ASTM E8 / E8M è uno dei metodi di prova più comuni per determinare le proprietà di trazione dei materiali metallici, con l'altro che è ASTM A370. Rilasciato per la prima volta nel 1924, è stato originariamente chiamato ASTM E8-24T ed è il più antico standard a attiva attiva per il test dei metalli. Come per la maggior parte degli standard, ASTM E8 ha spesso subito cambiamenti frequenti e minori. Recentemente, tuttavia, uno di questi cambiamenti è stato significativo. Prima del 2011, ASTM E8 / E8M era diviso in due standard separati: E8 per utenti di unità imperiale e E8M per gli utenti metrici. I due standard sono stati ora combinati per la semplicità in ASTM E8 / E8M.
Questa guida è progettata per presentarti agli elementi di base di un test di trazione ASTM E8 / E8M e fornirà una panoramica delle apparecchiature di test dei materiali, del software e dei campioni di trazione necessari. Tuttavia, chiunque abbia intenzione di condurre i test ASTM E8 / E8M non dovrebbe considerare questa guida un sostituto adeguato per la lettura dell'intero standard.

Cosa misura?
ASTM E8 / E8M misura le proprietà di trazione dei materiali metallici in qualsiasi forma a una temperatura ambiente tra 10 e 38 gradi Celsius (50 - 100 gradi Fahrenheit). Sebbene ASTM E8 / E8M misura molte diverse proprietà di trazione, le seguenti sono le più comuni:
Resistenza alla snervamento: lo stress a cui un materiale viene deformato permanentemente
Allungamento del punto di snervamento - La fase durante la quale un materiale sta passando dal comportamento elastico al comportamento plastico
Resistenza alla trazione: la massima forza o lo stress che un materiale è in grado di sostenere
Riduzione dell'area: una misurazione della duttilità di un materiale
Sistema di test dei materiali
Poiché i test ASTM E8 / E8M sono condotti su una così ampia varietà di metalli, i requisiti di forza del sistema possono differire notevolmente. I frame di prova adatti per testare lamiera (10KN) fino alla piastra in acciaio (600KN). Il telaio di carico in serie 6800 include cuscinetti precaricati, viti a sfera di precisione, una traversa e una trave di base spessa e cinture di trasmissione a bassa elastica. Queste caratteristiche contribuiscono a prestazioni migliori producendo risultati più accurati e minimizzando l'energia immagazzinata durante un test, che è particolarmente evidente quando si verificano materiali ad alta resistenza come compositi aerospaziali, leghe metalliche e polimeri cristallini.
Campioni di trazione
ASTM E8 / E8 consente molti diversi tipi di campioni e definisce geometrie e dimensioni adatte per ognuna. Barre, tubi, fogli, esemplari caricati con pin, campioni rotondi e prodotti di metallurgia in polvere sono alcune delle molte opzioni per il test secondo questo standard. Tuttavia, il campione più comune è un rettangolo a forma di cane con una larghezza di 12,5 mm (0,5 pollici) e lunghezza del calibro di 50 mm (2 pollici).
Metodi di test
Come per gli standard di test dei metalli più comuni, ci sono tre tipi di controlli di test descritti: controllo della velocità di sollecitazione, controllo della velocità di deformazione e controllo dello spostamento della traversa. Per ASTM E8 / E8M, questi tipi di controlli sono indicati come metodi A, B e C. Il video seguente discute le differenze tra i metodi di controllo del test in modo più dettagliato.
Impugnature
Mentre ci sono molte diverse tecnologie di presa adatte per i test E8 / E8M (cuneo, azione laterale, idraulica, pneumatica, ecc.) Possono essere tutti classificati come proporzionali o non proporzionali in base al modo in cui esercitano la forza di serraggio sul campione.
Con impugnature proporzionali, la forza esercitata sul campione è proporzionale al carico di trazione da applicare. Man mano che il carico di trazione aumenta durante un test, aumenta anche la forza di presa sul campione. Le impugnature a cuneo sono un'opzione popolare per la presa proporzionale e sono disponibili in varietà manuali, pneumatiche e idrauliche per soddisfare una vasta gamma di applicazioni di test. La forma di una presa a cuneo è ciò che gli consente di esercitare una pressione proporzionale: poiché la forza di trazione viene applicata al campione, il campione viene tirato più strettamente nell'area più stretta del cuneo, aumentando la pressione di presa.
Con impugnature non proporzionali, la forza di serraggio sul campione rimane coerente ed è indipendente dal carico di trazione da applicare. Ciò è tipico delle impugnature ad azione laterale e delle impugnature a cuneo idraulico a fatica in cui la forza di serraggio è generata da una fonte di alimentazione che non è direttamente associata al carico di tensione del campione. Questa fonte è in genere una fornitura idraulica ad alta pressione (210 bar/3000 psi o superiore). Uno dei vantaggi delle impugnature non proporzionali è che la forza di serraggio è in genere regolabile, il che offre più potenziali vantaggi dell'applicazione.

Protezione del campione
Quando un campione viene inserito nelle impugnature durante la configurazione del test, di solito vengono prodotte forze di compressione indesiderate. Questo perché una piccola quantità di materiale viene spostata dalla pressione e estrusa nel corpo del campione, spingendo efficacemente contro la cella di carico. Queste forze indesiderate possono causare deformazioni nel campione e errori nei dati di test. Poiché non applicano forze pesanti durante l'impostazione del test, le impugnature proporzionali possono mantenere queste forze indesiderate a un livello inferiore rispetto alle impugnature non proporzionali.
Extensometri per misurare la resistenza alla trazione
La maggior parte degli standard di test dei metalli richiedono un dispositivo ad alta precisione per determinare le proprietà a valori di deformazione più bassi, come il modulo o la resa, e un dispositivo leggermente a bassa precisione per valori di deformazione elevati, come allungamento uniforme o allungamento totale. ASTM E8 / E8M richiede un dispositivo di classe B2 o migliore (per ASTM E83) per determinare i valori di resa e allungamento che sono una deformazione inferiore al 5%. Per risultati maggiore del 5% di deformazione, è richiesto un dispositivo di classe C o migliore.
Esistono tre diversi tipi di estensimetri che vengono generalmente utilizzati per i test ASTM E8: dispositivi a clip-on, dispositivi non contacanti e estensimetri di contatto automatico. Gli estensimetri a clip-on come la serie 2630 sono il tipo più comune utilizzato. Questi dispositivi possono fornire dati di deformazione incredibilmente accurati e stabili e in genere sono più economici da acquistare rispetto ad altri tipi. Devono essere abbastanza robusti da sopravvivere a laboratori di test ad alto rendimento e assorbire qualsiasi shock dalla rottura di campioni metallici ad alta capacità.
Dispositivi di contatto automatico come Autox750 offrono il vantaggio di forze di serraggio ripetibili e posizionamento, che possono rimuovere le varianze tra diversi operatori che posizionano manualmente estensimetri a clip. I dispositivi di contatto automatico possono anche adattarsi a più lunghezze di calibro, che possono essere convenienti per gli utenti che devono testare una varietà di tipi di campioni.
I dispositivi non contacanti come l'estensometro video automatico AVE 2 offrono il vantaggio di rimuovere qualsiasi influenza dall'estensometro che tocca il campione. Ad esempio, se un campione di prova è molto sottile, il peso di un dispositivo a clip può alterare considerevolmente i risultati. I bordi del coltello utilizzati per apporre il dispositivo su un campione fragile possono anche danneggiarlo e causare guasti prematuri. Inoltre, poiché il Ave non contatta il materiale, non è possibile danneggiare o indossare l'estensometro durante il test dei materiali ad alta capacità.
Calcoli e risultati
Tutti i calcoli richiesti nei test ASTM E8 / E8M sono già preconfigurati in Bluehill Universal. Per coloro che preferiscono iniziare da zero e costruire il proprio metodo, i calcoli di immissione manualmente possono anche essere facilmente configurati per testare su ASTM E8. Il pacchetto Metodi Metals fornisce anche metodi pre-costruiti a tutti i seguenti standard: ASTM E8 / E8M, ASTM A370, ASTM 615, ASTM E646, ASTM E517, ISO 6892-1, EN10002, ISO 10113 e ISO 10275.
Throughput
La maggior parte dei test di laboratori su ASTM E8 / E8M deve testare un volume elevato di campioni su base regolare. Per questo motivo, tutto ciò che può essere fatto per aumentare il throughput è vantaggioso. Fortunatamente, ci sono molte opzioni per aumentare il throughput per i test ASTM E8 / E8M. Le piccole modifiche del software possono ridurre le attività ripetitive e alcune impugnature ed estensimetri possono ridurre i tempi di installazione e aumentare la ripetibilità, il che ridurrà la necessità di eseguire i test. Infine, esiste la possibilità di automatizzare completamente l'intero processo di test, in cui i test possono essere eseguiti per diverse ore senza la necessità di alcuna interazione dell'operatore.