3 اصطلاحات و تعاریف
برای اهداف این سند، اصطلاحات و تعاریف زیر کاربرد دارند.
3.1
کرنش خمشی
ε x
مقدار اسمی کرنش در سطح کششی یک نمونه آزمون تخت با ضخامت h که روی قطعهای از یک دایره با شعاع r خم شده است و از رابطه زیر محاسبه میشود:
3.2
مقدار کرنش
یکی از مجموعه سطوح کرنش اعمالشده به نمونههای آزمون متوالی در طول قرارگیری در معرض محیط آزمون
3.3
سری کرنش؛ تعدادی مقدار کرنش، شامل مقدار صفر
یادداشت 1 معمولاً نتایج آزمون مکانیکی نمونههای آزمون با کرنش اعمالشده صفر، چه در هوا تعیین شوند و چه در محیط آزمون شیمیایی، معادل هستند. اگر ویژگی اندازهگیریشده پس از قرارگیری در محیط آزمون با کرنش صفر با ویژگی پس از قرارگیری در هوا با کرنش صفر متفاوت باشد، باید به تردشدگی یا نرمشدن توسط محیط آزمون مشکوک شد.
در برخی موارد، آزادشدن تنشهای ایجادشده هنگام آمادهسازی نمونه آزمون، مانند تنشهای ناشی از قالبگیری تزریقی یا ماشینکاری، میتواند در تفاوت نتایج ترکخوردگی تنشی در هوا و محیط آزمون دیگر مؤثر باشد.
یادداشت 2 توصیه میشود نمونه آزمون مربوط به کرنش صفر روی یک فرم تخت بسته شود تا از تاببرداشتن ناشی از اثر محیط آزمون جلوگیری شود.
3.4
کرنش شکست
εF
کمترین کرنش در سری کرنش که در آن شکست مشاهده میشود
3.5
ویژگی شاخص؛ ویژگی مشاهدهشده برای تعیین شکست با استفاده از معیاری مانند معیارهای ارائهشده در جدول 1
3.6
شاخص ESC
نسبت مقدار کرنش شکست تعیینشده در محیط آزمون به مقدار تعیینشده در محیط مرجع (معمولاً هوا) برای زمان قرارگیری یکسان
4 اصل آزمون
یک نمونه آزمون مناسب برای تعیین ویژگی شاخص، بهگونهای بسته میشود که یکی از سطوح آن روی فرمی با شعاع ثابت قرار گیرد و سپس با محیط آزمون تماس داده میشود. در اثر تأثیر محیط و در حضور کرنش، ممکن است ترکهای مویی ایجاد شوند که گاهی با گذشت زمان به ترکهای قابل مشاهده تبدیل میشوند.
با استفاده از مجموعهای از فرمها با شعاعهای کاهشی، میتوان مجموعهای از نمونههای آزمون را که دارای کرنشهای فزاینده در سطح بیرونی هستند، آزمون کرد.
پس از مدت زمان توافقشده تماس با محیط آزمون، نمونههای آزمون بهصورت چشمی بررسی،
از گیره باز و با آزمون مکانیکی یا آزمون دیگری ارزیابی میشوند. کرنش شکست متناظر با معیار شکست، مستقیماً از مقادیر جدولبندیشده یا بهصورت گرافیکی به دست میآید.
حداکثر کرنش باید کمتر از کرنش تسلیم باشد.
یادداشت 1 معیار شکست معمولاً برحسب شاخص ESC نیز بیان میشود.
یادداشت 2 کرنشهای شکست برای ویژگیهای شاخص مختلف ممکن است متفاوت باشند.
5 تجهیزات
5.1 فرمها، ساختهشده از ماده مقاوم در برابر مواد شیمیایی، از طریق ماشینکاری یا خمکردن ورق فلزی (برای
مثال، ورق فولاد زنگنزن). برای نمونههای آزمون با ضخامت 2 mm تا 4 mm، شعاعهای انحنا از 30 mm تا
500 mm مناسب هستند. طول فرم باید تقریباً با طول نمونه آزمون یکسان باشد.
برای افزایش تماس بین نمونه آزمون و محیط آزمون، فرمها را میتوان سوراخدار کرد.
یادداشت: شعاع r قطعهای از یک کمان دایرهای با ارتفاع h و طول وتر l از رابطه زیر به دست میآید:
5.2 گیرهها، ساختهشده از ماده مقاوم در برابر مواد شیمیایی. گیرهها باید بهگونهای طراحی شوند که
نمونه آزمون را بهآرامی نگه دارند. تماس بین نمونه آزمون و فرم لازم نیست تا گیرهها امتداد داشته باشد، اما باید در تمام طول نمونه آزمون که در آزمون مکانیکی بعدی بیشترین تنش را تحمل میکند، برقرار باشد. در هیچ شرایطی ناحیه تماس (اندازهگیریشده در راستای طول نمونه آزمون) نباید کمتر از 10 برابر ضخامت نمونه آزمون باشد.
5.3 ظروف، مانند ظروف شیشهای کاملاً تمیز با درپوشهای دارای اتصال مناسب، مناسب برای نگهداری نمونههای آزمون نصبشده و محیط آزمون. میتوان از انواع دیگر ظروف نیز استفاده کرد، مشروط بر اینکه بین ماده سازنده ظرف و نمونههای آزمون یا محیط آزمون هیچ تعاملی وجود نداشته باشد. چنانچه تماس بین نمونههای آزمون و محیط آزمون تحت شرایط دیگری، مانند قرارگیری در معرض بخار یا پاشش آب، انجام شود، باید این موضوع گزارش شود.
5.4 میکرومتر، capable of determining the ضخامت of the نمونه آزمونs to within 0,01 mm.
5.5 دستگاه تعیینکننده ویژگی شاخص (نگاه کنید به 8.5).
6 نمونههای آزمون
6.1 شکل و ابعاد
شکل و ابعاد نمونههای آزمون باید مطابق استاندارد مربوط به ماده باشند.
در صورت نبود استاندارد ماده، شکل و ابعاد باید مطابق استاندارد روش آزمون باشند.
اگر نمونههای آزمون از ورقها یا قطعات بریده یا ماشینکاری شوند، ضخامت آنها باید برابر با ضخامت ورق یا قطعه باشد. این موضوع باید همراه با محل اولیه نمونه آزمون در ورق یا قطعه گزارش شود.
6.2 آمادهسازی
برای دستیابی به نتایج قابل مقایسه، نمونههای آزمون مورد استفاده باید دارای ابعاد، وضعیت، روش
آمادهسازی و عمر یکسان باشند. هنگامی که نمونهها از ورق یا قطعات بریده یا ماشینکاری میشوند، باید از
مکانهای متناظر و در جهتهای متناظر بریده شوند. لبههای بریدهشده باید پرداخت تمیزی داشته باشند.
شرایط قالبگیری یا ماشینکاری مورد استفاده برای آمادهسازی نمونههای آزمون باید گزارش شود.
7 شرایط آمادهسازی و آزمون
7.1 آمادهسازی
مگر آنکه بین طرفهای ذینفع (برای مثال، برای پلیآمیدها یا ABS) بهگونه دیگری توافق شده باشد، نمونههای آزمون باید پیش از قرارگیری در معرض محیطهای آزمون و مرجع، به مدت 48 h در دمای (23 ± 2) °C و رطوبت نسبی (50 ± 10) % آمادهسازی شوند.
7.2 دمای آزمون
مگر آنکه بهگونه دیگری مشخص شده باشد، ویژگی شاخص باید در دمای (23 ± 2) °C تعیین شود. اگر دماهای دیگری مورد توجه باشند، دماهای (40 ± 2) °C یا (55 ± 2) °C ترجیح داده میشوند، اما با توافق طرفهای ذینفع میتوان از دماهای دیگری نیز استفاده کرد. در طول نگهداری در محیط مرجع (معمولاً هوا)، از همان دمای آزمون استفاده کنید.
7.3 محیط آزمون
به ISO 22088-1:2006، بند 7.3 مراجعه کنید.
8 روش اجرا
8.1 اقدامات احتیاطی
در تمام مراحل آزمون، نمونههای آزمون باید از تماس با هر چیزی غیر از محیط آزمون محافظت شوند.
8.2 نصب نمونههای آزمون
نمونههای آزمون تمیزشده را روی فرمها ببندید؛ کار را از کرنش صفر آغاز کنید و با فرمی که کوچکترین شعاع را دارد به پایان برسانید.
نمونههای آزمون را فقط از انتهای آنها جابهجا کنید. اگر نمونههای آزمون تمیز نیستند، پیش از نصب آنها را با مایعی که تأثیری بر آنها ندارد تمیز کنید. تمیزکاری ممکن است بر نتایج آزمون تأثیر بگذارد. اگر نمونههای آزمون پیش از آزمون تمیز شوند، جزئیات روش تمیزکاری باید در گزارش آزمون درج شود.
8.3 تماس با محیط آزمون
بلافاصله پس از نصب نمونههای آزمون، آنها را با محیط آزمون در تماس قرار دهید.
تماس با مایعات یا گازها از طریق غوطهوری برقرار میشود. خمیرها باید با دقت تا عمق 2 mm تا 4 mm روی سطوح در معرض نمونههای آزمون پخش شوند. جامدات، مانند الاستومرها یا ورق پلاستیکیشده، باید روی سطح نمونه آزمون قرار گیرند و بین آن نمونه و یک نمونه آزمون دوم محصور شوند. این کار تضمین میکند که تماس تحت فشار معینی برقرار شود (شکل 2 را ببینید).
8.4 نگهداری در تماس با محیط آزمون
8.4.1 آزمون کوتاهمدت
مگر آنکه بهگونه دیگری مشخص شده باشد، نمونههای آزمون نصبشده را به مدت 24 h ± 15 min در محیط آزمون نگه دارید.
8.4.2 آزمون بلندمدت
مجموعهای از نمونههای آزمون نصبشده را در تماس با محیط آزمون نگه دارید و آنها را در فواصل زمانی منظم برای ارزیابی خارج کنید تا زمانی که افزایش بیشتر مدت تماس دیگر با تغییری در ویژگی شاخص مربوطه همراه نباشد.
اگر در هر زمان از آزمون، نمونه آزمون با ناحیه مرکزی فرم تماس کامل نداشته باشد، گیرهها را باز و نمونه آزمون را مجدداً ببندید تا با ناحیه مرکزی فرم کاملاً در تماس باشد. اگر این کار ممکن نباشد، آزمون باید متوقف و آزمون جدیدی آغاز شود.
آزمون باید تا زمانی ادامه یابد که حداقل 50 % از نمونههای آزمون دچار شکست شده باشند یا زمان یا
معیار مورد توافق همه طرفهای ذینفع حاصل شود.
یادداشت: برای برآورد کرنش شکست میتوان یک آزمون مقدماتی را با تنها یک نمونه آزمون برای هر مقدار کرنش انجام داد. سپس باید از تعداد مساوی سطوح کرنش در دو طرف این کرنش شکست استفاده شود.
8.5 تعیین ویژگی شاخص
ویژگی شاخص را مطابق مشخصات مربوط به ماده تعیین کنید. اگر مشخصات قابلاعمالی برای ماده وجود ندارد، از روش آزمون مرتبط با ویژگی شاخص استفاده کنید، اما بندهای مربوط به آمادهسازی را نادیده بگیرید و روش زیر را به کار ببرید.
پس از زمان کرنش توافقشده، نمونه آزمون را بهصورت چشمی مشاهده کنید. هنگامی که محیط آزمون جامد است، آن را به همراه نمونه آزمون پوشاننده دور بیندازید (شکل 2 را ببینید).
هر نمونه آزمون را از فرم خارج کنید و ویژگی شاخص را تعیین نمایید؛ این کار را با نمونه آزمونی آغاز کنید که کمترین کرنش را دارد. در صورت توافق طرفهای ذینفع، زدودن محیط آزمون اضافی با پاککردن توسط دستمال کاغذی تمیز یا پارچه تمیز مجاز است.
در آزمون کوتاهمدت، ویژگی شاخص را در اسرع وقت پس از خارجکردن نمونه آزمون از فرم تعیین کنید و در آزمون بلندمدت، پس از خارجکردن نمونه آزمون از فرم، آن را در هوا و در دمای (23 ± 2) °C طی 22 h تا 24 h تعیین نمایید.
در آزمونهای خمشی و Charpy، سطح نمونه آزمون که با فرم در تماس نبوده است باید روی تکیهگاهها قرار گیرد.
در صورت نبود استاندارد ماده، از آزمونهای زیر استفاده کنید:
⎯ آزمون خمشی (ISO 178): تنش خمشی در حداکثر بار؛
⎯ آزمون کشش (ISO 527-2): استحکام کششی در شکست، سرعت آزمون 50 mm/min.
9 بیان نتایج
9.1 محاسبه
میانگین حسابی ویژگی شاخص را در هر سطح کرنش محاسبه کنید.
9.2 ارزیابی گرافیکی
مقادیر میانگین بهدستآمده را در نموداری رسم کنید که در آن کرنش روی محور افقی و مقدار ویژگی شاخص روی محور عمودی قرار دارد. منحنی صافی از میان نقاط رسم و برای بهدستآوردن کرنش شکست درونیابی کنید (شکل 3 را ببینید).
11 گزارش آزمون
گزارش آزمون باید شامل موارد زیر باشد:
a) ارجاع به این بخش از ISO 22088؛
b) تمام جزئیات لازم برای شناسایی ماده آزمونشده؛
c) محیط آزمون استفادهشده؛
d) دمای آزمون؛
e) تعداد نمونههای آزمونشده (در صورت کاربرد، در هر جهت ناهمسانگردی) و عرض و
ضخامت آنها؛
f) روش مورد استفاده برای آمادهسازی نمونههای آزمون و روش تمیزکاری، در صورت استفاده؛
g) وضعیت نمونههای آزمون؛
h) زمان و دمای آمادهسازی؛
i) ویژگی شاخص و روش مورد استفاده برای تعیین آن؛
j) معیار شکست؛
k) مقادیر منفرد و میانگین ویژگی شاخص؛
l) نمایش گرافیکی نتایج؛
m) کرنش شکست؛
n) شاخص ESC، در صورت استفاده از محیط مرجع؛
o) هرگونه مشاهدات چشمی (تغییر رنگ، ترکمویی، تورم، تغییر براقیت)؛
p) هرگونه مشاهده دیگر؛
q) جزئیات هرگونه انحراف از روشهای مشخصشده در این بخش از ISO 22088؛
r) تاریخ آزمون.
دستگاه آزمون ESC مطابق ISO 22088-3
- حداکثر دمای آزمون 70C
- کنترلکننده دیجیتال دما
- سیستم گردش آب برای یکنواختی دما
- مجهز به تایمر دیجیتال
- مواد شیمیایی بر عهده مشتری است
- 18 عدد ظرف شیشهای Pyrex دربدار
- مخزن آب SS304
- فیکسچرهای شکلدهی نمونه از جنس SS304
- حداکثر طول تماس فرمها 40mm
- عرض فرم 20mm
- فرمها برای ایجاد حداکثر تماس محیط آزمون با نمونهها سوراخدار هستند
- شعاع انحنای فرمها 30-500mm (30, 124, 218, 312, 406, 500mm)
- 3 عدد فرم برای هر شعاع (در مجموع 18 عدد فرم)
- دفترچه راهنما included
- ویدئوی آموزشی included