Che cos'è Prova d'urto?
La prova d'urto è una prova in cui viene misurata l'energia assorbita mentre un provino viene caricato improvvisamente da un martello a pendolo o da un peso in caduta. Mostra se il materiale si comporta in modo fragile o duttile.
Scopo di Prova d'urto
Lo scopo è determinare la resistenza del materiale ai carichi d'urto e valutare il rischio di frattura fragile, in particolare a bassa temperatura.
A quali prodotti si applica Prova d'urto?
- Acciai strutturali e giunti saldati
- Parti in plastica e compositi
- Materiali per tubazioni e recipienti a pressione
- Parti fuse
In quali settori si utilizza Prova d'urto?
Norme relative a Prova d'urto
- ISO 148-1
- ISO 179-1
- iso180
- ASTM E23
- ASTM D256
Condizioni di Prova d'urto
- Metodo
- Charpy (orizzontale, due supporti) o Izod (verticale, a sbalzo)
- Tacca
- Intaglio a V o a U secondo lo standard del materiale; è definita anche un'opzione senza intaglio
- Temperatura
- Temperatura ambiente o temperatura inferiore a seconda delle specifiche
- Energia del pendolo
- Viene scelta una capacità adatta alla tenacità del provino
Apparecchiatura per Prova d'urto
- Macchina per prove di impatto a pendolo
- Macchina per brocciatura di intagli
- Bagno a bassa temperatura
- Sistema di misurazione della temperatura
Requisiti del campione per Prova d'urto
- La dimensione del campione viene preparata secondo lo standard pertinente
- È necessario verificare la geometria e la posizione dell'intaglio
- Generalmente tre campioni per set (metallo) o cinque campioni (polimero)
- Il condizionamento è obbligatorio per i polimeri
Durata di Prova d'urto
Il test per campione richiede alcuni minuti. Se è necessario un condizionamento a bassa temperatura, la durata totale si allunga.
Procedura di Prova d'urto
- 1I provini vengono preparati secondo le dimensioni e l'intaglio definiti nello standard.
- 2Se necessario, il condizionamento viene eseguito alla temperatura di prova.
- 3Viene selezionata la capacità del pendolo e la macchina viene verificata.
- 4Il campione viene posizionato nella posizione richiesta dal metodo.
- 5Il pendolo viene rilasciato e viene letta l'energia assorbita.
- 6Vengono registrati la superficie di frattura e il tipo di rottura.
Criteri di accettazione di Prova d'urto
Il criterio di accettazione è indicato nella norma del materiale o del prodotto; è generalmente definita come un'energia media minima ad una temperatura specificata, con un limite inferiore per un singolo campione.
Valutazione dei risultati
La media impostata e i valori individuali vengono valutati insieme. Il test non è valido se il campione non si è rotto o se il risultato è stato molto inferiore o superiore alla capacità del pendolo.
Rapporto di Prova d'urto
- Standard e metodo applicati
- Dimensioni del campione, tipo di tacca e posizione
- Testare la temperatura e la capacità del pendolo
- Valori dell'energia assorbita e media
- Valutazione della superficie 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 per acciaio strutturale e recipienti a pressione
- 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 d'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 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 d'urto
I risultati di Charpy e Izod sono comparabili?
Non paragonabile. Il montaggio del provino e la direzione dell'impatto differiscono. Viene applicato qualunque metodo richiesto dalle specifiche.