Che cos'è Urto?
La prova d'urto Charpy è una prova in cui un provino standard dentellato viene fratturato in un singolo colpo con un martello a pendolo, determinando l'energia assorbita alla frattura, la percentuale di frattura duttile sulla superficie di frattura e l'espansione laterale.
Scopo di Urto
Lo scopo è verificare la resistenza del materiale alla frattura fragile ad una temperatura specificata; ciò è particolarmente critico per le strutture che operano a bassa temperatura.
A quali prodotti si applica Urto?
- Acciai strutturali e per recipienti a pressione
- Acciai per tubazioni
- Giunti saldati
- Applicazioni a bassa temperatura
In quali settori si utilizza Urto?
Norme relative a Urto
- ISO 148-1
- ASTM E23
- ASTM A370
- ISO 9016 (saldatura)
Condizioni di Urto
- Campione
- Campione Charpy standard 10 mm × 10 mm × 55 mm; sono definiti esemplari sottodimensionati
- Tacca
- Intaglio a V o a U; geometria definita nella norma
- Temperatura
- Definito nelle specifiche; generalmente a bassa temperatura
- Quantità misurate
- Energia assorbita, percentuale di frattura duttile, espansione laterale
Apparecchiatura per Urto
- Macchina per prove di impatto Charpy calibrata
- Bagno termocondizionante
- Sistema di misurazione tacca calibrato
- Banco per la lavorazione dei campioni
Requisiti del campione per Urto
- La geometria dell'intaglio deve essere completamente conforme allo standard
- Il campione deve essere mantenuto alla temperatura di condizionamento per la durata definita
- Il provino deve fratturarsi entro il tempo definito nella norma dopo la rimozione dal bagno
- Un set standard è composto da tre esemplari
Durata di Urto
Solitamente 2–4 giorni, compresi la lavorazione e il condizionamento del campione.
Procedura di Urto
- 1I provini sono lavorati e dentellati secondo lo standard.
- 2La geometria dell'intaglio è verificata.
- 3I campioni vengono condizionati alla temperatura di prova.
- 4Ogni campione viene fratturato entro il tempo definito.
- 5Vengono registrati l'energia, il rapporto duttile-frattura e l'espansione laterale.
- 6Vengono valutati la media impostata e il valore più basso.
Criteri di accettazione di Urto
Il criterio di accettazione è indicato nella norma di prodotto come la media impostata e un'energia minima per un singolo provino.
Valutazione dei risultati
Piccole deviazioni nella geometria dell'intaglio modificano notevolmente il risultato. Per campioni di dimensioni inferiori la specifica può richiedere la scalatura del valore energetico; questa conversione deve essere eseguita secondo lo standard.
Rapporto di Urto
- Norma applicata
- Dimensioni del provino, tipo di tacca e direzione
- Provare la temperatura
- Energia di ciascun esemplare e media impostata
- Rapporto duttile-frattura ed espansione laterale
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
- Norme sui recipienti a pressione e sull'acciaio strutturale
Prove su metalli e metallurgia — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Urto; 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 metalliche e metallurgiche determinano il carico che un metallo o un giunto saldato può sopportare, il suo modo di rottura e la sua struttura interna. Il risultato di questa famiglia riguarda spesso non il prodotto in sé ma l'identità del MATERIALE: l'acciaio è davvero della classe dichiarata, il cordone di saldatura fornisce la resistenza prevista dal progetto, il getto contiene un difetto interno inaccettabile?
L'importanza pratica dell'ambito deriva dal fatto che un componente metallico raramente cede in modo graduale. Un componente in plastica si deforma, invecchia, si fessura e di solito dà un preavviso. Un cordone di saldatura o un elemento di fissaggio, invece, spesso si rompe senza preavviso, soprattutto in caso di fatica e frattura fragile. Per questo, in ambiti come apparecchi a pressione, apparecchi di sollevamento, acciaio strutturale e condotte, la prova dei materiali è un obbligo NORMATIVO e non progettuale.
La famiglia riunisce tre gruppi di metodi, ciascuno dei quali risponde a una domanda diversa. Le prove meccaniche quantificano il comportamento del materiale sotto carico. L'esame non distruttivo cerca difetti senza danneggiare il pezzo. La metallografia e l'analisi chimica spiegano perché il materiale si comporta in quel modo — tramite struttura del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni e composizione della lega.
Il criterio di accettazione di queste prove quasi mai deriva dalla norma di prova, ed è questa la chiave per comprendere l'ambito. La norma di prova indica come effettuare la misura; i valori accettabili derivano dalla norma di prodotto, dalla classe del materiale o dal codice di fabbricazione. La ISO 6892-1 indica come eseguire una prova di trazione; la EN 10025 indica quale carico di snervamento deve fornire quell'acciaio. Nel leggere un rapporto, è essenziale sapere rispetto a quale norma di prodotto è stato valutato.
Il campionamento è parte inseparabile del risultato in questo ambito. Due provini prelevati dalla stessa colata possono dare valori diversi a seconda della direzione e della posizione di prelievo; nei prodotti laminati, i provini paralleli e perpendicolari alla direzione di laminazione producono risultati diversi. Le norme di prodotto disciplinano quindi anche la posizione e l'orientamento del campionamento, e il rapporto deve documentarlo.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove meccaniche
Trazione, compressione, flessione, impatto su intaglio (Charpy), durezza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatica, scorrimento viscoso e tenacità a frattura. Forniscono il comportamento del materiale sotto carico in forma numerica.
Esame non distruttivo
Radiografia, esame a ultrasuoni, liquidi penetranti, particelle magnetiche ed esame visivo. Cerca difetti superficiali e interni senza danneggiare il pezzo ed è un passaggio indispensabile nella fabbricazione saldata.
Metallografia
Preparazione del provino, attacco chimico ed esame microscopico. Si valutano dimensione del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni, profondità di cementazione e zona termicamente alterata della saldatura.
Analisi chimica
La composizione della lega è verificata mediante spettrometria a emissione ottica e chimica umida; la conferma della classe del materiale passa da questa fase.
Comportamento a corrosione
Prove in nebbia salina, di corrosione per vaiolatura e interstiziale, e di corrosione intergranulare. Negli acciai inossidabili possono indicare la qualità del trattamento termico.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Un certificato materiale (come EN 10204 3.1) non è un rapporto di prova; è la dichiarazione del produttore. Nelle applicazioni critiche si esegue una verifica indipendente, e le due cose non vanno confuse.
- Le prove di trazione ASTM e ISO misurano le stesse grandezze ma usano geometrie di provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti, e si applica quanto richiesto dalla specifica.
- Le tabelle di conversione tra durezza e resistenza sono APPROSSIMATIVE. Calcolare il carico di snervamento dalla durezza non è una prova sufficiente per l'accettazione del materiale.
- Nell'esame non distruttivo, "nessun difetto rilevato" non significa che non ci siano difetti; possono essere presenti difetti al di sotto del limite di rilevazione del metodo. Il rapporto deve indicare il metodo applicato e il livello di sensibilità.
- Il superamento di un cordone di saldatura non dimostra che il saldatore o la procedura siano qualificati; sono processi distinti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica del certificato materiale e accettazione del materiale in ingresso
- Approvazione della fabbricazione saldata; qualificazione del saldatore e della procedura
- Controllo di fabbricazione di apparecchi a pressione e componenti strutturali
- Analisi dei guasti e determinazione della causa radice dei danni sul campo
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Urto
Perché tre campioni sono fratturati?
L'energia d'impatto mostra intrinsecamente una dispersione. Gli standard quindi definiscono sia la media di un set di tre campioni sia un valore minimo separato per un singolo campione.