ASTM E8 / E8Mに準じた金属の引張強度試験の実施
このガイドでは、ASTM E8 / E8M引張試験の基本的な要素について、必要な材料試験装置、ソフトウェア、引張試験片の概要などをご紹介します。ASTM E8 / E8Mに沿った試験を計画している場合は、このガイドを規格全文に相当するとはみなさないでください。
測定の対象となるもの
ASTM E8 / E8Mは、摂氏10~38度(華氏50~100度)の室温温度で、あらゆる形態の金属材料の引張特性を測定します。ASTM E8 / E8Mではさまざまな引張特性を測定しますが、最も一般的なものは以下の通りです。
- 降伏強度 - 材料が永久に変形するときの応力
- 降伏点伸び - 材料が弾性挙動から塑性挙動に移行する段階
- 引張強度 -材料が持続可能な最大荷重または応力
- 絞り - 材料の延性の測定法
材料試験システム
ASTM E8 / E8M試験はさまざまな金属に対して行われるため、システム応力の要件は大きく異なる可能性があります。インストロン®6800シリーズは、金属薄板(10kN)から鋼板(600kN)までの試験に適した試験機を提供します。6800シリーズのロードフレームには、プリロードベアリング、精密ボールねじ、厚いクロスヘッドとベースビーム、低伸縮性のドライブベルトが含まれています。これらの特長は、より正確な結果を示し、試験中に蓄積されるエネルギーを最小限に抑えることで性能の向上に貢献してします。これは、航空宇宙用複合材料、金属合金、結晶性ポリマーなどの高強度材料の試験において、特に顕著に現れます。
引張試験片
ASTM E8 / E8Mでは、さまざまな種類の試験片が認められており、それぞれに適した形状や寸法が定義されています。この規格に準じて試験を行う材料には、棒、管、板、ピンロード試験片、円形試験片、粉末冶金製品などが挙げられます。しかし、最も一般的な試験片は、幅12.5 mm(0.5インチ)、ゲージ長50 mm(2インチ)のドッグボーン型の長方形です。
試験メソッド
一般的な金属試験規格の大半と同様、応力速度制御、ひずみ率制御、クロスヘッド変位制御の3つの試験コントロールが記載されています。ASTM E8/E8Mでは、これらのタイプの制御は、A法、B法、C法と呼ばれています。以下のビデオでは、試験制御方法の違いについてより詳しく説明しています。
グリップ
E8 / E8M試験に適したさまざまなグリップ技術(くさび式、サイドアクション式、油圧式、空気圧式など)がありますが、これらはすべて、試験片にクランプ力を与える方法によって、比例型と非比例型に分類することができます。
比例グリップでは、試験片にかかる力が引張荷重に比例します。試験中に引張荷重が増加すると、試験片のグリップ力も増加します。比例グリップの一般的なオプションである、くさび式グリップは、手動、空気圧、油圧といった種類があり、さまざまな試験用途に対応できます。くさび式グリップの形状は、比例した圧力をかけることができるようにできています。試験片に引張力が加わると、試験片はくさびの最も狭い部分に強く引き込まれ、グリップ圧が高くなります。
非比例グリップでは、試験片にかかるクランプ力は一定で、引張荷重に依存しません。これは、クランプ力が試験片の引張負荷とは直接関係のない動力源によって生成されるサイドアクショングリップや疲労試験用油圧くさび式グリップに典型的なものです。この供給源は、通常、高圧(210 bar/3000 psi以上)の油圧供給源です。非比例式グリップの利点は、一般的にクランプ力を調整できることであり、より多くの潜在的なアプリケーションの利点があります。