Test de traction ISO 6892 des matériaux métalliques

Comment effectuer un test de traction sur les métaux à ISO 6892

L'ISO 6892-1 est l'une des normes de test les plus couramment adoptées pour les tests de traction des matériaux métalliques à température ambiante. ISO 6892-1: 2016 est la version actuelle d'une norme de test des métaux qui a subi plusieurs itérations.

La troisième édition, publiée en 2019, est la version la plus récente de cette norme et annule et remplace la deuxième édition (ISO 6892-1: 2016). Seuls les changements et corrections mineurs ont été introduits dans la dernière version. Ces mises à jour sont énumérées à l'avant de la dernière norme. La deuxième édition a introduit une révision beaucoup plus importante dans la description de trois méthodes de test différentes: méthode A1, méthode A2 et méthode B.

ISO 6892-1 est similaire mais pas équivalent à ASTM E8 / E8M. Ce guide est conçu pour vous présenter les éléments de base d'un test de traction ISO 6892-1 et fournira un aperçu de l'équipement de test des matériaux, des logiciels et des spécimens de traction nécessaires. Cependant, toute personne prévoyant d'effectuer des tests ne devrait pas considérer ce guide comme un substitut adéquat pour lire la norme complète.

Évolution de la norme

L'une des plus grandes évolutions de l'ISO 6892-1 a été largement liée aux méthodes de contrôle des tests, qui peuvent poser un défi important dans les tests de traction des métaux. Cette évolution a été principalement dirigée par les travaux menés dans le cadre du projet Tenstand, où il a été identifié que les taux de test entre les différentes machines testant à la même norme donnera des résultats différents en raison de la sensibilité du taux de déformation des matériaux. La version 2009 a introduit des taux de test basés sur le taux de déformation (méthode A), qui est devenu la méthode préférée. La méthode d'essai traditionnelle héritée de EN10002: 2001 était basée sur le maintien d'un taux de contrainte pendant la région élastique, qui était nécessaire pour les machines manuellement opérées. Cette méthode originale a également été conservée et est devenue «méthode B» dans la version 2009 de la norme.

L'introduction de la méthode A a causé une confusion, car de nombreux utilisateurs pensaient que la méthode A n'a été réalisable qu'en utilisant un équipement capable de contrôler la déformation en boucle fermée, où il pourrait également être accompli en utilisant une vitesse de croisement cohérente. Pour clarifier cette situation, ISO 6892-1 a été révisé à nouveau dans la deuxième édition, ISO 6892-1: 2016. La version 2016 comprend trois méthodes de test, A1, A2 et B, où l'ancienne méthode A est divisée en deux méthodes de test clairement définies différentes, la méthode A1 (contrôle de déformation en boucle fermée) et la méthode A2 (vitesse de croisement cohérente) tandis que la méthode B continue d'être basée sur le maintien d'un taux de contrainte pendant la région élastique. Une note a été ajoutée à la méthode B pour clarifier la plage du test où un contrôle de contrainte doit être maintenu. La vidéo ci-dessous traite de la méthode A1 plus en détail.

Que mesure-il?

ISO 6892-1 mesure les propriétés de traction des matériaux métalliques sous n'importe quelle forme à une température ambiante. Les tests effectués dans des conditions contrôlées doivent être effectués à une température de 23 degrés Celsius plus ou moins 5 degrés. Pour les tests à des températures élevées, veuillez vous référer à ISO 6892-2. ISO 6892-1 mesure de nombreuses propriétés de traction différentes, ce qui suit étant la plus courante:

Force d'élasticité - le stress auquel un matériau se déforme définitivement. ISO 6892-1 détermine à la fois la limite d'élasticité supérieure et inférieure: en fonction des phénomènes de rendement, l'ISO 6892-1 spécifie les exigences de limite d'élasticité supérieure et inférieure pour un matériau de rendement désinvolte et la méthode de rendement décalée pour le matériau de rendement en continu.

Élongation du point de rendement - Convient uniquement pour un matériau de rendement discontinu, l'allongement du point de rendement est la différence entre l'allongement de l'échantillon au début et à la fin du rendement discontinu (la zone dans laquelle une augmentation de la déformation se produit sans augmentation de la contrainte).

Résistance à la traction - La force ou le stress maximale qu'un matériau est capable de maintenir pendant un test de traction.

Réduction de la surface - Une mesure de la ductilité d'un matériau. Il s'agit de la différence entre la zone transversale d'origine d'un échantillon et la zone de sa plus petite section transversale après test, généralement exprimée en pourcentage de diminution de la section transversale d'origine. La plus petite section transversale peut être mesurée à ou après la fracture.

Spécimens

ISO 6892-1 accueille une grande variété de types d'échantillons en raison de la vaste gamme d'applications pour lesquelles les matériaux métalliques sont utilisés. Les types d'échantillons principaux comprennent des feuilles, des plaques, des fils, des barres et des tubes. Tous les détails sur la préparation et la mesure des échantillons peuvent être trouvés dans les annexes:

Annexe B: Types de tests à utiliser pour les produits minces: feuilles, bandes et appartements entre 0, 1 et 3 mm d'épaisseur.

Annexe C: Types de tests à utiliser pour le fil, les barres et les sections avec un diamètre ou une épaisseur inférieure à 4 mm.

Annexe D: Types de tests à utiliser pour les feuilles et les appartements d'épaisseur égaux ou supérieurs à 3 mm, et le fil, les barres et les sections de diamètre ou d'épaisseur égales ou supérieures à 4 mm.

Système de test des matériaux

Étant donné que les tests ISO 6892-1 sont effectués sur une grande variété de métaux, les exigences de force du système peuvent différer considérablement. Le système de mesure de la force de la machine de test doit être conforme à l'ISO 7500-1, à la classe 1 ou mieux. LeKason propose des cadres de test adaptés à la tôle de tôle (10kn) jusqu'à la plaque d'acier (600kn). Il fournit un cadre de charge supérieur, y compris des roulements préchargés, des vis de billes de précision, une croisement et une poutre de base extrêmement rigides et des ceintures d'entraînement à faible étirement. Ces fonctionnalités contribuent à une performance avancée globale, produisant des résultats très précis. Les fonctionnalités aident également à minimiser l'énergie stockée lors d'un test, ce qui est particulièrement évident lors du test des matériaux métalliques à haute résistance à ISO 6892-1.

Poignées

Il existe de nombreuses technologies de adhérence adaptées aux tests ISO 6892-1 (coin, hydraulique, pneumatique, etc.), ils peuvent tous être classés comme proportionnels ou non proportionnels selon la manière dont ils exercent une force de serrage sur l'échantillon.

Avec des poignées proportionnelles, la force exercée sur l'échantillon est proportionnelle à la charge de traction appliquée. À mesure que la charge de traction augmente pendant un test, la force de capture sur l'échantillon fait également. Les poignées de coin sont une option populaire pour la saisie proportionnelle et se présentent en variétés manuelles, pneumatiques et hydrauliques pour s'adapter à une large gamme d'applications de test. La forme d'une poignée de coin est ce qui lui permet d'exercer une pression proportionnelle: à mesure que la force de traction est appliquée à l'échantillon, l'échantillon est tiré plus étroitement dans la zone la plus étroite du coin, augmentant la pression de capture.

Avec des poignées non proportionnelles, la force de serrage sur l'échantillon reste cohérente et est indépendante de la charge de traction appliquée. Ceci est typique des poignées à action latérale et des poignées de coin hydrauliques évaluées par la fatigue où la force de serrage est générée par une source d'alimentation qui n'est pas directement associée à la charge de tension de l'échantillon. Cette source est généralement une alimentation hydraulique à haute pression (210 bar / 3000 psi ou plus). Un avantage des poignées non proportionnelles est que la force de serrage est généralement plus réglable, ce qui offre des avantages d'application plus potentiels. Par exemple, lors du test d'échantillons non accumulés, les ajustements fins peuvent aider les utilisateurs à obtenir une pression de préhension optimale tout en minimisant les concentrations de contraintes qui pourraient provoquer une défaillance prématurée.

Extenseurs

Il existe trois types différents d'extenseurs qui sont généralement utilisés pour les tests ISO 6892-1: dispositifs clip-on, dispositifs non contacteurs et extenseurs de contact automatique. Selon les calculs nécessaires, les extenseurs doivent être conformes à la classe 1 ou 2 ISO 9513. Les extenseurs clip-on sont le type le plus courant utilisé. Ces appareils peuvent fournir des données de déformation incroyablement précises et stables et sont généralement moins chers à acheter que les autres types. Ils doivent être suffisamment robustes pour survivre aux laboratoires de tests à haut débit et absorber tout choc de la rupture d'échantillons métalliques à haute capacité s'il n'est pas retiré pendant le test.

Les dispositifs de contact automatiques offrent le bénéfice de forces de serrage et de placement reproductibles, ce qui peut réduire les variances entre les différents opérateurs plaçant manuellement les extenseurs de clip-on. Les appareils de contact automatiques peuvent également s'adapter à plusieurs longueurs de jauge, ce qui peut être rentable pour les utilisateurs qui ont besoin de tester une variété de types de spécimens. Les dispositifs de contact sont conçus pour être suffisamment robustes pour rester allumés tout au long du test par défaillance. Cependant, lorsqu'il est combiné avecLogiciel universel, leAppareils de contactPeut être configuré pour se retirer automatiquement juste avant la défaillance de l'échantillon afin d'éviter toute usure excessive des bords du couteau.

Dispositifs non contacteurs L'extenomètre vidéo automatique offre le bénéfice de supprimer toute influence encourue par l'extenomètre établissant un contact physique avec l'échantillon. Par exemple, si un échantillon de test est très mince, comme avec les métaux d'emballage, le poids d'un périphérique à clipser peut considérablement modifier les résultats. Les bords du couteau utilisés pour fixer l'appareil sur un échantillon fragile peuvent également endommager l'échantillon et provoquer une défaillance prématurée. De plus, parce que leExtenomètre vidéo automatiquene contacte pas le matériau, il n'y a aucun potentiel pour que l'extenomètre soit endommagé ou porté lors du test des matériaux à haute capacité.

Logiciels de test

Presque toutes les machines de test modernes sont livrées avec un logiciel préinstallé, et il est important que les calculs du logiciel de test soient conformes à l'ISO 6892-1 et correspondent aux données existantes. Tous les packages logiciels ne sont pas créés égaux et il est important de savoir que la plate-forme que vous choisissez fournit des résultats fiables.

Des milliers de clients du monde entier comptent sur Universal pour tester leur matériel à ISO 6892-1. Tous les calculs requis dans les tests ISO 6892-1 sont déjà préconfigurés en universel, mais pour ceux qui préfèrent recommencer à zéro et construire leur propre méthode, l'interface permet aux utilisateurs de saisir manuellement leurs propres calculs. Le package Metals Methods fournit également des méthodes prédéfinies à toutes les normes suivantes: ASTM E8 / E8M, ASTM A370, ASTM A615, ASTM E646, ASTM E517, EN10002, ISO10113 et ISO10275.

Déborder

La plupart des tests de laboratoires à ISO 6892-1 doivent tester régulièrement un volume élevé de spécimens. Pour cette raison, tout ce qui peut être fait pour augmenter le débit est avantageux. Heureusement, il existe de nombreuses options pour augmenter le débit de test d'un laboratoire. Les modifications de petites logiciels peuvent réduire les tâches répétitives, et certaines poignées et extenseurs peuvent réduire le temps de configuration et augmenter la répétabilité, ce qui réduira la nécessité d'exécuter des retestations. Enfin, il y a la possibilité d'automatiser complètement l'intégralité du processus de test, ce qui permet aux tests d'exécuter plusieurs heures sans avoir besoin d'une interaction opératrice.