TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 7937-3: 2013 iso 15630-3: 2010

Mô đun đàn hồi (E) được xác định dựa trên độ dốc phần tuyến tính của biểu đồ lực kéo - độ giãn trong phạm vi từ 0,2 F_m đến 0,7 F_m chia cho diện tích mặt cắt ngang danh nghĩa của mẫu thử (S_n).

Có thể tính toán độ dốc bằng cách hồi qui tuyến tính các số liệu thử nghiệm hoặc sử dụng kỹ thuật so sánh trực quan bằng mắt trên từng phần của đường cong.

Trong một số trường hợp, như với thanh qua cán nóng và kéo nguội, phương pháp nêu trên không thể thực hiện được. Khi đó có thể phải sử dụng mô đun cát tuyến giữa mức 0,05 F_m và 0,7 F_m như sau:

Ngoài các Điều khoản trong 5.3.1, phải đảm bảo rằng tốc độ tăng ứng suất được giữ không đổi trong suốt toàn bộ phạm vi lực dùng để đo mô đun đàn hồi.

Mẫu thử phải tuân theo các quy định chung trong Điều 4.

©ỡm

CHÚ DẪN:

2 Trục đỡ

3 Trục dẫn

Hình 1 - Nguyên lý của thiết bị thử uốn

6.2.2. Phép thử uốn cũng có thể được tiến hành trên thiết bị có một gối uốn và nhiều trục đỡ [xem TCVN 198 (ISO 7438)].

6.3. Tiến hành thử

Phép thử uốn phải được tiến hành trong khoảng nhiệt độ từ 10 °C đến 35 °C. Mẫu thử phải được uốn quanh gối uốn.

Góc uốn và đường kính gối uốn phải tuân theo các tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng.

6.4. Đánh giá kết quả thử

Việc đánh giá kết quả thử uốn phải tuân theo các tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng.

Trong trường hợp không có các yêu cầu cụ thể, phép thử được coi như đạt yêu cầu nếu trên mẫu thử không xuất hiện các vết nứt có thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Vết nứt dẻo bề mặt có thể xuất hiện trên gân hoặc rãnh lõm và không được coi là không đạt. Vết nứt được coi là vết nứt bề mặt khi chiều sâu của vết nứt không lớn hơn chiều rộng của vết nứt.

Ngoài các quy định chung trong Điều 4, mẫu thử còn phải phù hợp với TCVN 1826 (ISO 7801).

Thiết bị thử phải phù hợp với Điều 4 của TCVN 1826: 2006 (ISO 7801:1984).

Với dây có đường kính danh nghĩa 10 mm < d ≤ 12,5 mm, điều kiện sau được áp dụng cho thiết bị thử như trong TCVN 1826 (ISO 7801): r = (30 ± 1) mm, h = 125 mm, d_g = 11 mm hoặc 13 mm.

7.3. Tiến hành thử

Phép thử bẻ gập hai chiều phải được tiến hành theo TCVN 1826 (ISO 7801).

Phép thử độ hồi phục ứng suất đẳng nhiệt bao gồm việc đo sự thay đổi về lực kéo trong một mẫu thử ở nhiệt độ đã cho (thường được giữ ở 20 °C nếu không có quy định khác) được giữ căng tại một chiều dài không đổi (L₀ + ∆L₀), sau khi đã được tác dụng một lực bắt đầu (F₀) (xem Hình 2).

Lượng suy giảm lực kéo sẽ được biểu diễn dưới dạng tỉ lệ phần trăm của lực bắt đầu trong một khoảng thời gian cho trước.



Hình 2 - Nguyên lý phép thử độ hồi phục ứng suất đẳng nhiệt

8.2. Mẫu thử

Mẫu thử phải tuân theo các quy định chung của Điều 4.

Mẫu thử dùng cho phép thử độ hồi phục phải được giữ thật thẳng. Trên suốt chiều dài phần tự do của mẫu thử giữa các đầu kẹp không được phép có bất kỳ một biến dạng cơ học hay xử lý gì khác.

Lấy hai mẫu thử khác liền kề mẫu thử độ hồi phục để xác định giá trị lực kéo lớn nhất trung bình () nếu lực bắt đầu F₀ được lấy theo tỷ lệ phần trăm của ví dụ: bằng 70 % .

Khung gia tải không được phép có bất kỳ một biến dạng nào gây ảnh hưởng đến kết quả thử.

Lực kéo sẽ được đo bằng phiến đo lực lắp đồng trục hoặc bằng thiết bị khác thích hợp (Ví dụ: hệ thống gia tải bằng đòn bẩy).

Phiến đo lực phải được hiệu chuẩn theo ISO 7500-1 và phải có độ chính xác ± 1 % nếu đo lực nhỏ hơn hoặc bằng 1000 kN và ± 2 % nếu đo lực lớn hơn 1000 kN.

Bất kỳ thiết bị đo lực nào khác nếu sử dụng phải có độ chính xác tương đương độ chính xác của phiến đo lực.

Độ phân giải đầu ra của thiết bị đo lực phải đạt mức 5 x 10^-4 F₀ hoặc cao hơn.

8.3.3. Giãn kế

Chiều dài cữ (L_o) không nhỏ hơn 200 mm. Khi thử dảnh, nên sử dụng loại giãn kế có chiều dài cữ 1000 mm hoặc bằng bội số của chiều dài bước xoắn nếu đo chiều dài thực (L_o + ∆L_o) trên cùng một dây của dảnh. Giãn kế phải có độ chính xác hoặc hiệu chuẩn thang đo có độ phân giải đầu ra không thấp hơn 1 x 10^-6L_o hoặc 1 m tùy theo giá trị nào lớn hơn.

Cơ cấu kẹp phải được thiết kế để đảm bảo hạn chế đến mức thấp nhất khả năng trượt và xoay mẫu trong suốt quá trình thử.

Cơ cấu gia tải phải cho phép tăng tải tác dụng lên mẫu thử một cách từ từ. Cơ cấu này phải được thiết kế sao cho có thể duy trì được chiều dài (L_o + ∆L_o) không vượt quá các giới hạn trong 8.4.5 trong suốt thời gian thử, kể cả khi xảy ra sự giảm lực.

Mẫu thử phải được giữ tối thiểu 24 h trong phòng thử trước khi đem thử.

Mẫu thử phải được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp của thiết bị thử để tránh bị trượt trong lúc gia tải và trong toàn bộ thời gian thử.

8.4.2. Tác dụng lực

Việc tác dụng lực luôn luôn được tiến hành một cách từ từ, tránh thay đổi đột ngột.

Quá trình gia tải cho tới 20 % của lực bắt đầu F₀ có thể được tiến hành tùy ý. Giai đoạn gia tải lên mẫu thử từ 20 % đến 80 % của F₀ phải được tiến hành liên tục hoặc chia thành ít nhất là 3 bước với tốc độ gia tải không đổi và phải được kết thúc trong vòng 6 min. Việc gia tải trong khoảng từ 80 % đến 100 % của F₀ phải được tiến hành liên tục và phải kết thúc trong vòng 2 min kể từ khi đã đạt được 80 % của F₀

CHÚ THÍCH: Tốc độ gia tải đến F₀ bằng (200 ± 50)MPa. min^-1 được xem xét như là tốc độ gia tải đều.

Sau khi đã đạt được lực bắt đầu F₀, tiến hành giữ lực không đổi trong thời gian 2 min. Ngay sau khi kết thúc 2 min giữ lực ở F₀, thời điểm t₀ bắt đầu được tính và ghi lại. Sau thời điểm này chỉ được phép điều chỉnh để duy trì sao cho L_o + ∆L_o được giữ không đổi.

Trên Hình 3 biểu diễn sơ đồ gia tải.

CHÚ DẪN

Lực bắt đầu ,F_o, được quy định trong các tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng. Giá trị đo thực tế của lực bắt đầu phải nằm trong phạm vi dung sai quy định trong Bảng 2.

Trong toàn bộ thời gian thử, lực kéo không được vượt quá giá trị lực bắt đầu lớn hơn dung sai trong Bảng 2.

Độ giãn sinh ra do lực bắt đầu F_o tại thời điểm t₀ phải được đo bằng các loại giãn kế cơ học, quang học hoặc điện tử với độ chính xác như được mô tả trong 8.3.3 ứng với chiều dày cữ ban đầu L₀ chọn trước. Mức độ thay đổi của ∆L₀ không được vượt quá 5 x10 ^-6 L₀ hoặc 5 m chọn giá trị lớn hơn trong một lần đo và không vượt quá 7 x 10 ^-6 L₀ hoặc 7 m chọn giá trị lớn hơn giữa hai lần đo lực liên tiếp.

Nhiệt độ phòng thử và nhiệt độ mẫu thử phải được duy trì trong khoảng (20 ± 2) °C.

Kể từ sau khi bắt đầu thử, độ giảm lực phải được ghi lại liên tục với khoảng cách giữa các lần đọc lực theo các giá trị trong Bảng 3. Sau đó, lực tiếp tục được đọc ít nhất 1 tuần 1 lần.

Độ giãn được đo bằng giãn kế phải được ghi lại liên tục hoặc tối thiểu trong khi đo lực, và hai lần trong khi đo hai lực liên tục (ở chu kỳ thời gian như nhau).

Thời gian thử phải không nhỏ hơn 120 h.

CHÚ THÍCH: Thời gian thử thông thường là 120 h hoặc 1000 h.

Giá trị độ độ hồi phục ứng suất tại 1000 h (hoặc hơn) có thể được ngoại suy từ các phép thử với thời gian không dưới 120 h mà có thể đảm bảo rằng kết quả ngoại suy 1000 h (hoặc hơn) là tương đương với kết quả 1000 h (hoặc hơn) thực sự. Khi đó, trong báo cáo sẽ phải mô tả cụ thể phương pháp ngoại suy.

Phương pháp ngoại suy hiện đang sử dụng dựa trên công thức: log = m logt + n (2)

Trong đó:

 là độ hồi phục tính bằng %.

t là thời gian tính bằng giờ.

m và n là hệ số.

Phép thử mỏi dọc trục là quá trình tác dụng lên mẫu thử một lực kéo dọc trục, lực kéo này có giá trị thay đổi theo chu kỳ dưới dạng hình sin với tần số không đổi, f, trong giới hạn đàn hồi của vật liệu (xem Hình 4). Phép thử được tiến hành cho đến khi mẫu thử bị phá hủy hoặc khi mẫu chưa phá hủy nhưng đã đạt tới một giá trị chu kỳ gia tải cho trước trong các tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng.

CHÚ DẪN:

t Thời gian.

Hình 4 - Biểu đồ chu kỳ gia tải

9.2. Mẫu thử

Mẫu thử phải tuân theo các quy định chung trong Điều 4.

Chiều dài phần tự do phải tuân theo Bảng 4.

Bảng 4 - Chiều dài phần tự do nhỏ nhất của mẫu thử

Thanh và dây	140 mm hoặc 14d, tùy theo giá trị nào lớn hơn
Dảnh	500 mm hoặc 2 lần bước xoắn, tùy theo giá trị nào lớn hơn

Phần tự do của mẫu thử nằm giữa các ngàm kẹp không được phép xử lý dưới bất kỳ hình thức nào.

9.3. Thiết bị thử

Máy thử mỏi phải được hiệu chuẩn theo ISO 7500-1. Độ chính xác phải đạt ít nhất ± 1 %. Máy thử phải có khả năng duy trì giá trị lực cận trên (F_up) trong phạm vi ± 2 % của giá trị lực quy định và giữ được phạm vi lực (F_r) trong phạm vi ± 4 % giá trị quy định.

Mẫu thử phải được kẹp lên máy thử sao cho lực tác dụng lên mẫu theo phương dọc trục và không được phép xuất hiện môment uốn dọc theo mẫu thử. Đối với mẫu dạng tao, chủ yếu là đảm bảo sao cho tất cả các dảnh của tao cùng được kẹp chặt như nhau và lực kéo được phân bố đồng đều.

Phép thử phải được tiến hành trong Điều kiện ổn định về lực cận trên (F_up), phạm vi lực (F_r) và tần số gia tải (f). Không được phép có bất kỳ một gián đoạn nào về chu kỳ gia tải trong suốt toàn bộ thời gian thử. Tuy nhiên, vẫn cho phép tiến hành tiếp tục trở lại một phép thử đã bị gián đoạn đột ngột. Mọi gián đoạn trong quá trình thử đều phải đưa vào trong báo cáo thử.

Số lượng các chu kỳ gia tải sẽ được đếm toàn bộ kể từ chu kỳ gia tải đầy đủ đầu tiên.

Tần số của các chu kỳ gia tải phải được giữ ổn định trong suốt phép thử và được giữ nguyên trong một loạt phép thử. Tần số gia tải không được vượt quá:

a) 120 Hz đối với thanh và dây;

b) 20 Hz đối với bó dảnh.

Nhiệt độ của mẫu thử không được vượt quá 40 °C trong suốt thời gian thử. Nếu không có quy định gì khác, nhiệt độ của phòng thử nghiệm phải được duy trì giữa 10 °C và 35 °C.

Nếu mẫu thử bị phá hủy bên trong phần kẹp mẫu hoặc trong phạm vi 2d kể từ vị trí kẹp hay phá hủy phát sinh từ một điểm đặc biệt của mẫu thử thì phép thử sẽ bị coi là không hợp lệ.

10. Thử ăn mòn có ứng suất trong dung dịch thiocyanat

10.1. Nguyên lý thử

Phép thử nhằm xác định thời gian cho tới khi phá hủy của một mẫu thử chịu tác dụng một lực kéo không đổi, F_o, được ngâm trong dung dịch thiocyanate (xem 10.3.5) tại một nhiệt độ không đổi cho trước.

Một mẫu tuân theo các yêu cầu chung trong Điều 4 bao gồm không dưới 6 mẫu để thử ăn mòn có ứng suất và 2 mẫu để xác định bằng thử kéo đơn trục trong trường hợp lực ban đầu (F_o) được tính theo phần trăm của ví dụ: 80 %

Chiều dài của mẫu thử, L_t, phải đủ để hạn chế ảnh hưởng do uốn tại các đầu neo và nên bằng 2 lần chiều dài, L₀.

10.3. Thiết bị thử

10.3.1. Khung gia tải

Phải sử dụng khung gia tải dạng cứng. Tải trọng được tác dụng bằng một cơ cấu đòn bẩy hoặc một thiết bị cơ khí hay thủy lực trên một khung kín theo phương ngang hoặc phương đứng.

Thiết bị đo lực phải có độ chính xác tối thiểu ±2 % và phải được hiệu chuẩn theo ISO 7500-1.

Thời gian sẽ được đo với độ phân giải tối thiểu là 0,01 h. Thiết bị đo thời gian phải được kết hợp với một bộ điều khiển tự động để có thể dừng và giữ nguyên hoặc ghi lại thời điểm phá hủy mẫu với độ chính xác không thấp hơn ± 0,1 h. Trong trường hợp không ghi được tự động, thời gian cho đến lúc phá hủy sẽ là giá trị thời gian ghi lại được cuối cùng trước khi mẫu phá hủy.

Khoang chứa dung dịch thử nên có dạng hình trụ và được làm kín ở hai đầu. Đường kính trong của khoang D_c được tính theo công thức sau:

Trong Bảng 5 đưa ra một số giá trị đường kính trong, D_c, nên sử dụng

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu chế tạo khoang thử phải có khả năng chịu được dung dịch thử ở nhiệt độ 50°C.

Khoang thử phải được đóng kín trong suốt quá trình thử và không được phép có khí xâm nhập.

10.3.5. Dung dịch thử

Sử dụng một trong hai dung dịch thử như dưới đây, tương ứng với hai mức nồng độ thiocyanate cao và thấp:

- Dung dịch A: dung dịch nước ammoni thiocyanat, có được bằng cách hòa tan 200 g NH₄SCN vào trong 800 ml nước cất hoặc nước đã khử khoáng. Chất lượng của ammoni thiocyanat phải đạt cấp phân tích với hàm lượng NH₄SCN không nhỏ hơn 99 % và lượng ion Cl^- không lớn hơn 0,005 %, lượng ion SO₄^-2 không lớn hơn 0,005 % và ion S^2- không lớn hơn 0,001 %;

- Dung dịch B: dung dịch nước kali sunphat (K₂SO₄), kali clorua (KCI) và kali thiocyanat (KSCN) hòa tan trong nước cất hoặc nước khử khoáng. Dung dịch thử B phải chứa 5 g/l SO₄^2-, 0,5 g/l Cl^- và 1 g/l SCN^-.

Độ dẫn điện của nước dùng để chuẩn bị các dung dịch A và B không được vượt quá 20 S/cm.

Phải chú ý là hai dung dịch này sẽ cho các kết quả thử khác nhau và không thể so sánh với nhau. Sử dụng dung dịch được quy định trong tiêu chuẩn sản phẩm.

Mẫu thử được lau sạch bằng vải mềm và khử dầu mỡ, ví dụ: bằng axêtôn (CH₃COCH₃) và sấy khô trong không khí.

Mẫu thử phải được bảo vệ chống ăn mòn bằng một lớp phủ hoặc phương cách đơn giản khác từ vị trí bắt đầu đi vào trong khoang thử và sâu vào phía trong của khoang tối thiểu là 50 mm. Chiều dài thử (L₀) là chiều dài của mẫu thử tiếp xúc với dung dịch.

10.4.2. Gia tải và duy trì lực kéo

Mẫu thử được đặt vào máy kéo và lắp khoang thử lên mẫu thử. Lực kéo được tác dụng lên mẫu cho đến khi đạt được giá trị F_o.

Giá trị lực chỉ thị ứng với F_o phải được giữ trong phạm vi ± 2 % trong suốt thời gian thử.

Giá trị lực F_o được ghi lại ở thời điểm t₀ và được kiểm tra sau những khoảng thời gian thích hợp trong suốt quá trình thử và điều chỉnh nếu cần.

Sau khi hoàn tất việc gia tải, khoang thử sẽ được làm kín để tránh rò rỉ. Một lượng dung dịch thử có thể tích V_o, được gia nhiệt lên đến nhiệt độ trong khoảng từ 50°C đến 55°C được điền đầy vào trong khoang thử. Dung dịch này phải được thay mới sau mỗi lần thử. Thể tích V_o phải đủ để có không ít hơn 5 ml cho mỗi cm² bề mặt mẫu thử dọc theo suốt chiều dài L₀ . Việc điền dung dịch vào khoang thử sẽ được tiến hành trong vòng 1 min. Sau đó, thiết bị đo thời gian sẽ được thiết lập ở thời điểm bắt đầu t_o.

Không được phép khuấy trộn dung dịch trong quá trình thử.

10.4.4. Nhiệt độ trong khi thử

Trong khoảng thời gian từ t_o đến (t_o + 5) min, nhiệt độ của dung dịch thử sẽ được điều chỉnh đến (50 ± 1)°C đối với dây hoặc bó dảnh và (50 ± 2) °C đối với thanh và phải được duy trì trong suốt thời gian thử.

Phép thử được coi như kết thúc khi mẫu bị phá hủy hoặc là đã đạt đến thời gian quy định t_a

Đối với bó dảnh, phép thử được coi như kết thúc khi mẫu thử có ít nhất một dây bị phá hủy. Nếu vị trí đứt của mẫu thử nằm ngoài chiều dài thử L₀ thì phép thử được coi như không hợp lệ.

Thời gian cho tới khi phá hủy mẫu t_f,i sẽ được đo và ghi lại với độ chính xác đến 0,1 h. Nếu mẫu chưa bị phá hủy sau thời gian t_a, kết quả thử sẽ được ghi lại là t_f,i > t_a.

Khi đã thử hết một loạt mẫu thử, các giá trị t_f,i sẽ được sắp xếp theo giá trị thời gian. Giá trị trung bình () chính là giá trị ở vị trí giữa của chuỗi sắp xếp này hoặc là giá trị trung bình số học của hai giá trị giữa trong trường hợp số phép thử là số chẵn.