topofpage
- Tamanho da Amostra e a Forma
- Teste de Tração Procedimento
- Influência da Velocidade de Teste
- Influência de Tração Equipamento de Teste
teste de tensão caracteriza a formação e o comportamento estrutural da folha de metais. O teste envolve carregar uma amostra com uma forma bem definida ao longo do eixo em tensão, geralmente para fratura, e registrar a carga resultante e deslocamento para calcular várias propriedades mecânicas. Global standardsI-7, a-24, D-19, J-15 prescrevem as condições sob as quais os testes devem ocorrer.
tamanho e Forma Da Amostra
amostras em tamanho real para testes de tração de folhas de metal têm uma seção retangular nas bordas para agarrar pela máquina de teste. Reduzir a largura na área central promove fratura na região monitorada. Essas características geométricas resultam em uma forma de amostra que se assemelha a um osso de cachorro, levando a um termo descritivo aplicado para testar amostras.
As dimensões das amostras de osso canino estão associadas ao padrão de teste de tração a partir do qual se aplicam. ISO I, II e III (descrito na citação I-7) corresponde às formas ASTMA-24, DIND-19 e JISJ-15, respectivamente. A figura 1 mostra as formas do dogbone, destacando as dimensões críticas da largura e do comprimento do calibre. Consulte os padrões de teste para outras dimensões, tolerâncias e outros requisitos.
Figura 1: formas de amostra de tração em tamanho real para os padrões ISO I (ASTM), ISO II (DIN) e ISO III (JIS).I-7, a-24, D-19, J-15
existem diferenças significativas na largura e no comprimento do medidor dessas formas de barra de tração. Embora as barras ASTM e JIS tenham comprimento de calibre semelhante, a largura da barra JIS é o dobro da barra ASTM. As barras ASTM e DIN têm uma proporção de 4:1 de comprimento de bitola para largura, onde a barra JIS tem uma proporção de 2:1.
essas diferenças de forma significam que o alongamento calculado muda dependendo do padrão de amostra de teste usado, mesmo ao testar material idêntico. Com a combinação do comprimento mais curto do calibre e da amostra a mais larga, o alongamento das barras de JIS é tipicamente mais alto do que o que seria gerado das outras formas.
a resistência ao escoamento e a resistência à tração não são uma função da forma da barra de tração. A força é definida como a carga dividida pela área da seção transversal. Mesmo que cada uma das barras especifique uma largura de amostra diferente (e, portanto, uma seção transversal diferente), a carga é normalizada por esse valor, o que nega as diferenças da forma da amostra.Corte ou perfuração durante a preparação da amostra pode trabalhar-endurecer as bordas da barra de tração, o que pode levar a gerar uma representação imprecisa das propriedades mecânicas da chapa metálica. Os padrões de teste exigem usinagem subsequente ou outros métodos para remover os danos da borda criados durante a preparação da amostra. Moagem ou moagem as amostras dogbone minimiza os efeitos que a preparação da amostra pode ter sobre os resultados.
procedimento de teste de tração
o comprimento do medidor é o comprimento de referência usado nos cálculos de alongamento. Dependendo do padrão de teste, o comprimento do medidor é de 2 polegadas, 80 mm ou 50 mm. multiplicar a largura e a espessura dentro do comprimento do medidor determina a área da seção transversal inicial antes do teste.
os apertos prendem firmemente as bordas da amostra em extremidades opostas. À medida que o teste progride, as garras se afastam umas das outras a uma taxa prescrita ou em resposta à carga de restrição. Uma pilha de carga dentro dos apertos ou da força dos monitores do quadro da carga. Um extensômetro rastreia o deslocamento dentro do comprimento do medidor. As amostras são normalmente testadas até a fratura.
durante o teste de tração, a largura e a espessura da amostra encolhem à medida que o comprimento da amostra de teste aumenta. No entanto, essas mudanças dimensionais não são consideradas na determinação da tensão de engenharia, que é determinada dividindo a carga a qualquer momento durante o teste pela área de seção transversal inicial. A tensão de engenharia é o aumento no comprimento dentro do comprimento do medidor em relação ao comprimento do medidor inicial. (Incorporar as mudanças dimensionais que ocorrem durante o teste requer o cálculo do estresse e tensão verdadeiros. As diferenças entre engenharia e tensão/tensão verdadeira são cobertas em outro lugar(hiperlink para 2.3.2.1-Engenharia / verdadeira)
um gráfico mostrando estresse no eixo vertical e tensão no eixo horizontal é a curva de tensão-tensão de engenharia familiar, Figura 2. A partir da curva tensão-tensão, vários parâmetros importantes para a formação de chapas metálicas aparecem, incluindo:
- Módulo de elasticidade (também chamado de Módulo de Young)
- Força de Rendimento
- Resistência à Tração
- Total de Alongamento
- Uniformes de Alongamento
- Expoente de Endurecimento por Deformação (também chamado de n-valor)
Figura 2: curva tensão-deformação de engenharia a partir da qual as propriedades mecânicas são derivadas.
a influência da velocidade de teste
o teste de tração convencional é feito em taxas de deformação lentas o suficiente para serem chamadas de “quase estáticas.”Essas taxas são várias ordens de magnitude mais lentas do que as taxas de deformação durante a estampagem, que por si só é várias ordens de magnitude mais lenta do que o que é experimentado durante um evento de colisão.
as curvas tensão-tensão mudam com a velocidade do teste, normalmente ficando mais fortes à medida que a velocidade aumenta. A magnitude dessas mudanças varia de acordo com o grau. Existem desafios significativos ao tentar caracterizar a resposta à tração em taxas de deformação mais altas. Equipamentos aprimorados e recursos de coleta de dados estão entre as atualizações necessárias.
influência do equipamento de teste de tração
aços avançados de alta resistência (AHSS) podem desafiar equipamentos de teste mais antigos. A resposta de carga e deslocamento deve refletir apenas as contribuições da chapa metálica e não ser influenciada pela estrutura de carga e outros equipamentos de teste. Da mesma forma que as coroas de pressão insuficientemente rígidas desviam ao estampar as peças AHSS, os quadros de carga de teste de tração podem se desviar da mesma forma, resultando em imprecisões nas medições de deslocamento de carga.
a força de preensão também se torna crítica ao testar amostras de AHSS. A alta resistência das folhas de metal requer mais pressão de aderência para evitar o deslizamento da amostra através das garras. Apertos pneumáticos e até mesmo alguns apertos mecânicos podem não gerar a pressão necessária. Apertos acionados hidraulicamente podem ser necessários à medida que a força aumenta.