ASTM E8/E8M에 따라 금속에 인장 강도 시험을 수행하는 방법
저자: Matthew Spiret
이 가이드는 ASTM E8/E8M 인장 시험의 기본 요소를 소개하고 필요한 소재 시험 장비, 소프트웨어 및 인장 시편에 대한 개요를 제공합니다. 하지만 ASTM E8/E8M 시험을 수행하려는 사용자는 이 가이드를 읽었다고 해서 전체 표준은 읽지 않아도 되는 것으로 간주해서는 안 됩니다.
무엇을 측정하나요?
ASTM E8/E8M은 섭씨 10~38도(화씨 50~100도)의 주변 온도에서 모든 형태의 금속 소재의 인장 특성을 측정합니다. ASTM E8/E8M은 다양한 인장 특성을 측정하지만, 가장 일반적으로 사용되는 것은 다음과 같습니다.
- 항복 강도 - 소재가 영구적으로 변형되는 응력
- 항복점 연신 - 소재가 탄성 거동에서 소성 거동으로 전환되는 단계
- 인장 강도 - 소재가 견딜 수 있는 최대 힘 또는 응력
- 면적 감소 - 소재의 연성 측정
재료 시험기
ASTM E8/E8M 시험은 매우 다양한 금속에 대해 수행되기 때문에, 시스템의 힘 요구사항은 크게 다를 수 있습니다. Instron® 6800 시리즈는 10kN 판금에서 600kN 강판까지 시험하는 데 적합한 시험 프레임을 제공합니다. 6800 시리즈 로드 프레임에는 사전 장착된 베어링, 정밀 볼 나사, 두꺼운 크로스헤드 및 베이스 빔, 저연신 구동 벨트가 포함됩니다. 이러한 기능은 더 정확한 결과를 생성하고 시험 중에 저장된 에너지를 최소화하여 더 나은 성능에 기여하게 되는데, 이는 특히 항공우주 복합소재, 금속 합금 및 결정질 폴리머와 같은 고강도 소재를 시험할 때 분명해집니다.
인장 시편
ASTM E8/E8M에서는 다양한 시편 유형을 사용할 수 있고, 각각에 적합한 형상과 치수가 정해져 있습니다. 바, 튜브, 시트, 핀 로드된 시편, 원형 시편 및 분말 야금 제품은 이 표준에 대한 시험을 위한 많은 옵션 중 일부입니다. 한편, 가장 일반적인 시편은 너비가 12.5mm(0.5인치)이고 게이지 길이가 50mm(2인치)인 도그본 형상의 직사각형입니다.
시험 방법
가장 일반적인 금속 시험 표준과 마찬가지로 세 가지 유형의 시험 제어 방법이 있습니다. 즉 응력 속도 제어, 변형률 제어 및 크로스헤드 변위 제어가 설명되어 있습니다. ASTM E8/E8M의 경우, 이러한 유형의 제어를 방법 A, B 및 C라고 합니다. 아래 비디오에서 시험 제어 방법 간의 차이점에 대해 자세히 설명합니다.
그립
E8/E8M 시험에 적합한 다양한 파지 기술(웨지, 사이드 액션, 유압식, 공압식 등)이 있지만, 모두 시편에 클램핑력을 가하는 방식에 따라 비례 또는 비비례로 분류할 수 있습니다.
비례 그립을 이용하면, 시편에 가해지는 힘은 가해지는 인장 하중에 비례합니다. 시험 중 인장 하중이 증가하면 시편에 대한 파지력도 증가합니다. 웨지 그립은 비례 그리핑에 널리 사용되는 옵션이며 다양한 시험 애플리케이션에 맞게 수동, 공압 및 유압 형식으로 제공됩니다. 웨지 그립의 모양은 비례 압력을 가할 수 있게 해 주는 형태로, 인장력이 시편에 가해지면 시편이 웨지의 가장 좁은 영역으로 더 단단히 당겨져서 파지 압력이 증가합니다.
비비례 그립을 이용하면 시편에 가해지는 파지력이 일정하게 유지되고, 가해지는 인장 하중과 무관하게 됩니다. 이는 시편의 인장 하중과 직접적으로 관련이 없는 소스에 의해 파지력이 생성되는 사이드 액션 그립 및 피로 정격 유압 웨지 그립에서 일반적입니다. 이 소스는 일반적으로 고압(210bar/3,000psi 이상) 유압 공급 장치를 이용합니다. 비비례 그립의 한 가지 이점은 일반적으로 파지력을 조정할 수 있어서 더 많은 잠재적인 애플리케이션 이점이 있다는 것입니다.
