Che cos'è Prova di trazione?
La prova di trazione è la prova meccanica di base in cui un provino viene tirato uniassialmente a una velocità controllata mentre viene misurato il suo comportamento forza-allungamento. Dalla curva risultante si calcolano il carico di snervamento, il carico di rottura, il modulo elastico e l'allungamento a rottura.
Scopo di Prova di trazione
Lo scopo è determinare numericamente la resistenza del materiale e la capacità di deformazione sotto carico, fornendo input per l'accettazione del materiale, la verifica del processo e i calcoli di progettazione.
A quali prodotti si applica Prova di trazione?
- Semilavorati metallici come lamiere, profilati, barre e tubi
- Giunti saldati
- Provini plastici e compositi
- Filo e corda
- Adesivi e fissaggi
In quali settori si utilizza Prova di trazione?
Norme relative a Prova di trazione
- ISO 6892-1
- ISO 527-1
- ISO 527-2
- ASTM E8
- ASTM D638
Condizioni di Prova di trazione
- Prova la velocità
- Tasso di deformazione o stress controllato secondo lo standard; i metodi A/B sono definiti nella norma ISO 6892-1
- Ambiente
- Temperatura ambiente (23 °C ± 5 °C) o temperatura alta/bassa in base alle specifiche
- Lunghezza del calibro
- Lunghezza utile proporzionale o non proporzionale a seconda della geometria del provino
- Plastica
- Condizionamento a 23 °C / 50% di umidità relativa per ISO 527
Apparecchiatura per Prova di trazione
- Macchina universale per prove di tensione-compressione
- Trasduttore di forza (cella di carico calibrata)
- Estensimetro o videoestensimetro
- Morsetti e dispositivi di montaggio del campione
- Camera termica, se richiesta
Requisiti del campione per Prova di trazione
- Per il metallo, un provino a sezione rotonda o rettangolare conforme alla norma
- Per la plastica, una barra di trazione ISO 527-2 Tipo 1A/1B
- Generalmente almeno tre esemplari per set
- La superficie del campione deve essere priva di tacche e danni di lavorazione
Durata di Prova di trazione
L'analisi di un singolo campione richiede generalmente alcuni minuti. Insieme alla preparazione, al condizionamento e alla refertazione dei campioni, il tempo tipico per un set è compreso tra mezza giornata lavorativa e una giornata lavorativa.
Procedura di Prova di trazione
- 1I campioni vengono preparati secondo la geometria definita nello standard e le loro dimensioni vengono registrate.
- 2Se necessario, i campioni vengono condizionati alla temperatura e all'umidità definite.
- 3Il provino viene montato assialmente nelle morse e viene montato l'estensimetro.
- 4La tensione viene applicata alla velocità definita; la forza e l'allungamento vengono registrati continuamente.
- 5Il carico continua a fratturarsi; vengono registrati la sede e il tipo della frattura.
- 6Vengono calcolati i valori di snervamento, carico di rottura e allungamento.
Criteri di accettazione di Prova di trazione
Il criterio di accettazione è indicato nella norma del materiale o del prodotto; è tipicamente definito come carico di snervamento minimo, carico di rottura minimo e allungamento minimo a rottura. Il criterio risiede nelle specifiche, non nel test stesso.
Valutazione dei risultati
I risultati vengono valutati per campione e come media impostata. I campioni che si fratturano al di fuori della lunghezza di riferimento o all'interno delle pinze possono essere considerati non validi, nel qual caso il test viene ripetuto.
Rapporto di Prova di trazione
- Norma applicata e revisione
- Geometria e dimensioni del provino
- Testare la velocità e le condizioni ambientali
- Valori di snervamento, carico di rottura e allungamento
- Curva forza-allungamento e tipo di frattura
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Standard di prodotto materiale
- Requisiti di qualificazione della procedura di saldatura
Mekanik Testler — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Prova di trazione; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove meccaniche misurano come si comporta un materiale o un componente sotto forza. La famiglia va dal carico statico (trazione, compressione, flessione) al comportamento dipendente dal tempo (fatica, scorrimento viscoso), dalla durezza e usura fino alla tenacità a frattura.
Ciò che accomuna queste prove è che il risultato è riportato come una PROPRIETÀ DEL MATERIALE. Il carico di snervamento o la durezza non sono una decisione di conformità; sono dati numerici con cui verranno confrontati il progetto e la norma di prodotto. I rapporti di prova meccanica sono quindi solitamente un input per una decisione ingegneristica piuttosto che per un'approvazione di prodotto — scelta del materiale, coefficiente di sicurezza, previsione della vita.
La distinzione tra comportamento statico e dinamico è la chiave per comprendere il settore. Un componente può apparire del tutto non sollecitato sotto carico statico eppure rompersi sotto carico ripetuto; la rottura a fatica si verifica a tensioni ben inferiori al carico di snervamento e non dà preavviso. Per componenti rotanti, vibranti o soggetti a carico ciclico, una prova di trazione da sola non è quindi una prova sufficiente.
Le condizioni di prova determinano il risultato, ed è fondamentale per la leggibilità del rapporto: geometria del provino, velocità di carico, temperatura, condizionamento e disposizione di serraggio. Lo stesso materiale fornisce valori diversi in condizioni diverse. Nelle materie plastiche l'effetto della velocità è molto marcato, nei metalli l'effetto della temperatura; nei compositi l'orientamento del provino cambia completamente il risultato.
La durezza è la misura più utilizzata in modo scorretto nel settore. Essendo rapida, quasi non distruttiva ed economica, viene spesso usata al posto della resistenza. Esistono tabelle di conversione da durezza a resistenza, ma sono APPROSSIMATIVE e dipendono dal gruppo di materiali; usarle come unica evidenza nell'accettazione del materiale è sbagliato.
Il lato della meccanica della frattura richiede una competenza specifica. Le misurazioni della tenacità a frattura e della velocità di propagazione della cricca da fatica consentono di calcolare quanto durerà una struttura fessurata; sono la base della progettazione tollerante al danno in settori come attrezzature a pressione, strutture aeronautiche e condotte.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove statiche
Trazione, compressione, flessione, taglio e torsione. Si ottengono carico di snervamento e resistenza a trazione, allungamento e modulo di elasticità.
Prove d'urto
Urto con intaglio Charpy e Izod; si determina il comportamento di transizione duttile-fragile del materiale in funzione della temperatura.
Durezza
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e microdurezza. Prezioso per la profondità del trattamento superficiale e le differenze locali di resistenza.
Fatica
Fatica assiale controllata in forza e deformazione, fatica a flessione; curve S-N e limite di fatica.
Scorrimento viscoso e rilassamento delle tensioni
Comportamento sotto carico a lungo termine ad alta temperatura; determinante per i materiali di caldaie, turbine e attrezzature a pressione.
Meccanica della frattura
Tenacità a frattura in deformazione piana, integrale J, CTOD e velocità di propagazione della cricca da fatica.
Usura e attrito
Abrasione Taber e tamburo rotante, misurazioni del coefficiente di attrito.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Calcolare la resistenza dalla durezza è approssimativo; non può essere usato come unica evidenza nell'accettazione del materiale.
- Una resistenza statica adeguata non dimostra la resistenza a fatica; un componente soggetto a carico ciclico richiede una prova separata.
- Se la velocità e la temperatura di prova non sono riportate, il risultato non è confrontabile, in particolare per polimeri e compositi.
- Un provino di prova e il pezzo reale potrebbero non dare lo stesso valore; l'orientamento di stampaggio, le linee di giunzione e le differenze nel trattamento superficiale hanno tutti un effetto.
- Un valore di resistenza fornito per un composito senza indicare l'orientamento del provino è privo di significato.
- Gli equivalenti ASTM e ISO misurano la stessa grandezza ma usano geometrie del provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica della progettazione e selezione dei materiali
- Controllo dei materiali in ingresso e approvazione del fornitore
- Soddisfacimento dei requisiti meccanici della norma di prodotto
- Analisi dei guasti, previsione della vita utile e calcolo della tolleranza al danno
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Prova di trazione
Le prove di trazione su metallo e plastica vengono eseguite secondo lo stesso standard?
No. ISO 6892-1 o ASTM E8 si applica ai metalli e ISO 527 o ASTM D638 alla plastica. La geometria del campione, la velocità del test e le condizioni di condizionamento differiscono.
Quanti campioni sono necessari?
Generalmente sono necessari almeno tre campioni per set. Il numero esatto dipende dallo standard applicato e dal metodo di valutazione statistica nelle specifiche.