Tốc độ thử dựa trên tốc độ ứng suất (phương pháp B)

Các tốc độ thử nghiệm phải tuân theo các yêu cầu sau tùy thuộc vào tính chất của vật liệu. Trừ khi có quy định khác, có thể sử dụng bất cứ tốc độ thuận tiện nào của thử nghiệm tới một ứng suất tương đương với một nửa giới hạn chảy quy định. Các tốc độ thử ở phía trên điểm này được quy định dưới đây.

Tốc độ của con trượt đầu kéo của máy phải được giữ không đổi tới mức có thể thực hiện được và trong phạm vi các giới hạn tương đương với các tốc độ ứng suất trong Bảng 3.

CHÚ THÍCH: Để có thông tin, các vật liệu điển hình có mođun đàn hồi nhỏ hơn 150.000 MP_a bao gồm các hợp kim mage, nhôm, đồng thau và titan. Các vật liệu điển hình có mođun đàn hồi lớn hơn 150000 MP_a bao gồm gang rèn, thép, vonfram và các hợp kim có gốc niken.

Bảng 3 - Tốc độ ứng suất

Mođun đàn hồi của vật liệu E MPa	Tốc độ ứng suất MPas-1
	nhỏ nhất	lớn nhất
< 150000	2	20
≥ 150000	6	60

10.4.2.2. Giới hạn chảy dưới, ReL

Nếu chỉ xác định giới hạn chảy dưới, tốc độ biến dạng trong quá trình chảy của phần song song của mẫu thử phải ở giữa 0,00025s^-1 và 0,0025s^-1. Tốc độ biến dạng trong phần song song phải được giữ không đổi tới mức có thể thực hiện được. Nếu tốc độ này không thể trực tiếp điều chỉnh được thì phải được cố định bằng cách điều chỉnh ứng suất ngay trước khi bắt đầu chảy, các bộ điều khiển của máy không được điều chỉnh thêm tới khi hoàn thành quá trình chảy.

Trong bất cứ trường hợp nào tốc độ ứng suất trong phạm vi đàn hồi cũng không được vượt quá các tốc độ lớn nhất cho trong Bảng 3.

10.4.2.3. Các giới hạn chảy trên và dưới, R_eH và R_eL

Nếu cả hai giới hạn chảy trên và dưới được xác định trong cùng một thử nghiệm, các điều kiện để xác định giới hạn chảy dưới phải được tuân thủ (xem 10.4.2.2).

Tốc độ của con trượt đầu kéo của máy phải được giữ không đổi tới mức có thể thực hiện được và trong các giới hạn tương đương với các tốc độ ứng suất trong Bảng 3 trong phạm vi đàn hồi.

Trong phạm vi dẻo và đến giới hạn dẻo (độ giãn dẻo hoặc độ giãn dài tổng), tốc độ biến dạng không được vượt quá 0,0025s^-1.

10.4.2.5. Tốc độ con trượt đầu kéo

Nếu máy thử không có khả năng đo hoặc điều chỉnh tốc độ biến dạng thì phải sử dụng một tốc độ con trượt đầu kéo tương đương với tốc độ ứng suất cho trong Bảng 3 tới khi hoàn thành quá trình chảy.

Sau khi xác định các tính chất của giới hạn chảy/giới hạn dẻo yêu cầu, tốc độ thử có thể được tăng lên tới một tốc độ biến dạng (hoặc tốc độ tương đương của con trượt đầu kéo) không lớn hơn 0,006s^-1

Nếu chỉ đo giới hạn bền kéo của vật liệu thì có thể sử dụng tốc độ biến dạng trong suốt quá trình thử và tốc độ này không được vượt quá 0,008s^-1

10.5. Lựa chọn phương pháp và tốc độ

Trừ khi có sự thỏa thuận khác, việc lựa chọn phương pháp (A hoặc B) và các tốc độ thử do nhà sản xuất hoặc phòng thử nghiệm được nhà sản xuất lựa chọn quyết định, với điều kiện là phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

Để báo cáo chế độ điều khiển thử nghiệm và các tốc độ thử dưới dạng rút gọn, có thể sử dụng các chữ viết tắt sau:

TCVN 197 (ISO 6892) A_nnn hoặc TCVN 917 (ISO 6892)B_n

Trong đó “A” xác định việc sử dụng phương pháp A (điều khiển tốc độ biến dạng) và “B” xác định việc sử dụng phương pháp B (dựa trên tốc độ ứng suất) các ký hiệu “nnn” là một loạt tới ba ký tự để chỉ các tốc độ được sử dụng trong mỗi pha thử nghiệm như đã quy định trên Hình 9 và “n” có thể được thêm vào để chỉ tốc độ ứng suất (tính bằng MPas^-1) được lựa chọn trong tải trọng đàn hồi.

VÍ DỤ 1: TCVN 197-1:2014 (ISO 6892-1:2009) A224 xác định thử nghiệm dựa trên điều khiển tốc độ biến dạng khi sử dụng các phạm vi 2, 2 và 4

VÍ DỤ 2: TCVN 197-1:2014 (ISO 6892-1:2009) B30 xác định thử nghiệm dựa trên tốc độ ứng suất được thực hiện ở tốc độ ứng suất danh nghĩa 30MPas^-1

VÍ DỤ 3: TCVN 197-1:2014 (ISO 6892-1:2009) B xác định thử nghiệm dựa trên tốc độ ứng suất, được thực hiện ở tốc độ ứng suất danh nghĩa theo Bảng 3.

11. Xác định giới hạn chảy trên

Có thể xác định giới hạn chảy trên từ đường cong lực - độ giãn hoặc dụng cụ chỉ thị tải trọng đỉnh và được xác định là giá trị lớn nhất của ứng suất trước khi giảm lực lần đầu tiên. Cách sau cùng này thu được giới hạn chảy dưới bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử, S_o, (xem Hình 2).

12. Xác định giới hạn chảy dưới

R_eL được xác định từ đường cong lực - độ giãn và được quy định là giá trị thấp nhất của ứng suất trong quá trình chảy dẻo, khi bỏ qua mọi ảnh hưởng chuyển tiếp ban đầu. Giá trị thấp nhất của ứng suất này thu được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử, S_o (xem Hình 2).

Đối với thử nghiệm, R_eL có thể được báo cáo là ứng suất thấp nhất trong phạm vi biến dạng 0,25% đầu tiên sau R_eH khi không tính đến mọi ảnh hưởng chuyển tiếp ban đầu. Sau khi xác định R_eL bằng phương pháp này, tốc độ thử có thể được tăng lên như trong 10.3.4. Việc sử dụng phương pháp ngắn hơn này nên được ghi lại trong báo cáo thử.

CHÚ THÍCH: Điều này chỉ áp dụng cho các vật liệu có hiện tượng chảy và khi không xác định A_e

13. Xác định giới hạn dẻo, độ giãn dẻo

Nếu phần đường thẳng của đường cong lực - độ giãn không được xác định rõ ràng do không vẽ được đường song song có đủ độ chính xác, nên sử dụng phương pháp sau (xem Hình 6).

Khi giới hạn dẻo được thừa nhận là đã bị vượt quá, lực được giảm đi tới một giá trị bằng khoảng 10% lực thu được. Sau đó lực lại được tăng lên tới khi vượt quá giá trị thu được lúc ban đầu. Để xác định giới hạn dẻo mong muốn, vẽ một đường qua vòng từ trễ. Sau đó vẽ một đường song song với đường này cách gốc được hiệu chỉnh của đường cong một khoảng được đo theo trục hoành bằng độ giãn dẻo tương đối đã quy định. Giao điểm của đường song song này và đường cong lực - độ giãn sẽ cho lực tương đương với giới hạn dẻo. Độ bền này thu được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử, S_o (xem Hình 6)

CHÚ THÍCH 1: Có thể sử dụng nhiều phương pháp để xác định gốc được hiệu chỉnh của đường cong lực - độ giãn. Một trong các phương pháp này là vẽ một đường tiếp tuyến đường cong lực - độ giãn bất kỳ song song với đường dây cùng vòng trễ (xem Hình 6).

CHÚ THÍCH 2: Biến dạng dẻo tại điểm bắt đầu giảm lực chỉ hơi cao hơn độ giãn dẻo quy định R_p. Các điểm bắt đầu ở các giá trị cao hơn nhiều sẽ làm giảm độ dốc của đường qua vòng biến dạng trễ.

CHÚ THÍCH 3: Nếu không được quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm hoặc được thỏa thuận của khách hàng, có thể xác định một cách gần đúng giới hạn dẻo trong và sau quá trình chảy dẻo không liên tục.

CHÚ THÍCH: Phương pháp thích hợp khác được đề cập trong GB/T 228 12.

14. Xác định giới hạn dẻo, độ giãn dài tổng

14.1. R_t được xác định trên đường cong lực - độ giãn, có tính đến yêu cầu của 10.2, bằng cách vẽ một đường song song với trục tung (trục biểu thị lực) và cách trục này một khoảng tương đương với độ giãn dài tổng tương đối đã quy định. Điểm tại đó đường song song này cắt đường cong sẽ cho lực tương ứng với giới hạn dẻo mong muốn. Giới hạn dẻo này thu được bằng cách chia lực này cho diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử, S_o (xem Hình 4)

14.2. Có thể thu được đặc tính vật liệu (giới hạn dẻo, độ giãn dài tổng) mà không vẽ đồ thị đường cong lực - độ giãn bằng cách sử dụng các dụng cụ tự động (xem Phụ lục A).

15. Phương pháp kiểm định giới hạn bền quy ước

Cho mẫu thử chịu tác dụng của một lực tương đương với ứng suất quy định trong thời gian 10 s đến 12 s. Lực này thu được bằng cách nhân ứng suất quy định với diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử, S_o. Sau khi dỡ bỏ lực cần xác nhận rằng độ giãn hoặc độ giãn dài do biến dạng dư không lớn hơn tỷ lệ phần trăm được quy định cho chiều dài cữ ban đầu, xem Hình 5.

CHÚ THÍCH: Đây là một phép thử đạt/không đạt thường không được thực hiện như một phần của thử kéo tiêu chuẩn. Ứng suất được áp dụng cho mẫu thử và độ giãn hoặc độ giãn dài quy định do biến dạng dẻo được quy định bởi đặc tính kỹ thuật của sản phẩm hoặc theo yêu cầu của thử nghiệm. Ví dụ: Báo cáo “R_r0,5 = 750MPa, đạt” chỉ ra rằng ứng suất 750MPa đã được áp dụng cho mẫu thử và độ biến dạng dư hợp thành nhỏ hơn hoặc bằng 0,5%.

16. Xác định độ giãn tương đối tại điểm chảy

Đối với các vật liệu có sự chảy dẻo không liên tục, A_e được xác định từ đường cong lực - độ giãn bằng cách trừ đi độ giãn ở R_eH khỏi độ giãn tại lúc bắt đầu tăng bền cơ học một cách đồng đều. Độ giãn tại lúc bắt đầu tăng bền cơ học một cách đồng đều được xác định bằng sự giao nhau của một đường nằm ngang đi qua điểm cực tiểu cục bộ cuối cùng hoặc một đường hồi quy đi qua phạm vi chảy, trước khi tăng bền cơ học một cách đồng đều và một đường tương đương với độ dốc lớn nhất xuất hiện tại lúc bắt đầu tăng bền cơ học một cách đồng đều (xem Hình 7). Độ giãn này được biểu thị bằng một tỷ lệ phần trăm của chiều dài cữ của máy đo độ giãn, L_e.

Phương pháp được sử dụng [xem Hình 7a) hoặc b)] nên được đưa vào tài liệu trong báo cáo thử.

17. Xác định độ giãn dẻo tương đối ở lực lớn nhất

Phương pháp bao gồm xác định độ giãn ở lực lớn nhất trên đường cong lực - độ giãn thu được với một máy đo độ giãn và trừ đi biến dạng đàn hồi.

Tính toán độ giãn dẻo tương đối ở lực lớn nhất, A_g theo phương trình (2):

Trong đó:

L_e là chiều dài cữ của máy đo độ giãn

m_E là độ dốc của phần đàn hồi của đường cong ứng suất - độ giãn dài tương đối;

R_m là giới hạn bền kéo;

ΔL_m là độ giãn ở lực lớn nhất.

CHÚ THÍCH: Đối với các vật liệu có đoạn bằng (trên đường cong ứng suất - độ giãn) ở lực lớn nhất, độ giãn dẻo tương đối ở lực lớn nhất là độ giãn tại điểm giữa của đoạn bằng này, xem Hình 1.

18. Xác định độ giãn dài tương đối tổng ở lực lớn nhất

Phương pháp bao gồm xác định độ giãn ở lực lớn nhất trên đường cong lực - độ giãn thu được với một máy đo độ giãn.

Tính toán độ giãn dài tương đối tổng ở lực lớn nhất, A_gt theo phương trình (3):

Trong đó:

L_e là chiều dài cữ của máy đo độ giãn;

ΔL_m là độ giãn ở lực lớn nhất.

CHÚ THÍCH: Đối với các vật liệu có đoạn nằm ngang (trên đường cong ứng suất - độ giãn) ở lực lớn nhất, độ giãn dài tương đối tổng ở lực lớn nhất là độ giãn ở điểm giữa của đoạn bằng này, xem Hình 1.

19. Xác định độ giãn dài tương đối tổng khi đứt

Phương pháp bao gồm xác định độ giãn lúc đứt trên đường cong lực - độ giãn thu được với một máy đo độ giãn.

Tính toán độ giãn dài tương đối tổng khi đứt, A_t theo phương trình (4):

Trong đó:

L_e là chiều dài cữ của máy đo độ giãn;

ΔL_f là độ giãn lúc đứt

20. Xác định độ giãn dài tương đối sau đứt