1 دامنه کاربرد
1.1 این بخش از ISO 22088 اطلاعات و راهنماییهای کلی مرتبط با انتخاب روش آزمون مورد استفاده برای تعیین ترکخوردگی تنشی محیطی (ESC) ارائه میدهد.
1.2 بخش 2 روشی را توصیف میکند که در آن یک نمونه آزمون تحت بار کششی ثابت، در حالی که در یک عامل ترکخوردگی تنشی در دمای مشخص غوطهور است، قرار میگیرد. زمان و/یا تنشی که در آن نمونه آزمون میشکند، ثبت میشود.
1.3 بخش 3 روشی را توصیف میکند که در آن نوارهای پلاستیکی تحت کرنش خمشی ثابت قرار گرفته و برای مدتزمانی از پیش تعیینشده در معرض یک عامل ترکخوردگی تنشی قرار میگیرند.
1.4 بخش 4 روشی را توصیف میکند که در آن سوراخی با قطر مشخص در نمونه آزمون ایجاد شده و یک ساچمه یا پین فولادی بزرگتر از اندازه سوراخ، داخل آن قرار میگیرد؛ همزمان نمونه آزمون با یک عامل ترکخوردگی تنشی در تماس قرار داده میشود.
1.5 بخش 5 روشی را توصیف میکند که در آن تغییرشکل کششی ثابت به نمونه آزمونی اعمال میشود که در یک عامل ترکخوردگی تنشی، در دمای انتخابشده برای آزمون، غوطهور است.
1.6 بخش 6 روشی را توصیف میکند که در آن کرنشی با افزایش آهسته به نمونه آزمونی اعمال میشود که در یک عامل ترکخوردگی تنشی غوطهور است.
1.7 این روشها فقط برای مواد ترموپلاستیک کاربرد دارند.
1.8 این آزمونها اساساً آزمونهای رتبهبندی هستند و برای ارائه دادههای مورد استفاده در طراحی یا پیشبینی عملکرد در نظر گرفته نشدهاند.
4 اصول آزمون
4.1 در بخش 2، یک نمونه آزمون در حالی که در یک عامل ترکخوردگی تنشی در دمای مشخص غوطهور است، تحت بار کششی ثابت قرار میگیرد. سه روش را میتوان به کار برد. روش A تنش لازم برای ایجاد گسیختگی در 100 h را تعیین میکند. روش B زمان گسیختگی را در یک تنش کششی ثابت و مشخص تعیین میکند. در روش C، زمان گسیختگی برای مجموعهای از تنشهای اعمالشده رسم میشود تا مشخص شود آیا زمان گسیختگی با تنش مورد توافق و مشخصشده مطابقت دارد یا خیر.
4.2 در بخش 3، نوارهای پلاستیکی تحت کرنش خمشی ثابت قرار گرفته و برای مدتزمانی از پیش تعیینشده در معرض یک عامل ترکخوردگی تنشی قرار میگیرند. با استفاده از مجموعهای از قالبها با شعاعهای کاهشی، کرنشهای فزایندهای در سطح خارجی ایجاد میشود. پس از قرارگیری در معرض عامل ترکخوردگی تنشی برای مدت مشخص، نمونههای آزمون خارج، بازرسی و از نظر ویژگی شاخص، مانند استحکام کششی، آزمون میشوند.
4.3 در بخش 4، سوراخی با قطر مشخص در نمونه آزمون ایجاد شده و یک ساچمه یا پین فولادی بزرگتر از اندازه سوراخ، داخل آن قرار میگیرد؛ همزمان نمونه آزمون با یک عامل ترکخوردگی تنشی در تماس قرار داده میشود. پس از مدت مشخصی از قرارگیری در معرض عامل، نمونههای آزمون از نظر ویژگی شاخص بازرسی و/یا آزمون میشوند. در برخی موارد، برای مقایسه، آزمون موازی در هوا انجام میشود.
4.4 در بخش 5، تغییرشکل کششی ثابت به نمونه آزمونی اعمال میشود که در یک عامل ترکخوردگی تنشی، در دمای انتخابشده برای آزمون، غوطهور است. ESC ماده آزمون با مقایسه میزان انحراف تنش بحرانی تعریفشده، که در محیط ترکخوردگی تنشی تعیین شده است، با مقدار تعیینشده در هوا مشخص میشود.
4.5 در بخش 6، کرنشی با افزایش آهسته به نمونه آزمونی اعمال میشود که در یک عامل ترکخوردگی تنشی غوطهور است. آزمون در نرخهای کرنش نسبتاً پایین انجام میشود تا اثر محیط ترکخوردگی تنشی بر نمونه آزمون افزایش یابد. ایجاد ترکهای مویی باعث میشود کرنش توسط این ترکها جذب شود؛ در نتیجه، تنش در مقایسه با آزمونهای انجامشده در محیط خنثی کاهش مییابد.
5 قابلیت کاربرد روش آزمون
5.1 آزمونهای ترکخوردگی تنشی محیطی بهعنوان ابزارهای کنترل کیفیت و در پژوهش و توسعه، برای ارزیابی مقاومت در برابر ترکخوردگی تنشی، استفاده میشوند.
5.2 هنگام انتخاب روش آزمون، مهم است انواع تنش و کرنشی که ماده در حین کار تجربه خواهد کرد، در نظر گرفته شود. هنگام استفاده از روشهای آزمون با کرنش ثابت، مانند روش نوار خمشده یا روش اثر پین، باید دقت شود؛ زیرا تنش اعمالشده به ماده، به دلیل آسودگی تنش، با گذشت زمان کاهش مییابد.
پیوست A پلاستیکهای معمولی را که با هر نوع آزمون ترکخوردگی تنشی محیطی مشخصهیابی میشوند، فهرست میکند.
5.3 مقایسه مواد باید بر اساس شرایط آزمون یکسان برای هر ماده انجام شود. انتخاب شرایط آزمون به ماده و کاربرد آن بستگی دارد.
6 آمادهسازی نمونه آزمون
ترکخوردگی تنشی محیطی یک نمونه آزمون نهتنها تحت تأثیر ماده، بلکه تحت تأثیر روش آمادهسازی نیز قرار دارد. مواد را فقط میتوان با استفاده از نمونههای آزمونی که به روشی مشابه و در وضعیت یکسان آماده شدهاند، با یکدیگر مقایسه کرد.
نمونههای آزمون باید مطابق استاندارد بینالمللی مربوطه آماده شوند. اگر روش آمادهسازی نمونه آزمون ارائه نشده باشد، نمونههای آزمون باید از ورق یا محصولات، با روشهای مشخصشده در ISO 2818، ماشینکاری شوند.
برای دستیابی به نتایج قابل مقایسه، نمونههای آزمون مورد استفاده باید دارای ابعاد، وضعیت و عمر یکسان باشند و با روش آمادهسازی یکسان تهیه شده باشند. هنگامی که نمونهها از ورق یا قطعات برش داده یا ماشینکاری میشوند (ISO 2818)، باید از مکانهای متناظر و در جهتهای متناظر بریده شوند. سطوح و لبههای ماشینکاریشده نمونههای آزمون نهایی باید عاری از عیوب قابل مشاهده، خراشها و سایر نواقص باشند.
باید دقت شود که نمونههای آزمون فقط از قسمتهای انتهایی جابهجا شوند. اگر نمونههای آزمون تمیز نباشند، باید پیش از نصب، با مایعی که تأثیری بر آنها ندارد تمیز شوند. از آنجا که تمیزکاری میتواند بر نتایج آزمون اثر بگذارد، در صورت استفاده از روش تمیزکاری، این روش باید در گزارش آزمون درج شود.
نمونههای آزمون قالبگیریشده اغلب دارای میزان قابلتوجهی جهتیافتگی هستند. اگر بار بهصورت موازی با جهت تزریق اعمال شود، زمان گسیختگی ممکن است بهطور قابلتوجهی کمتر از جهت عرضی باشد. اگر نمونههای آزمون ناهمسانگرد باشند، انجام آزمونها با اعمال بار در جهتهای مختلف نسبت به جهت تزریق میتواند مفید باشد. اگر نمونههای آزمون با قالبگیری آماده شوند، روشها باید مطابق ISO 293 یا ISO 294-1 باشند.
7 آمادهسازی و شرایط آزمون
7.1 آمادهسازی
مگر آنکه طرفهای ذینفع بهگونه دیگری توافق کرده باشند، نمونههای آزمون باید پیش از آزمون، حداقل به مدت 24 h در دمای (23 ± 2) °C و رطوبت نسبی (50 ± 10) % آمادهسازی شوند.
7.2 دمای آزمون
دمای آزمون معمولاً باید (23 ± 2) °C باشد. در صورت نیاز، میتوان از دماهای دیگر استفاده کرد؛ ترجیحاً دماها از مقادیر زیر انتخاب شوند:
(40 ± 2) °C، (55 ± 2) °C، (70 ± 2) °C، (85 ± 2) °C، (100 ± 2) °C،
یا هر مقدار دیگری که مورد توافق طرفهای ذینفع باشد.
7.3 محیط آزمون
محیط آزمون مورد استفاده باید همان محیطی باشد که در استاندارد بینالمللی مربوط به ماده آزمون مشخص شده است. اگر چیزی مشخص نشده باشد، از عاملی استفاده کنید که در کاربرد مورد انتظار با ماده در تماس خواهد بود، یا از محصول مرجعی که طرفهای ذینفع بر سر آن توافق کردهاند.
در مدتهای طولانی قرارگیری در معرض محیط و بهویژه در دماهای بالا، ماهیت و ترکیب محیط آزمون ممکن است تغییر کند و این موضوع باید در نظر گرفته شود. ممکن است لازم باشد درباره تجدید محیط پس از دورههای مشخص توافق شود.
یادداشت: نمونههایی از محصولات مرجع عبارتاند از:
a) اتانول 95 % (برحسب حجم) — گرید دارویی؛
b) محلول 1 % (برحسب جرم) از nonylphenoxy-poly(ethylene-oxy)ethanol 1) در آب مقطر؛
c) روغن بزرک تصفیهشده (مطابق ISO 150).