5 دستگاه
5.1 تجهیزات گرمایشی، متشکل از یکی از موارد زیر (5.1.1، 5.1.2 یا 5.1.3) که پذیرای حداقل دو مجموعه قاب آزمون و یک دستگاه خنککننده (5.1.4) باشد.
تجهیزات گرمایشی باید به سامانهای برای کنترل دما مجهز باشد که امکان افزایش دما با نرخ یکنواخت (50 ± 5) K/h یا (120 ± 10) K/h را فراهم کند.
نرخ گرمایش باید به یکی از روشهای زیر تأیید شود:
— یا با بررسی و ثبت خودکار در سراسر محدوده دما،
— یا با بررسی و ثبت دستی تغییر دما در فواصل 6 دقیقهای، در محدوده دمای مورد تأیید.
الزام مربوط به نرخ گرمایش زمانی برآوردهشده تلقی میشود که طی هر فاصله 6 دقیقهای در طول آزمون، تغییر دما بهترتیب (5 ± 0,5) °C یا (12 ± 1) °C باشد. در تجهیزات گرمایشی چندموقعیته، نرخ گرمایش باید در هر ایستگاه آزمون تأیید شود. دستگاه میتواند بهگونهای طراحی شود که هنگام رسیدن فرورفتگی به مقدار مشخصشده، گرمایش را بهطور خودکار قطع کرده و هشدار صوتی پخش کند.
5.1.1 حمام گرمایشی پرشده از مایع، حاوی مایعی که نمونه آزمون بتواند تا عمق حداقل 35 mm در آن غوطهور شود. پارافین مایع، روغن ترانسفورماتور، گلیسرول و روغن سیلیکون، محیطهای مناسب انتقال حرارت مایع هستند، اما میتوان از مایعات دیگری نیز استفاده کرد. باید همزن کارآمدی فراهم شود. باید اطمینان حاصل شود که مایع انتخابشده در دمای مورد استفاده پایدار است و بر ماده تحت آزمون، برای مثال با ایجاد تورم یا ترکخوردگی، اثر نمیگذارد. حمام گرمایشی پرشده از مایع را بیش از نقطه اشتعال مشخصشده توسط سازنده محیط انتقال حرارت گرم نکنید.
5.1.2 واحد گرمایش با تماس مستقیم، شامل گرمکنها و بلوکهایی که با گرمایش رسانشی، دمای نمونه آزمون را با نرخ کنترلشده افزایش میدهند تا VST حاصل شود.
5.1.3 بستر سیالشده، حاوی بستری از پودر (برای مثال پودر اکسید آلومینیوم) که نمونه آزمون بتواند تا عمق حداقل 35 mm در آن غوطهور شود. این نوع دستگاه از پودر میکرومتری اکسید آلومینیوم استفاده میکند که در صورت مخلوطشدن با جریان مناسب هوای گرم، محیط گرمایشی مشابه مایع ایجاد میکند. بنابراین، حداکثر دماهای کاری (و VSTهای قابل اندازهگیری) بسیار بالاتر از مقادیر قابل دستیابی با مایعات مطابق 5.1.1 هستند
با مایعات مطابق 5.1.1. برای دستیابی به یکنواختی دما در ناحیه نمونه آزمون، مشابه حمام گرمایشی پرشده از مایع، باید سازوکار همزدن کارآمدی فراهم شود.
5.1.4 دستگاه خنککننده، بهعنوان وسیلهای اختیاری برای کاهش دمای دستگاه گرمایشی؛ این دستگاه را میتوان برای کاهش فاصله زمانی بین آزمونها به کار برد.
5.2 مجموعههای قاب آزمون (مطابق شکلهای 1 و 2)، متشکل از موارد زیر.
5.2.1 میله و قاب، مجهز به صفحه تکیهگاه یا وسیله مناسب دیگری برای اعمال بار که در یک قاب فلزی صلب نگه داشته شده است. میله باید بتواند با حداقل اصطکاک، آزادانه در راستای عمودی حرکت کند. میله باید برای پذیرش وزنههایی که بار آزمون را اعمال میکنند طراحی شده باشد. پایه قاب، نمونه آزمون را در زیر نوک فرورونده، در انتهای میله، نگه میدارد (مطابق شکلهای 1 و 2). توصیه میشود میله و قاب(ها) از مادهای با انبساط حرارتی کم ساخته شوند.
5.2.2 نوک فرورونده، ترجیحاً از جنس فولاد سختکاریشده، به طول 1,5 mm تا 3 mm، با مقطع دایرهای و مساحت (1,000 ± 0,015) mm2 (مطابق با قطر نوک فرورونده (1,128 ± 0,008) mm) که در قسمت پایینی میله (5.2.1) نصب شده است. سطح نوک فرورونده که با نمونه آزمون در تماس است باید صاف، عمود بر محور میله و عاری از پلیسه باشد.
5.2.3 وزنهها، که بهصورت مرکزی روی میله (5.2.1) اعمال میشوند، بهگونهای که بار کل اعمالشده بر نمونه آزمون برای روشهای A50 و A120 برابر (10 ± 0,2) N و برای روشهای B50 و B120 برابر (50 ± 1) N باشد.
5.2.4 دستگاه اندازهگیری نفوذ، شامل میکرومتر ساعتی کالیبرهشده، LVDT (ترانسفورماتور تفاضلی متغیر خطی) یا ابزار اندازهگیری مناسب دیگری برای اندازهگیری نفوذ نوک فرورونده در نمونه آزمون با دقت ±0,01 mm.
5.2.5 دستگاه اندازهگیری دما.
5.2.5.1 برای حمام پرشده از مایع و بستر سیالشده، از ابزار اندازهگیری دمای مناسب با محدوده مناسب و دقت ±0,5K استفاده کنید. دماسنجها باید در عمق غوطهوری مورد نیاز در 5.1.1 و 5.1.3 کالیبره شوند. دستگاه اندازهگیری دما باید تا حد امکان نزدیک به نوک فرورونده و نمونه آزمون قرار گیرد، اما از تماس مستقیم حسگر با نمونه آزمون جلوگیری شود.
5.2.5.2 برای واحد گرمایش با تماس مستقیم، از ابزار اندازهگیری دمای مناسب با محدوده مناسب و دقت ±0,5 K استفاده کنید. حسگر باید تا حد امکان نزدیک به نوک فرورونده و نمونه آزمون قرار گیرد، اما از تماس مستقیم حسگر با نمونه آزمون جلوگیری شود.
6 کالیبراسیون مجموعه قاب آزمون
6.1 هنگام استفاده از گیجهای ساعتی آنالوگ، نیروی رانش گیج ساعتی که در نیروی رانش واردشده بر نمونه آزمون مؤثر است، باید ثبت شود. نیروی فنر گیج ساعتی رو به بالا است و از بار کم میشود؛ در انواع دیگر، این نیرو رو به پایین است و به بار افزوده میشود. از آنجا که نیروی اعمالشده توسط فنر در برخی گیجهای ساعتی در طول کورس بهطور قابلتوجهی تغییر میکند، این نیرو در موقعیتی اندازهگیری میشود که نوک فرورونده 1 mm در نمونه آزمون نفوذ کرده باشد. مجموع نیروی رو به پایین، که هنگام کالیبراسیون دستگاه تعیین میشود و ناشی از میله، نوک فرورونده و نیروی رو به بالا یا پایین اعمالشده توسط فنر گیج ساعتی در محدوده اندازهگیری مورد استفاده در آزمون است، نباید از 1 N بیشتر شود.
6.2 مگر آنکه ضریب انبساط حرارتی خطی میله با قاب فلزی صلب یکسان باشد، تغییر تفاضلی طول این قطعات باعث ایجاد خطا در قرائتهای نفوذ میشود. بنابراین، باید برای هر مجموعه قاب آزمون، با استفاده از نمونه آزمون ساختهشده از مادهای صلب با ضریب انبساط کم (برای مثال کوارتز یا شیشه بوروسیلیکات)، آزمونی انجام شود. این آزمون باید محدوده دمای معمول برای نوع ماده مورد آزمون را پوشش دهد. برای هر تغییر 10 °C در دما، برای هر مجموعه میله و قاب، حداقل یک تصحیح باید تعیین شود. اگر ضریب تصحیح در نزدیکی VST آن ماده برابر 0,02 mm یا بیشتر باشد، علامت جبری آن باید ثبت شود و ضریب با افزودن جبری به قرائت ظاهری نفوذ، در هر نتیجه آزمون اعمال شود.
7 نمونههای آزمون
7.1 برای آزمون هر نمونه، حداقل از دو نمونه آزمون استفاده شود. ضخامت نمونههای آزمون باید بین 3 mm و 6,5 mm و ابعاد آنها حداقل 10 mm مربع یا قطر آنها 10 mm باشد. سطوح آنها باید صاف، موازی و عاری از پلیسه باشند. نمونهها باید مطابق مشخصات، در صورت وجود، مربوط به ماده تحت آزمون ساخته شوند. در صورت نبود چنین مشخصاتی، میتوان از هر روش مناسبی که مورد توافق طرفهای ذینفع باشد برای آمادهسازی نمونههای آزمون استفاده کرد.
7.2 اگر نمونههای ارائهشده برای آزمون به شکل مواد قالبگیری (برای مثال پودر یا گرانول) باشند، باید مطابق مشخصات مربوط به ماده تحت آزمون، یا در صورت نبود مشخصات ماده، مطابق ISO 293، ISO 294-1، ISO 294-2، ISO 294-3 یا ISO 20753، به نمونههای آزمون با ضخامت 3 mm تا 6,5 mm قالبگیری شوند. اگر این استانداردها قابل اعمال نباشند، میتوان از روشهای دیگری که مورد توافق طرفهای ذینفع است استفاده کرد.
7.3 برای مواد ورقهای، ضخامت نمونههای آزمون باید برابر با ضخامت ورق باشد، بهجز موارد زیر.
a) اگر ضخامت بیش از 6,5 mm باشد، نمونههای آزمون باید با ماشینکاری یک سطح (مشخصشده در ISO 2818)، در حالی که سطح دیگر دستنخورده باقی میماند، به ضخامت 3 mm تا 6,5 mm کاهش داده شوند. سطح آزمون باید همان سطح دستنخورده باشد.
b) اگر ضخامت ورق کمتر از 3 mm باشد، حداکثر سه قطعه را میتوان بهصورت مستقیم و در تماس با یکدیگر روی هم قرار داد تا ضخامت کلی بین 3 mm و 6,5 mm ایجاد شود؛ ضخامت قطعه بالایی (اندازهگیریشده) باید حداقل 1,5 mm باشد. رویهمگذاری قطعات با ضخامت کمتر همیشه نتیجه آزمون یکسانی ایجاد نمیکند.
7.4 نتایج آزمون بهدستآمده میتوانند به شرایط قالبگیری استفادهشده در آمادهسازی نمونههای آزمون وابسته باشند، هرچند چنین وابستگیای معمول نیست. هنگام آزمون موادی که نتایج آنها به شرایط قالبگیری وابسته است، میتوان پیش از آزمون از روشهای ویژه بازپخت یا پیششرطیسازی استفاده کرد، مشروط بر آنکه این روشها مورد توافق طرفهای ذینفع باشند.
8 آمادهسازی و conditioning
مطابق ISO 291 یا مشخصات مناسب ماده، شرایطدهی کنید.
9 روش اجرا
9.1 در صورت استفاده از حمام گرمایشی پرشده از مایع (5.1.1) یا بستر سیالشده (5.1.3)، نمونه آزمون را بهصورت افقی، زیر نوک فرورونده (5.2.2) میله بدون بار (5.2.1) و عمود بر نوک فرورونده نصب کنید. در صورت استفاده از واحد گرمایش با تماس مستقیم (5.1.2)، نمونه آزمون را بهصورت افقی و عمود بر جهت حرکت نوک فرورونده قرار دهید، بدون آنکه نوک فرورونده روی نمونه آزمون قرار گیرد.
نوک فرورونده نباید در هیچ نقطهای به لبه نمونه آزمون نزدیکتر از 3 mm باشد. سطح نمونه آزمون که با پایه دستگاه در تماس است باید صاف باشد.
9.2 در صورت استفاده از حمام گرمایشی پرشده از مایع یا بستر سیالشده، مجموعه میله/قاب را در تجهیزات گرمایشی قرار دهید. در صورت استفاده از واحد گرمایش با تماس مستقیم، نمونه آزمون را بین دو بلوک قرار دهید و نوک فرورونده را روی نمونه آزمون پایین بیاورید. دمای تجهیزات گرمایشی در شروع هر آزمون باید حداکثر 25 °C باشد، مگر آنکه آزمونهای قبلی نشان داده باشند که برای ماده تحت آزمون، شروع از دمای دیگر خطایی ایجاد نمیکند. هنگام استفاده از حمام پرشده از مایع یا بستر سیالشده، حباب دماسنج یا حسگر ابزار اندازهگیری دما (مطابق 5.2.5.1) باید در همان سطح نمونه آزمون و تا حد امکان نزدیک به آن قرار گیرد. در صورت استفاده از واحد گرمایش با تماس مستقیم، حسگر باید مطابق 5.2.5.2 در بلوک گرمایشی و تا حد امکان نزدیک به نمونه آزمون قرار گیرد.
9.3 در حالی که نوک فرورونده همچنان در جای خود قرار دارد، وزنه کافی به صفحه تکیهگاه اضافه کنید (یا بار را به روش مناسب دیگری بر نوک فرورونده اعمال کنید) تا نیروی رانش کل واردشده بر نمونه آزمون برای روشهای A50 و A120 برابر (10 ± 0,2) N و برای روشهای B50 و B120 برابر (50 ± 1) N باشد. پس از 5 min اعمال بار، قرائت دستگاه اندازهگیری نفوذ (مطابق 5.2.4) را ثبت کنید یا دستگاه را روی صفر تنظیم کنید.
9.4 دما را با نرخ یکنواخت (50 ± 5) K/h یا (120 ± 10) K/h افزایش دهید. هنگام استفاده از حمام پرشده از مایع یا بستر سیالشده، محیط گرمایشی را در طول آزمون بهخوبی هم بزنید. برای آزمونهای داوری، باید از نرخ 50 K/h استفاده شود.
یادداشت: برای برخی مواد که با نرخ گرمایش بالاتر (120 K/h) آزمون میشوند، ممکن است دماهای نرمی Vicat مشاهده شوند که تا 10 °C بالاتر از مقادیر بهدستآمده در آزمون با نرخ 50 K/h هستند.
9.5 هنگامی که نوک فرورونده از موقعیت شروع خود، مطابق تعریف 9.3، به میزان (1 ± 0,01) mm در نمونه آزمون نفوذ کرد، دمای محیط گرمایشی (مطابق 5.2.5.1) یا بلوک گرمایشی (مطابق 5.2.5.2) را ثبت کرده و آن را بهعنوان VST نمونه آزمون گزارش کنید.
9.6 VST ماده تحت آزمون را بهصورت میانگین حسابی VSTهای نمونههای آزمون آزمودهشده بیان کنید، مگر آنکه دامنه نتایج منفرد از 2 K بیشتر باشد. اگر دامنه بیش از 2 K باشد، نتایج منفرد را ثبت کنید [مطابق بند 11، مورد h)] و آزمون را بار دوم با استفاده از مجموعه دیگری شامل حداقل دو نمونه آزمون تکرار کنید (مطابق 6.1). در صورت تکرار آزمون، مقادیر منفرد حاصل از هر دو آزمون اول و دوم را گزارش کنید. VST را با سه رقم معنادار گزارش کنید.
دستگاه آزمون HDT VICAT مطابق ISO 306 و ASTM D15256
- مطابق با استانداردهای ISO 306 و ASTM D1525
- محدوده دمای کاری: از دمای محیط تا 300°C
- دقت دما: ±1°C
- تفکیکپذیری دما: 0.1°C
- خطای تغییرشکل: ±0.01 mm
- تفکیکپذیری تغییرشکل: 0.01 mm
- شامل وزنهها/جرمهای کالیبرهشده برای اعمال بارهای نهایی 10 ±0.2 N و 50 ±1.0 N به نمونههای آزمون
- سوزن مطابق با بند 6.1.7 استاندارد ASTM D1525 و بند 5.2 استاندارد ISO 306 – حداقل طول 2 mm، نوک صاف، ساختهشده از فولاد سختکاریشده، با مساحت سطح 1.000 ±0.015 mm² (قطر 1.128 ±0.008 mm)
- نرخهای قابل انتخاب افزایش دما: 50 ±5°C/h و 120 ±10°C/h، بسته به روش آزمون (هر نرخ دمای دیگری را نیز میتوان در نرمافزار تنظیم کرد)
- تعداد ایستگاهها/موقعیتها: 3 (تعداد ایستگاههای دیگر بهصورت آپشن ارائه میشود)
- شامل رادیاتور خنککننده سریع
- عمق نفوذ در آزمون Vicat برابر 1 mm ±0.01 mm است
- روغن سیلیکون یا سایر محیطهای گرمایشی باید توسط مشتری تأمین شوند
- باید شامل رایانه و مانیتور باشد (هزینه آنها جداگانه توسط تأمینکننده اعلام میشود و جزو تحویل استاندارد نیست)
- ویدئوی آموزشی شامل محصول است
- دفترچه راهنمای کاربر شامل محصول است