm.

2) Sai số số đo L_o lớn hơn ± 1% có nghĩa là trong một số trường hợp không nhận được độ chính xác qui định, do đó cần phải tính toán sản phẩm trực tiếp từ a và b.

F.2. Xây dựng toán đồ

Với ba đường thẳng song song cách đều nhau được chia độ loga. Độ loga được chia sao cho lg10 tương ứng với 250 mm; ba thang đo tăng về phía đầu trên trang giấy. Các điểm (20) và (10) được đặt ở khoảng giữa trong hai thang bên. Nối hai điểm (10) của hai thang bên.

Điểm cắt của đường thẳng đó với thang đo giữa là điểm 56,5 của thang chia độ bên trái của thang giữa L_o.

Thang đo diện tích S_o nằm bên phải của thang đo giữa trùng với điểm 50,5 là điểm 100 trên thang đo diện tích, số chia độ này có thể vẽ trên thang bằng nửa số chia độ cho trước, đó là:

...

...

...

Phụ lục G

(tham khảo)

Đo độ giãn dài tương đối sau khi đứt trên cơ sở chia nhỏ chiều dài cữ ban đầu

Để tránh việc loại bỏ mẫu thử khi vị trí đứt không tuân theo điều kiện của 11.1, theo thỏa thuận nên sử dụng phương pháp sau:

a) trước khi thử chia chiều dài cữ ban đầu thành N phần bằng nhau.

b) sau khi thử, dùng ký hiệu X để biểu thị dấu chuẩn bên mẫu ngắn và ký hiệu Y biểu thị dấu chuẩn trên mẫu đạt hơn, việc chia nhỏ chúng ở cùng khoảng cách từ vết gãy giống như dấu X.

Nếu n hệ số đoạn qua X và Y, độ giãn dài sau đạt được, xác định như sau:

...

...

...

dùng phương trình sau để tính độ giãn dài tương đối sau khi đứt

2) Nếu N – n là số lẻ (xem hình G.1.b) do khoảng cách giữa X và Y và khoảng cách từ Y đến dấ chia độ Z’ và Z’’ tương ứng tại

dùng phương trình sau để tính độ giãn dài tương đối sau khi đứt

 

Chú thích – Hình dạng đầu mẫu thử chỉ là tham khảo

...

...

...

Phụ lục H

(tham khảo)

Phương pháp thủ công xác định độ giãn dài tương đối tổng tại lực lớn nhất đối với sản phẩm dài như là thanh, dây

Phương pháp máy độ giãn được xác định trong điều 12 có thể được thay thế bằng phương pháp thủ công dưới đây. Trong trường hợp có tranh chấp phải sử dụng phương pháp máy đo độ giãn.

Phương pháp này bao gồm việc đo trên phần dài hơn của mẫu thử đã chịu thử kéo, độ giãn dài không tỷ lệ tại lực lớn nhất, do đó có thể tính được độ giãn dài tương đối tổng.

Trước khi thử, vạch các dấu cách đều nhau trên chiều dài cữ được đo, khoảng cách giữa hai dấu liên tiếp bằng ước số của chiều dài cữ ban đầu (L_o). Dấu ký hiệu của chiều dài L_o có độ chính xác ÷ 0,5 mm. Chiều dài thể hiện giá trị độ giãn dài tương đối tổng được xác định trong tiêu chuẩn sản phẩm.

Đo chiều dài cữ ... sau khi đạt (L’_o) trên phần gãy đạt nhất của mẫu thử với độ chính xác trong khoảng 0,5 mm. Để phép đo này có hiệu lực, phải lưu ý hai điều kiện sau:

Giới hạn của vùng đo phải nằm ở vị trí cách mặt gãy ít nhất 5 d và cách đầu kẹp ít nhất 2 d.

...

...

...

Độ giãn dài tương đối không tỷ lệ tại lực lớn nhất được tính bằng công thức

Độ giãn dài tương đối đạt tổng tại lực lớn nhất được tính bằng công thức

Phụ lục J

(tham khảo)

Tiếp cận “Nguồn sai số” để đánh giá độ không đảm bảo đo trong thử kéo

J.1. Lời giới thiệu đo trong thử kéo

...

...

...

Cần lưu ý rằng khi đánh giá độ phân tán tổng các kết quả độ không đảm bảo trong khi đo phải quan tâm đến việc bổ sung độ phân tán sâu có liên quan đến độ không đồng nhất của vật liệu. Phương pháp thống kê các phân tích của việc tiến hành so sánh (thực nghiệm Round Robin) cho trong phụ lục K không phân chia hai nguyên nhân gây ra độ phân tán. Phương pháp hữu ích khác đó đánh giá độ phân tán giữa các phòng thử nghiệm là dùng vật liệu chuẩn được chứng nhận (Certified Reference Material CRM) có các tính chất của vật liệu đã được chứng nhận. Việc chọn các vật liệu để sử dụng như là CRM thử kéo ở nhiệt độ phòng thử được thảo luận ở nơi khác và lô một tấn vật liệu (Nimonic 75) dạng thanh đường kính 14 mm được tiến hành chứng nhận theo kế hoạch dưới sự giám sát của cơ quan có thẩm quyền (Community Buteau of Reference – BCR).

J.2. Đánh giá độ không đảm bảo đo

J.2.1. Các thông số phụ thuộc vật liệu

Phương pháp mà trong đó các sai số từ các nguồn khác nhau được cộng lại cần phải được xem xét một cách rất chi tiết và một hướng dẫn mới đây trong điều khoản đánh giá độ chính xác và độ không đảm bảo đo trong hai tài liệu ISO, ISO 5725 : 2 và Hướng dẫn biểu diễn độ không đảm bảo đo

Trong các phân tích tiếp theo sử dụng diện tích trung bình quy ước nhỏ nhất.

Dung sai đối với các thông số thử khác nhau đối với tính chất keo cho trong bảng J.1 cùng với độ không đảm bảo dự tính. Do hình dạng của đường cong ứng suất, độ thẳng, một số tính chất kéo phải được xác định với độ chính xác cao hơn các tính chất khác, ví dụ, giới hạn chảy trên R_eH chỉ phụ thuộc vào dung sai đo lực và diện tích mặt cắt ngang, trong khi giới hạn dẻo, R_m phụ thuộc vào lực, độ thẳng (sự dịch chuyển) chiều dài cữ và diện tích mặt cắt ngang. Trong trường hợp độ thắt tương đối của diện tích Z, cần phải xem xét dung sai đo diện tích mặt cắt ngang trước và sau khi đứt.

Bảng J.1 – Tập hợp độ không đảm bảo đo lớn nhất cho phép để xác định các số liệu thử kéo.

Thông số

Tính chất kéo, % sai số

...

...

...

R_eL

R_m

R_p

A

Z

Lực

1

1

1

...

...

...

Độ thẳng^1) (sự dịch chuyển)

-

-

-

1

1

...

...

...

-

-

-

1

1

S_o

1

1

...

...

...

1

-

1

S_u

-

-

-

-

-

...

...

...

Độ không đảm bảo dự tính

±

±

±

±

±

±

(Tập hợp sai số sử dụng phương pháp bình thường nhỏ nhất)

1) Thừa nhận máy đo độ giãn cấp 1 đã hiệu chuẩn phù hợp với ISO 9513

...

...

...

Đối với thử kéo ở nhiệt độ thường, chỉ có các tính chất kéo phụ thuộc đường đặc trưng của vật liệu các thông số kiểm soát tốc độ biến dạng (hoặc tốc độ gây ứng suất) là R_eH, R_eL và R_p. Giới hạn kéo, R_m, cũng có thể phụ thuộc tốc độ biến dạng, tuy nhiên trong thực tế thường sử dụng ở tốc độ biến dạng cao hơn nhiều R_p và thường là độ nhạy kém hơn đối với các thay đổi độ biến dạng.

Về nguyên tắc cần phải xác định đường đặc trưng tốc độ biến dạng của vật liệu trước khi tính nguồn sai số tổng. Một khi vào số liệu giới hạn đã có và có thể sử dụng các ví dụ sau để đánh giá độ không đảm bảo đo đối với một số nhóm vật liệu.

Các ví dụ tiêu biểu của tập hợp số liệu sử dụng để xác định đường đặc trưng của vật liệu trên khoảng tốc độ biến dạng qui định trong tiêu chuẩn này được chỉ ra trong bảng J.2 và J.3 và tập hợp các đường đặc trưng của vật liệu đối với ứng suất chảy cho số vật liệu đo được trong điều kiện kiểm soát tốc độ biến dạng cho trong bảng J.2. Số liệu các loại thép đo được ở tốc độ gây ứng suất cho trong báo cáo hội thảo (5).

Bảng J.2 – Ví dụ sự thay đổi ứng suất chảy ở nhiệt độ phòng trên khoảng tốc độ biến dạng cho phép trong tiêu chuẩn này

Vật liệu

Thành phần danh nghĩa

R_p0.2

Giá trị trung bình

MPa

...

...

...

Dung sai tương đương t %

Thép font

Thép ống

Ct Mo V Fe

680

...

...

...

0,06

Thép tấm (Fe 430)

C Mn-Fe

315

1,8

0,9

Thép austenit

...

...

...

(X5 Cr Ni Mo 17 – 12 – 2)

17Ct, 11Ni-Fe

235

6,8

3,4

Hợp kim nén niken

...

...

...

Ni Ct 20 H

18 Ct, 5 Fe2Co-Ni

325

2,8

1,4

Ni Ct Co H At 25 – 20

24 Ct, 20 Co, 3Ni

790

...

...

...

0,95

1,5 Mo, 1,5 At Ni

J.2.3. Độ không đảm bảo do tổng

Đường đặc trưng phụ thuộc vật liệu của giới hạn chảy trên khoảng tốc độ biến dạng cho phép qui định trong bảng J.2 được kết hợp với các thông số không phụ thuộc vật liệu qui định trong bảng J.1, đưa đến sự đánh giá tổng hợp độ không đảm bảo do đối với các vật liệu khác nhau, như qui định trong bảng J.3.

Với mục đích phân tích này, giá trị tổng của sự thay đổi giới hạn chảy trên khoảng tốc độ biến dạng cho phép trong tiêu chuẩn phải giảm đi một nửa và thể hiện như là dung sai tương đương, có nghĩa là đối với thép không gỉ x b cd-itMo 1/ 12 2, giới hạn chảy có thể thay đổi 6,8% trên khoảng tốc độ biến dạng cho phép như vậy nó tương đương với dung sai 3,4%. Do đó đối với thép không gỉ x 5 CtNiMo 17 12 2. độ không đảm bảo đo tổng được cho bởi

...

...

...

Bảng J.3 – Ví dụ về tổng độ không đảm bảo đo ước lượng đối với giới hạn chảy ở nhiệt độ phòng được xác định phù hợp với tiêu chuẩn này

Vật liệu

R_p0,2

Trị số trung bình

MPa

Trị số từ bảng J.1

± %

Trị số từ bảng J.2

%

...

...

...

± %

Thép font

Thép ống

680

2

...

...

...

- 2,0

Thép tấm

315

2

0,9

- 2,2

Thép austenit

...

...

...

X 5 CiNiMo 1/-12-2

235

2

3,4

- 3,9

Hợp kim nén niken

...

...

...

MiCr20 h

325

2

1,4

- 2,4

NiCrCoTiAl25-20

790

2

...

...

...

- 2,2

J.3. Nhận xét cuối cùng (kết luận)

Phương pháp tính toán độ không đảm bảo đo đối với thử kéo ở nhiệt độ phòng sử dụng khái niệm “Nguồn sai số” được vạch ra và cho ví dụ đối với một số vật liệu khi mà đã biết đường đặc trưng của vật liệu với thông số thử. Cần lưu ý rằng độ không đảm bảo đo tính toán được có thể được sửa đổi kể cả ... thống kê phù hợp với hướng dẫn biểu diễn độ không đảm bảo đo^2) và điều này sẽ được thực hiện khi các nhóm công tác Erolab và ISO hoàn thành các kiến nghị của họ về cách tiếp cận tối ưu được chấp nhận. Hơn nữa các yếu tố khác có thể ảnh hưởng tới cách đo các tính chất luôn như là điểm uốn mẫu thử, phương pháp kẹp giữ mẫu thử, hoặc cách kiểm tra máy thử, có nghĩa là kiểm tra máy đo độ giãn hoặc kiểm tra tải/non trượt mà chúng có thể ảnh hưởng đến tính chất khác đo được. Tuy nhiên, vì không đủ các dữ liệu định lượng đã có nên hiện nay không thể tính đến tác động của nó trong nguồn sai số. Cẩn thận thức rằng nguồn sai số này chỉ định ra sự đánh giá đó không đảm bảo đo do kỹ thuật đo và không đánh giá sự cho phép đối với độ phân tán gắn liền với kết quả thực nghiệm thuộc về độ không đồng nhất của vật liệu.

Cuối cùng, cần nhận thức rằng khi vật liệu chuẩn thích hợp sẵn có, chúng sẽ là các phương tiện hữu dụng đo độ không đảm bảo đo tổng trên các máy thử bất kỳ kể cả ảnh hưởng của việc kẹp mẫu, uốn v.v mà hiện nay chưa xác định được định lượng.

Hình J.1 – Sự thay đổi của giới hạn chảy dưới (R_at) ở nhiệt độ phòng như là hàm số của tốc độ biến dạng đối với thép tấm^(8)

Hình J.2 – Số liệu thử kéo ở 22^oC đối với Ni Cr 20 Ti

...

...

...

(tham khảo)

Độ chính xác của phép thử kéo – kết quả chương trình thử giữa các phòng thí nghiệm

K.1. Nguyên nhân độ không đảm bảo đo trong thử kéo.

Độ chính xác của các kết quả đo thử kéo được giới hạn bởi các thông số liên quan đến vật liệu, mẫu thử, thiết bị thử, cách tiến hành thử và phương pháp tính các đặc tính cơ học.

Đặc biệt hơn, cần chú ý đến các nguyên nhân sau của độ không đảm bảo đo:

- độ không đồng nhất tồn tại trong lò chế tạo nhận được từ các mẻ vật liệu riêng;

- hình dạng mẫu thử, phương pháp chuẩn bị và dung sai;

- phương pháp kẹp mẩu và đặt trục tác dụng lực;

- máy thử và hệ thống đo kết hợp lại (độ vững vàng, sự chuyển động, sự kiểm tra, phương pháp vận hành;

...

...

...

- nhiệt độ thử và tốc độ đặt tải trong các giai đoạn thử kế tiếp nhau,

- sai số do con người hoặc phần mềm kết hợp với việc xác định các đặc tính kéo.

Các yêu cầu và dung sai trong tiêu chuẩn này không cho phép xác định ảnh hưởng của tất cả các thông số này. Cần phải sử dụng phép thử giữa các phòng thử nghiệm đối với việc xác định toàn bộ độ không đảm bảo đo các kết quả trong điều kiện gần với thực tế sản xuất của phép thử. Tuy nhiên, các phép thử đó không cho phép phân chia các ảnh hưởng liên quan đến vật liệu từ các sai số do phương pháp thử.

K.2. Tiến hành thử

Kết quả của hai chương trình thử giữa các phòng thử nghiệm (chương trình A, tham khảo [7] và chương trình II, tham khảo [B]) được coi như là ví dụ của loại không đảm bảo đo, là đặc trưng nhận được khi thử vật liệu kim loại.

Đối với từng khu loại thuộc chương trình này, số lượng phôi mẫu được lấy ngẫu nhiên từ vật liệu gốc. Việc khảo sát sơ bộ kiểm tra tính đồng nhất của vật liệu gốc và cung cấp số liệu về độ phân tán “bản chất” của đặc tính cơ học trong vật liệu gốc. Các phôi được gửi đến các phòng thử nghiệm riêng biệt ở đó các mẫu thử được gia công đến kích thước thường dùng. Chỉ các yêu cầu đối với mẫu thử và phép thử của chúng là phải phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn thích hợp. Các phép thử nếu được tiến hành trong thời gian ngắn, do cùng người vận hành sử dụng cùng một máy.

Trong bảng K.1 và K.2, có ba loại sai số thể hiện thuật ngữ hệ số độ không đảm bảo tương đối:

UC_r = ± 2s_r  (%)

UC_t = ± 2s_t  (%)

...

...

...

trong đó

 là số trung bình chung;

s_t là độ lệch tiêu chuẩn lặp lại ước tính trong phòng thử nghiệm;

s_L là độ sai khác giữa các phòng thử nghiệm;

s_R là độ chính xác ước tính của phương pháp thử: khả năng tái lập lại độ lệch tiêu chuẩn.

Số lượng trên là gần 95% khoảng tin cậy của . Chúng được tính cho từng loại vật liệu thử và từng đặc tính.

K.3. Kết quả của chương trình A

Có thể tìm chi tiết trong báo cáo, tham khảo (7). Các vật liệu là nhôm mềm, hợp kim nhôm qua xử lý nhiệt, thép hợp kim thấp, thép không gỉ austenit, hợp kim nền niken và thép nhiệt luyện hợp kim cao. Đối với từng loại vật liệu, phản tiến hành sáu thử nghiệm bởi sáu bên tham gia. Trong tất cả các trường hợp, sử dụng mẫu thử hình trụ đường kính 12,5 mm. Các kết quả được tập hợp trong khoảng K.1. Trong trường hợp thép hợp kim thấp có điểm chảy chỉ ghi giới hạn chảy 0,2%. Trị số giãn dài liên quan đến chiều dài cữ bằng năm lần đường kính.

K.4. Kết quả của chương trình B

...

...

...

- hai loại vật liệu tấm: thép cacbon thấp rèn và thép không gỉ austenit (chiều dày 2,5 mm);

- ba loại thép thanh: thép kết cấu, thép không gỉ austenit, thép nhiệt luyện độ bền cao (đường kính 20 mm).

Sử dụng mẫu thử phẳng để thử đối với hai loại vật liệu đầu (18 bên tham gia, 5 phép thử cho mỗi vật liệu) và sử dụng mẫu thử hình trụ đường kính 10 mm đối với thanh (18 bên tham gia, 5 phép thử cho mỗi vật liệu). Chiều rộng của mẫu thử phẳng là 20 mm và chiều dài tính toán ban đầu là 80 mm. Các kết quả được tập hợp trong bảng K.2. Không có sự phân biệt giữa giới hạn chảy thấp (R_et) và giới hạn chảy (R_p0.2) trong trường hợp vật liệu có điểm chảy. Đối với mẫu thử hình trụ, trị số giãn dài ứng với chiều dài tính toán bằng năm lần đường kính.

Bảng K.1. – Kết quả thử kéo giữa các phòng thử nghiệm

Chương trình thử B

Vật liệu

Nhôm

Nhôm

Thép cácbon

...

...

...

Hợp kim niken

Thép không gỉ martensit

EC-H 19

2024-T 351

C 22

X 7 CrNi Mo

17 – 12 - 02

Ni Cr 15 Fe 8

...

...

...

Giới hạn chảy với độ uốn 0,2%, MPa

Trung bình tổng

158,4

362,9

402,4

480,1

268,3

967,5

UC_r (%)

...

...

...

2,82

2,84

2,74

1,86

1,84

UC_L (%)

0,42

0,98

4,04

...

...

...

3,94

2,72

UC_R (%)

4,14

2,98

4,94

8,14

4,36

3,28

...

...

...

Trung bình tổng

176,9

491,3

596,9

694,6

695,9

1 253.0

UC_r (%)

4,90

...

...

...

1,40

0,78

0,86

0,50

UC_L (%)

-

1,00

2,40

2,28

...

...

...

1,16

UC_R (%)

4,90

2,66

2,78

2,40

1,44

1,26

Độ giãn dài trên chiều dài tính toán bằng 5 lần đường kính, %

...

...

...

14,61

18,04

25,63

35,93

41,58

12,39

UC_L (%)

8,14

6,94

...

...

...

3,96

3,22

7,22

UC_R (%)

4,06

17,58

8,18

14,36

7,00

...

...

...

UC_r (%)

9,10

18,90

10,12

14,90

7,72

15,48

Độ thắt, %

Trung bình tổng

...

...

...

30,31

65,59

71,49

59,34

50,49

UC_r (%)

4,86

13,80

2,56

...

...

...

2,28

7,38

UC_L (%)

1,46

19,24

2,88

3,54

0,68

13,78

...

...

...

5,08

23,66

3,84

4,50

2,38

15,62