TCVN312-1:2007

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 312-1:2007 (ISO 148-1:2006) về thử va đập kiểu con lắc Charpy - Phần 1: Phương pháp thử TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 312-1:2007 VẬT LIỆU KIM LOẠI THỬ VA ĐẬP KIỂU CON LẮC CHARPY PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ Metallic materials - Charpy pendulum impact test - Part 1: Test method 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử va đập kiểu con lắc Charpy (rãnh V và rãnh U ) để xác định năng lượng hấp thụ trong thử va đập vật liệu kim loại. Tiêu chuẩn này không đ ề cập đến thiết bị (dụng cụ) để thử va đập, điều này được quy đ ị nh trong ISO 14556. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu dưới đây là rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi năm công bố, áp dụng phiên bản được n ê u. Đối với tài liệu không có năm công bố, áp dụng phi ê n bản m ớ i nhất (kể cả các sửa đổi). TCVN 312-2 : 2007 (ISO 148-2 : 1998), Vật liệu kim loại - Th ử va đập kiểu con lắc Charpy - Ph ầ n 2: Kiểm định máy thử. TCVN 2244 (ISO 286-1), Hệ thống ISO về dung sai và lắp ghép - C ơ sở của dung sai, sai lệnh và lắ p ghép. 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau: 3.1. Năng lượng 3.1.1. Thế năng thực ban đ ầ u / Th ế năng (Actual initial potential energy/ potential energy) K p Giá trị được xác định bằng việc kiểm định trực tiếp [TCVN 312-2 : 2007 định nghĩa 3.2.2] 3.1.2. N ăng lượng hấp thụ (Absorbed energy) K Giá trị n ă ng lượ ng được biểu thị bằng ki m chỉ hoặc d ụ ng cụ đọc kết qu ả kh á c. CHÚ THÍCH: Chữ c á i V hoặc U đư ợ c sử dụng để biểu thị h ì nh dạng vết khía, như là : KV h oặ c KU . S ố 2 hoặc 8 là các con s ố được ghi ở d ưới cho bi ết bán k í nh lượn đ ầ u búa , ví dụ như là KV 2 . 3.2. M ẫ u thử Sử dụng các thuật ngữ sau đối với mẫu thử đặt trong vị trí thử tr ê n các giá đ ỡ của máy, (xem Hình 1). 3.2.1. Chiều cao (Height) h Khoảng cách giữa mặt khía rãnh và mặt đối điện. 3.2.2. Chiều rộng (Width) w Kích thước vuông góc với chiều cao và song song với rãnh cắt. 3.2.3. Chiều dài (Length) l Kích thước lớn nhất của mẫu thử đo theo phương vuông góc với rãnh cắt. 4. Ký hiệu (và các thuật ngữ viết tắt) Tên gọi dùng trong tiêu chuẩn này được n ê u trong B ả ng 1 và Bảng 2, và minh h ọa trong Hình 2. Bảng 1 - Ký hiệu, đơn vị và tên gọi của chúng Ký hiệu Đơn vị Tên gọi K p J Thế năng thực ban đầu (thế năng) FA % Ph ầ n trăm m ặ t gãy - cắt h mm Chi ề u cao m ẫ u thử KU 2 J N ă ng lượng hấp thụ trong mẫu thử rãnh chữ U sử d ụng mũi búa 2 mm KU 8 J Năng lượng hấp thụ trong mẫu thứ rãnh chữ U sử dụng mũi búa 8 mm KV 2 J Năng lượng hấp thụ trong mẫu thử r ã nh chữ V sử dụng mũi b ú a 2 mm KV 8 J Năng lượng hấp thụ tr o ng mẫu thử rãnh chữ V sử dụng mũi b ú a 8 mm LE mm Độ giãn n ở ngang l mm Ch iề u dài của mẫu thử T t ° C Nhiệt độ chuyển biến w mm Chiều rộng của mẫu thử 5. Nguyên lý thử Phép thử này bao g ồ m làm gãy mẫu thử có rãnh khía bằng một d ao động đơn của con lắc dưới các điều kiện được xá c định sau đây. Rãnh trên mẫu thử phải được quy định hình dạng và được đ ặ t ở ch í nh giữa hai giá đỡ, đối diện với vị tr í bị va đập trong khi thử. Độ dai được xác định b ằ ng năng lượng hấp thụ trong thử va đập. Do các giá trị va đập của một s ố vật liệu kim loại thay đổi theo nhiệt độ, nên phép thử được thực hiện ở nhiệt độ quy định. Khi nhiệt độ thử khác với nhiệt độ m ô i trường th ì mẫu thử phải được nung nóng hoặc làm nguội đến nhiệt độ đó trong m ô i trường được kiểm soát. 6. Mẫu thử 6.1. Quy định chung M ẫ u thử tiêu chuẩn phải d ài 55 mm có tiết diện vuông với các cạnh 10 mm . Ở tâm của chiều dài mẫu là r ã nh chữ V hoặc rãnh chữ U như được mô tả trong 6.2.1 và 6.2.2. Nếu mẫu thử tiêu chuẩn không thể lấy được từ v ậ t liệu, phải sử dụng một trong các mẫu thử bổ sung có chiều rộng là 7,5 mm , 5 mm hoặc 2 , 5 mm (xem Hình 2 và B ả ng 2). CHÚ THÍCH: Đối v ớ i n ă ng lượng thấp, sử dụng các miếng đệm là quan trọng, con lắc sẽ hấp phụ năng lượng dư thừa. Đối với năng lượng cao, đi ề u này có thể kh ô ng quan trọng. Các miếng đệm có t hể đư ợ c đặt tr ê n ho ặ c dưới các giá đỡ m ẫ u thử sao cho n ử a c hiều cao c ủ a m ẫ u l à 5 mm cao hơn mặt giá đỡ mẫu thử 10 mm. Các mẫu thử phải có độ nhám b ề mặt nh ỏ hơn Ra 5 m m không kể các đầu mẫu. Khi đánh giá vật liệu đã nhiệt luyện, mẫu thử sau khi nhiệt luyện lần cuối phải được gia công tinh, kể cả r ã nh c ắ t chữ V, trừ khi có thể chứng minh rằng độ gia công bề mặt trước và sau khi nhiệt luyện không khác nhau. 6.2. H ì nh dạng rãnh Rãnh phải được chuẩn bị cẩn thận sao cho bán k í nh đáy rãnh không có các d ấu vết của gia công c ơ làm ảnh hưở n g đến việc hấp thụ năng lượng. M ặ t đối xứng của r ã nh phải vuông góc với chiều dài trục của mẫu thử (xem H ì nh 2). 6.2.2. Rãnh chữ V Rãnh chữ V phải có góc 45°, chi ề u sâu là 2 mm, và các bán kính đáy là 0,25 mm [xem Hình 2a) và Bảng 2]. 6.2.2. Rãnh chữ U Rãnh chữ U phải có chiều sâu là 5 mm (trừ khi có quy định khác) và các đường kính đáy là 1 mm [xem Hình 2b) và Bảng 2]. 6.3. Dung sai của mẫu thử Dung sai trên mẫu thử và các kích thước rãnh được quy định, n ê u trong Hình 2 và Bảng 2. 6.4. Chuẩn bị mẫu thử Chuẩn bị mẫu thử phải được thực hiện theo hư ớ ng giảm đến mức tối thiểu bất cứ sự thay đổi nào của mẫu thử, ví dụ như, do nung nóng hoặc biến cứng nguội do gia công . 6.5. Đánh dấu các mẫu thử M ẫ u thử ch ỉ được đánh dấu trên bề mặt không tiếp xúc với các giá đỡ, đe hoặc búa và ở vị trí xa các tác động của biến dạng dẻo và chỗ gián đoạn của bề mặt khi đo năng lượng hấp thụ trong phép thử (xem 8.7). 7. Thiết bị thử 7.1. Quy định chung Thiết bị được sử dụng cho tất cả các phép đo phải theo các tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế. Các thiết bị đó phải được hiệu chuẩn trong chu k ỳ thời gian thích hợp. 7.2. Lắp đặt và hiệu chuẩn Máy thử phải được lắp đặt và hiệu chuẩn theo TCVN 312-2. 7.3. Mũi búa Hình dạng của mũi búa được quy định hoặc l à búa 2 mm hoặc là búa 8 mm. Các bán kính mũi búa được thể hiện bằng các ch ỉ s ố ghi ở chân ký hiệu độ dai như sau; KV 2 hoặc KV 8 . Tham kh ả o đặc điểm của s ả n phẩm để có hướng dẫn hình dạng mũi b ú a. CH Ú TH Í CH : Mộ t số vật liệu có thể đưa ra các k ế t qu ả khác nhau (sai s ố ph ầ n tr ă m) tại các m ứ c năng lượng thấp, và các kết quả của búa 2 mm có thể lớn h ơ n kết quả của búa 8 mm . 8. Quy trình thử 8.1. Quy định chung M ẫ u thử phải đặt vuông góc v ớ i đe của máy thử, mặt đối xứng của r ã nh khía ở trong khoảng 0,5 mm so với mặt ph ẳ ng ở giữa các đe. M ũ i búa phải đập trên mặt ph ẳ ng đối xứn g của rãnh và ở p hía đ ố i diện với rãnh (xem Hình 1). 8.2. Nhiệt độ thử 8.2.1. Trừ khi có quy định khác, ph é p thử phải được thực hiện ở (23 ± 5) ° C . Khi nhiệt độ được quy định, thì mẫu thử được điều h òa tới nhiệt độ với sai l ệ ch ± 2 ° C . 8.2.2. Nếu mẫu thử được đi ề u h òa bằng nung nóng hoặc làm nguội trong chất lỏng, mẫu thử phải được đặt trong hộp, trên các lưới cách đá y hộp ít nhất là 25 mm và được ch ì m trong chất lỏng ít nhất 25 mm và cách các mặt b ê n của hộp í t nhất là 10 mm. Môi trường phải được khuấy đều và phải được giữ ở nhiệt độ quy định bằng phương pháp thích hợp. Dụng cụ để đo nhiệt độ của m ô i trường phải được đặt ở tâm của nhóm các mẫu thử. Nhiệt độ mỗi trường phải được giữ ở nhiệt độ quy định dao động trong khoảng ± 1 ° C trong thời gian ít nhất là 5 min. CHÚ THÍCH: Khi m ô i trường ch ấ t lỏng có nhiệt độ g ầ n v ớ i điểm s ô i, việc làm nguội do bay h ơ i có thể làm giảm nhiệt độ m ẫu thử đột ngột trong quá tr ì nh chuyển mẫu từ chất l ỏ ng đến máy thử va đập (xem ti ê u chuẩn tham khảo [ 4] trong Thư mục). 8.2.3. Đố i v ớ i phép thử ở nhiệt độ cao không quá 200 ° C, m ẫ u thử phải được ngâm í t nhất là 10 min trong bể chất l ỏng có nhiệt độ quy đị nh v ớ i sai lệch khoảng ± 2 ° C . Khi thử ở nhiệt độ cao trên 200 ° C thì mẫu thử phải được giữ ở nhiệt độ không đổi trong í t nhất là 20 min trong lò ủ được duy tr ì ở nhiệt độ quy định với sai lệch khoảng ± 5 ° C . 8.3. V ậ n chuyển mẫu thử Khi phép thử được thực hiện ở nhiệt độ khác so với nhiệt độ phòng, thời gian kể từ khi lấy mẫu từ m ô i trường nung nóng hoặc làm nguội đến khi thử va đập không được quá 5 s. Thiết bị di chuyển mẫu phải được thiết kế và sử dụng sao cho nhiệt độ của mẫu thử được giữ trong khoảng nhiệt độ cho phép. Các chi tiết của thiết bị tiếp xúc với mẫu thử trong khi di chuyển m ẫ u từ m ô i trường nung đến máy thử phải có nhiệt độ phù h ợ p với các mẫu thử. Phải đ ả m bảo r ằ ng thiết bị dùng để định tâm mẫu thử trên các đe kh ô ng gây ra nứt g ã y các đầu mẫu có độ dai thấp hoặc các mẫu thử độ bền cao không bị bật kh ỏ i thiết bị này văng vào con lắc d ẫ n tới sai số lớn về năng lượng đo được. Khi khoảng h ở giữa đầu mẫu thử ở vị trí thử và thiết bị định tâm ho ặ c bộ phận cố định của máy, l ớ n hơn hoặc khoảng 13 mm th ì t rong quá trình búa đánh gãy m ẫ u, các đầu mẫu có thể v ă ng trở lại đập vào con l ắ c. CHÚ THÍCH: K ì m tự định tâm, phù hợp v ớ i các mẫu thử rãnh chữ V được g iới thiệu trong Phụ lục A, thường được sử dụng đ ể di chuyển mẫu thử từ m ô i trường có nhiệt độ được đi ề u khiển đ ế n đúng vị tri thử. Các lo ạ i k ì m n à y l oại b ỏ đ ượ c các v ấ n đ ề v ề khoảng h ở c ó thể xuất hiện giữa các nửa g ã y của m ẫ u và dụng cụ định t â m. 8.4. Sự vượt quá c ô ng suất máy Năng lượng hấp thụ, K, không được vượt quá 80 % thế n ă ng thực tế ban đ ầ u, K p . Nếu n ă ng lượng hấp thụ lớn hơn giá tr ị này, th ì năng lượng hấp thụ phải được gh i lại như giá tr ị gần đúng và phải được ghi chú lại trong bản báo cáo là thử ở điều kiện vượt quá 80 % công suất máy . CH Ú TH Í CH: Trường hợp lý tưởng là có thể tiến hành th ử va đập với tốc đ ộ va đập không đổi. Trong thử va đ ập kiểu con lắc th ì vận tốc v a đập giảm theo sự phát triển của các vết nứt. Đối với các mẫu có năng lượng phá h ủy g ầ n bằng năng suất của máy thì vận tốc con l ắ c giảm tới kh ô ng ngay trong quá trình phá hủy m ẫ u . 8.5. Gãy không hoàn toàn Nếu một m ẫ u thử gãy không hoàn toàn trong một phép thử, thì năng lượng va đập có thể được ghi lại hoặc lấy trung bình theo các kết quả của các mẫu thử g ã y hoàn toàn. 8.6. Sự kẹt mẫu thử Nếu bất kỳ mẫu thử nào b ị kẹt trong máy, thì kết q u ả phải loại bỏ và phải kiểm tra máy thật kỹ đối v ớ i sự hư hỏng gây ảnh hưởng đến việc hiệu chuẩn. 8.7. Kiểm tra sau g ã y Nếu việc kiểm tra sau g ã y cho thấy bất kỳ vị tr í đánh dấu nào trên mẫu thử bị biến dạng nh ì n thấy được thì kết quả thử không đại diện cho vật liệu và điều này ph ả i được ghi lại trong biên bản thử. 9. Biên bản thử nghiệm 9.1. Thông tin phải có Biên b ả n thử phải bao gồm các thông tin sau đ â y: a) viện dẫn số hiệu của tiêu chuẩn này; b) ký hiệu mẫu thử (mác thép, số vật đúc...); c) loại rãnh khía; d) kích thước của mẫu thử, nếu khác với kích thước chuẩn; e) nhiệt độ điều h òa của mẫu thử; f) năng lượng hấp thụ, KV 2 , KV 8 , KU 2 hoặc KU 8 nếu thích hợp; g) mọi khác th ư ờng có thể ảnh hư ở ng đến phép thử. 9.2. Thông tin bổ sung Biên bản thử có thể có thông tin bổ sung thêm cho thông tin trong 9.1 như sau: a) hướng mẫu thử (xem ISO 3785); b) n ă ng l ượng danh nghĩa của máy thở, tính theo jou l es; c) sự giãn nở ngang (xem Phụ lục B); d) dang phá hủy, phần tră m phá h ủy dạng cắt (xem Phụ lục C); e) đường cong năng lượng hấp thụ /nhiệt độ (xem D.1); f) nhiệt độ biến giòn, ti ê u chuẩn sử dụng (xem D . 2 ); g) số mẫu thử không gãy hoàn toàn trong phép thử. CHÚ DẪN: h chiều cao mẫu thử I c hiều dài mẫu thử w c hiều rộng m ẫ u thử 1 đe 2 mẫu thử có kích thước chuẩn 3 các giá đỡ m ẫ u thử 4 nắp bảo vệ a tâm đập của búa b hướng dao động của con lắc. H ì nh 1 - Thuật ngữ mẫu thử trình bày cấu h ì nh của các giá đỡ mẫu thử và các đe của máy thử va đập ki ể u con lắc công nghiệp a) H ì nh dạng rãnh chữ V b) Hình dạng rãnh chữ U CH Ú TH Í CH: Các ký hiệu / , h, w và các số 1 đến 5 được trình bày trong Bả ng 2 . Hình 2 - M ẫ u thử va đập Charpy Bảng 2 - Dung sai kích thước mẫu thử được quy định T ê n gọi K ý hiệu và số M ẫ u th ử r ã nh chữ V M ẫ u thử r ã nh chữ U Kích thước danh nghĩa Dung sa i ch ế tạo K í ch thước danh nghĩa Dung sa i chế tạo Cấp dung sai a Cấp dung sai a Chi ề u dài l 55 mm ± 0,60 mm js 15 55 mm ± 0 , 60 mm js 15 Chiều cao b h 10 mm ± 0,075 mm js12 10 mm ± 0 , 11 mm js 13 Chi ề u rộng b w - mẫu thử chuẩn 10 mm ± 0,11 mm js 13 10 mm ± 0 , 11 mm js 13 - m ẫ u thử có ti ế t diện thu nhỏ 7,5 mm ± 0,11 mm js 13 - - - - mẫu thử c ó ti ế t diện thu nhỏ 5 mm ± 0,06 mm js 12 - - - - mẫu thử có tiết diện thu nhỏ 2,5 mm ± 0,05 mm js 12 - - - Góc r ã nh 1 4 5 ° ± 2 o - - - - Chiều cao d ướ i r ã nh 2 8 m m ± 0,075 mm js 12 5 mm c ± 0 , 09 mm j s13 Bán k í nh đ ườ ng cong ở ph ầ n đáy r ã nh 3 0,25mm ± 0,025mm - 1 mm ± 0 , 07mm j s12 Khoảng cách từ các đ ầ u c ủ a mẫu thử tới m ặ t đối x ứ ng của r ã nh cắt 4 27,5 mm ± 0 , 42 mm d js15 27,5mm ± 0,42 mm d js15 Góc giữa mặt đ ố i xứng của rãnh và tr ụ c d ọ c của mẫu thử 90° ± 2° - 90 o ± 2° - Góc giữa các m ặ t b ê n li ề n k ề của m ẫ u thử. 5 90° ±2 ° - 90° ± 2° - a Theo TCVN 2244 b Các m ẫ u thử ph ả i có độ nhám b ề m ặ t nh ỏ h ơ n Ra 5 m m trừ các đ ầ u mẫu c Nếu qu y đinh th ê m chi ề u cao cho phép của mẫu (2 hoặc 3 mm), th ì cũng phải qu y định dung sai tương ứng. d Đ ố i v ớ i máy định vị tự động mẫu thử th ì lấy dung sai ± 0 , 165 mm thay cho ± 0 , 42 mm PHỤ LỤC A (tham khảo) KÌM TỰ ĐỊNH TÂM Kìm được trình bày trong Hình A.1 thư ờ ng được sử dụng để chuyển mẫu thử từ m ô i tr ườ ng nhiệt độ được kiểm soát đến vị trí thích hợp tr ộ n máy thử Charpy. Kích thước tính bằng milimét Chiều rộng mẫu Chiều rộng đáy A Chi ề u cao B 10 1,60 đến 1 , 70 1,52 đến 1,65 5 0,74 đến 0,80 0,69 đến 0,81 3 0 , 45 đến 0,51 0,36 đến 0,48 a Các má thép được hàn bạc trên các mũi kìm song song với nhau. H ì nh A.1 - Kìm tự định tâm cho các mẫu Charpy rãnh chữ V PHỤ LỤC B (tham khảo) SỰ GIÃN NỞ NGANG B . 1 . Quy định chung Đo khả năng chống phá hủy của vật liệu khi phải chịu tác dụng của ứng suất ba chiều, ví dụ như tại đáy của rãnh trong mẫu thử Charpy, là đo tổng số biến dạng xuất hiện ở vị tri này. Biến dạng trong trường hợp này là biến dạng co thắt. Do sự khó khăn khi đo biến dạng này kể cả sau khi gẫy, nên quy định đo độ giãn nở tại mép đối diện của mặt g ẫ y và sử dụng giá tr ị này để đặc trưng cho độ co thắt. B.2. Qu y tr ì nh Phương pháp đo độ giãn nở ngang phải xét đến thực tế là ít khi các mặt gẫy đôi tại điểm có độ giãn nở lớn nhất trên cả hai mặt của mẫu thử. Một nửa mẫu thử bị gẫy có thể bao gồm cả độ giãn lớn nhất cho cả hai mặt, hoặc chỉ một mặt, hoặc không mặt nào cả. Do đó kỹ thuật thường dùng là đo độ giãn n ở trên hai nửa mẫu tách rời, v ì vậy s ẽ cho giá trị tổng cao hơn giá trị đạt được trên mỗi m ặ t. Tổng độ giãn nở trên mỗi mặt của mỗi nửa mẫu thử phải là giá trị giãn nở tương đối so v ớ i phần mẫu không biến dạng (xem Hình B.1). Để đo độ giãn n ở có thể sử dụng thước đo giống như trong các Hình B.2 và B.3. Đo riêng hai nửa mẫu gẫy. Tuy nhiên đầu tiên phải kiểm tra các mặt vuông góc với r ã nh cắt để đ ả m bảo không có ba v i a trên các mặt này khi thử va đập; nếu có ba v ia thì chúng phải được loại bỏ, v í dụ như mài trên khăn bột mài để đảm b ả o rằng các ph ầ n nhô ra c ầ n đo không bị mài nhãn khi loại bỏ ba v ia. Tiếp theo, chắp nối các nửa mẫu thử lại với nhau sao cho các mặt rãnh đối diện ban đầu lại đối diện lại một lần nữa. Lấy một trong các nửa mẫu thử (được đánh dấu X trong Hình B.1) và c ố định nó với các trụ đỡ chuẩn, với các phần nh ô ra đối diện với đe chuẩn. Ghi lại số đọc và sau đó lập lại bước này với nửa mẫu thử khác (được đánh dấu Y trong H ì nh B.1), đảm b ả o mặt được đo phải cùng mặt bên. Hai giá trị lớn hơn là độ giãn nở của mặt bên m ẫ u thử. Tiếp theo, lặp lại quy trình này để đo đoạn nh ô ra trên m ặ t đối diện, và có thêm các giá trị lớn hơn tr ê n mỗi mặt bên. Ví dụ như, nếu A 1 > A 2 và A 3 = A 4 , thì LE = A 1 + (A 3 hoặc A 4 ), nếu A 1 > A 2 và A 3 > A 4 thì LE = A 1 + A 3 . Nếu một hoặc nhiều đoạn nhô ra của mẫu thử bị hư hỏng do tiếp xúc với đe , bề m ặ t bắt chặt khi lắp ráp máy , ..., th ì không đo được mẫu thử và v ì vậy không đưa ra được điều kiện trong biên bàn thử. Đo từng mẫu thử. Hình B.1 - Các nửa mẫu thử va đập rãnh chữ V Charpy bị gẫy minh h ọa đo độ giãn nở ngang, các kích thước A 1 , A 2 , A 3 , A 4 và c hiều rộng ban đ ầ u, kích thước w H ì nh B.2 - Đ ồ ng h ồ đo độ giãn n ở ngang của mẫu thử Charpy Kích thước tính bằng milimét CH Ú DẪN: 1 đệm cao su 2 đ ồ ng h ồ chỉ thị (hệ m é t) chia độ Starret # 25- 481, vạch chi a bằng 1/100 mm. 3 tấm đáy bằng thép không gỉ hoặc thép tấm crôm 4 giã đỡ mặt số bằng tấm thép không gỉ. a Dùng cho vít 1/4 - 20 có ren thô theo tiêu chuẩn của Mỹ với đ ầ u có lỗ sáu cạnh dài 7/8”. b Dùng cho vít M6 x 1 v ớ i đ ầ u có lỗ sáu cạnh d à i 25 mm c Độ d ầ y tấm nối lắp ráp. H ì nh B.3 - Sự lắp ráp và các chi tiết của đ ồ ng h ồ đ o độ giãn ngang CHÚ THÍCH: Phụ lục này căn cứ vào tài liệu được xuất b ả n trong ASTM E 23, và được sử dụng với sự chấp nhận của ASTM, 100 Barr Harbor Drive. P.O. Box C 700. West Conshohocken. PA 19429-2959, USA . PHỤ LỤC C (tham khảo) DẠNG MẶT GẪY C.1. Quy định chung Mặt gẫy của các mẫu thử Charpy thường được tính bằng phần trăm m ặt g ẫ y cắt. Ph ầ n tr ă m m ặ t gẫy cắt lớn hơn thì độ dai va đập của vật liệu lớn hơn. Mặt gẫy của các mẫu thử Charpy là tổng hợp của c ả mặt gãy cắt và mặt gãy theo thớ (giòn). Do phương pháp đánh giá này mang tính chủ quan, v ì vậy không nên sử dụng trong quy chuẩn kỹ thuật.. CH Ú TH Í CH: Việc xuất hiện mặt gãy dạng sợi được coi tương đương như mặt g ã y dạng cắt. Các thuật ngữ dạng mặt gãy theo thớ và tinh thể thư ờ ng được coi như là đối nghịch với mặt g ã y dạng c ắ t. Điếu đó có nghĩa là 100 % mặt gẫy theo thớ tương đương 0 % mặt gẫy cắt. C.2 . Phương pháp Phần trăm mặt gãy cắt thường được xác định bằng một trong các phương pháp sau đây: a) đo c hiều dài và c hiều rộng của thớ (phần sáng) của mặt gẫy, được trình bày trên Hình C.1, và xác định phần trăm cắt theo B ả ng C.1; b) so sánh dạng mặt gẫy của m ẫ u thử với s ơ đồ dạng mặt gẫy, như được trình bày trên Hình C.2; c) phóng đại mặt gãy và so sánh nó với sơ đ ồ có s ẵ n, hoặc đo ph ầ n trăm m ặt gẫy theo thớ bằng phương pháp thước đo diện tích, sau đó tính ph ầ n trăm mặt gãy cắt bằng (100 % - phần trăm mặt gẫy theo thớ); d) chụp ảnh m ặ t g ẫ y với độ phóng đại thích hợp và đo phần trăm mặt gẫy theo thớ bằng phương pháp thước đo diện tích, sau đó tính phần trăm mặt gẫy cắt bằng (100 % - ph ầ n trăm mặt gẫy theo thớ). e) đo phần trăm mặt gẫy cắt bằng các kỹ thuật phân tích hình ảnh. CH Ú TH Í CH 1: Các kích thước trung bình A và B đo đến 0,5 mm gần nh ấ t. CHÚ TH Í CH 2: Sử dụng B ảng C.1 để xác định ph ầ n trăm mặt gẫy c ắ t. CHÚ DẪN: 1 Vùng g ã y (dẻo) 2 Vết khía 3 Vùng gãy thớ ( giòn ) Hình C.1 - Xác định ph ầ n trăm mặt gẫy cắt Bảng C.1 - Ph ầ n trăm cắt trong các phép đo tính bằng milimét B mm A mm 1,0 1 , 5 2 , 0 2 , 5 3 , 0 3,5 4 , 0 4 , 5 5 , 0 5 , 5 6 , 0 6 , 5 7 , 0 7 , 5 8,0 8 , 5 9 , 0 9,5 10 Phần trăm cắt 1 , 0 99 98 98 97 96 96 95 94 94 93 92 92 91 91 90 89 89 88 88 1 , 5 98 97 96 95 94 93 92 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 20 98 96 95 94 92 91 90 89 88 86 85 84 82 81 80 79 77 76 75 25 97 95 94 92 91 89 88 86 84 83 81 80 78 77 75 73 72 70 69 3,0 96 94 92 91 89 87 85 83 81 79 77 76 74 72 70 68 66 64 62 3 , 5 96 93 91 89 87 85 82 80 78 76 74 72 69 67 65 63 61 58 56 4 , 0 95 92 90 88 85 82 80 77 75 72 70 67 65 62 60 57 55 52 50 4 , 5 94 92 89 86 83 80 77 75 72 69 66 63 61 58 55 52 49 46 44 5 , 0 94 91 88 85 81 78 75 72 69 66 62 59 56 53 50 47 44 41 37 5 , 5 93 90 86 83 79 76 72 69 66 62 59 55 52 48 45 42 38 35 31 6 , 0 92 89 85 81 77 74 70 66 62 59 55 51 47 44 40 36 33 29 25 6,5 92 88 84 80 76 72 67 63 59 55 51 47 43 39 35 31 27 23 19 7,0 91 87 82 78 74 69 65 61 56 52 47 43 39 34 30 26 21 17 12 7,5 91 86 81 77 72 67 62 58 53 48 44 39 34 30 25 20 16 11 6 8,0 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Chú thích: 100% cắt khi đồng thời cả A và B bằng không. a) Sơ đồ dạng mặt cắt và so sánh phần trăm mặt gẫy b) Hướng dẫn đánh giá phần dạng mặt gẫy Hình C.2 - Dạng mặt gẫy CHÚ THÍCH: Phụ lục này c ă n cứ vào tài liệu được xuất b ả n trong ASTM E23 và được sử dụng với sự cho phép của ASTM quốc tế 100 Barr Harbour D rive, P O Box C700, West Conshohocken, PA 19429- 2959, USA PHỤ LỤC D (tham khảo) NĂNG LƯỢNG HẤP THỤ THAY ĐỔI THEO NHIỆT ĐỘ VÀ NHIỆT ĐỘ CHUYỂN TIẾP D.1 . Đường cong năng lượng hấp thụ/ nhiệt đ ộ Đường cong năng lượng hấp thụ/ nhiệt độ (đường cong KV/T) ch ỉ ra năng lượng hấp thụ b ằ ng hàm s ố của nhiệt độ thử trong mỗi loại mẫu được nêu (xem Hình D.1). Thông thường, đư ờ ng cong được vẽ qua các giá trị riêng. Hình dạng của đường cong vêpsuwj phân tán của các giá trị thử t ùy t huộc vào vật liệu, h ì nh dạng mẫu, và tốc độ va đập. Trong trường hợp này đường cong có vùng chuyển tiếp (2), cần có sự phân biệt giữa dải trên (1), vùng chuyển tiếp và dải dưới (3). CHÚ D Ẫ N: X nhiệt độ Y năng lượng hấp thụ 1 vùng dải trên 2 vùng chuyển tiếp 3 vùng d ả i dưới H ì nh D.1 - Gi ả n đ ồ đường cong năng lượng hấp thụ/nhiệt độ D.2. Nhiệt độ chuyển tiếp Nhiệt độ chuyển tiếp T t đ ặ c trưng cho vị trí của độ dốc trên đ ường cong năng lượng hấp thụ/nhiệt độ. Do độ dốc tr ả i d ài trên một khoảng nhiệt độ khá rộng, v ì vậy không thể áp dụng định nghĩa chung v ề nhiệt độ chuyển tiếp. Các tiêu chí sau đây dùng đ ể xác định nhiệt độ chuyển tiếp: Nhiệt độ chuyển tiếp T t là nhiệt độ tại đó: a) đạt được một giá trị năng lượng hấp phụ riêng : ví dụ KV 8 = 27J; b) đạt đư ợ c t ỷ lệ ph ầ n trăm năng lượng hấp thụ dải trên, ví dụ 50 % ; c) xuất hiện một ph ầ n của v ế t gẫy cắ t : v í dụ 50 %; và d) đạt được một lượng giãn n ở ngang, ví dụ 0,9 mm. Việc lựa chọn phương pháp sử dụng để xác định nhiệt độ chuyển ti ế p phải được quy định trong tiêu chuẩ n s ả n phẩm, hoặc theo th ỏa thu ậ n. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1 ] ISO 3785, Metall i c materials - Designation of test specimen axes in relation to product t e xture (V ậ t liệu kim loại - Ký hiệu trục mẫu thử liên quan tới cấu trúc đ ị nh hướ ng của sản phẩm) [2] ISO 14556, Steel - Charpy V-notch pendulum impact test - Instrumented t est method (Thép - Thử va đập kiểu con lắc rãnh chữ V - Phương pháp thử bằng dụng cụ) [3] ASTM E23, Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Metarials (Phương pháp thử tiêu chuẩn đối với thử và đập thanh khía rãnh vật liệu kim loại) [4] Nanstad, R.K., Swain, R.L, and Berggren.R.G. Influence of Thermal Conditioning Media on Charpy Specimen Test Temperature, ‘Charpy Impact Test: Factors and Variables’, ASTM STP 1072, ASTM.1990.p.195 (Ảnh hưởng của môi trường điều hòa nhiệt độ lẫn nhiệt độ thử của mẫu thử Charpy, thử và đập Charpy: các nhân tố và sự thay đổi)