Small Punch Test za nízkých teplot · EN 10371
TTS 190
Při jaké teplotě ten materiál zkřehne? Odpověď ze zkušebního tělesa o průměru osmi milimetrů — až do −193 °C.
Kompletní kryogenní systém pro Small Punch Test. Stanoví mez kluzu, mez pevnosti, maximální energii a přechodovou (tranzitní) teplotu — tedy teplotu přechodu z tvárného na štěpný lom — z materiálu, kterého je příliš málo na normovanou zkoušku rázem v ohybu.
−193 °C
nejnižší zkušební teplota
±1 °C
udržení teploty vzorku
±1 µm
přesnost měření deflexe
Ø8 mm
rozměr zkušebního tělesa
Kde tenhle stroj stojí v teplotním rozsahu řady
Když na Charpyho zkoušku není materiál
Přechodová teplota — v praxi se jí často říká tranzitní — je jedno z nejdůležitějších čísel u provozovaných ocelí: říká, kdy materiál přestane být tvárný a začne se lomit štěpně. Klasicky se zjišťuje rázem v ohybu. Jenže normované Charpyho těleso má 10 × 10 × 55 mm, a to je právě to, co u posuzovaných komponent nikdy nemáte.
Odkud ten kus vyříznete?
ProblémZ tepelně ovlivněné oblasti svaru, z tenké stěny, z ozářené kapsle ani z komponenty, kterou nelze odstavit, se Charpyho těleso vyrobit nedá.
Zkušební těleso Ø8 × 0,5 mm
ŘešeníStejná geometrie jako u řady SPC. Dá se odebrat i ze zařízení v provozu přístrojem SCOOPER 50, prakticky bez vrubu.
Přechodová teplota a čtyři další veličiny
VýsledekZ jedné sady vzorků TSP a z ní DBTT, k tomu mez kluzu, mez pevnosti a maximální energii.
Kde se to nejčastěji hodí
- Jaderná energetika
- Dozimetrické kapsle a sledování radiačního zkřehnutí, kde je ozářeného materiálu málo a manipulace s ním je drahá.
- Kryogenní technika a LNG
- Materiály, které musí zůstat tvárné hluboko pod nulou.
- Tlakové nádoby a potrubí
- Posouzení stárnutí a popouštěcího zkřehnutí u komponent v provozu.
- Kvalifikace svarů
- Tepelně ovlivněná oblast je úzká a Charpy ji nedokáže zacílit.
- Vývoj slitin a aditivní výroba
- Vzorek je často jediný kus, který existuje.
- Havarijní rozbory
- Z poškozeného dílu se dá odebrat i to, co by běžná zkouška nezachránila.
Co z jednoho zkušebního tělesa dostanete
Všech pět veličin stanoví software SPEVAL postupem, který popisuje EN 10371 — ne odhadem, ale definovaným výpočtem z naměřené závislosti síly na deflexi.
Rp
Mez kluzu
Automatickou bilineární metodou, nebo ručně dvěma tečnami.
Rm
Mez pevnosti
Podle rovnice C.1 nebo C.2 normy — podle toho, co je pro materiál vhodnější.
Em
Maximální energie
Automatický výpočet plochy pod křivkou, s exportem dat.
TSP
Přechodová teplota penetrační zkoušky
Z energií naměřených při řadě teplot se sestaví přechodová křivka.
DBTT
Přechodová teplota materiálu
Přepočtem z TSP — číslo, se kterým se dá pracovat v hodnocení životnosti.
Přechodová křivka se skládá z mnoha bodů při mnoha teplotách. Když každý bod ujede o dva stupně, křivka je k ničemu — proto systém měří teplotu přímo na povrchu vzorku, ne v komoře, a drží ji na ±1 °C.
Technické parametry
Zkoušky v celém rozsahu od pokojové teploty dolů. Volitelně lze rozsah rozšířit i nad pokojovou teplotu.
- Teplotní rozsah
- +23 až −193 °C (volitelně do 350 °C)
- Přesnost teploty
- ±1 °C, rozlišení 0,1 °C
- Měření teploty
- přímo na povrchu zkušebního tělesa
- Rozsah zatížení
- do 10 kN, třída přesnosti 0,05
- Přesnost měření deflexe
- ±1 µm
- Rozměr zkušebního tělesa
- Ø8 × 0,5 mm
- Volitelné rozměry
- 10 × 10 × 0,5 mm nebo 8 × 8 × 0,5 mm
- Zkušební razník
- Ø2,5 mm (volitelně Ø2 mm)
- Spodní matrice
- otvor Ø4 mm, R0,2 (volitelně zkosení 0,2 × 45°)
- Zásoba kapalného dusíku
- Dewarova nádoba 32 l
- Stanovené veličiny
- Rp · Rm · Em · TSP · DBTT
- Normy
- EN 10371 · EN ISO 204 · ASTM E139 · ASTM E292
Z čeho se systém skládá
Dodává se jako celek. Nic se nedokupuje a nic se neimprovizuje z laboratorního vybavení — chlazení, dávkování dusíku i vyhodnocení jsou součástí systému a řídí je jedna jednotka.
Univerzální zkušební stroj
Rám s rozsahem do 10 kN a třídou přesnosti 0,05. Součást dodávky, ne požadavek na zákazníka.
Zkušební trn
Usadí zkušební těleso do patrony a umožní jeho rychlou výměnu. Těleso je pevně sevřeno mezi spodní a horní matricí; deflexe i teplota se měří přímo na něm.
- Rozměry
- 450 × Ø120 mm
Kryogenní komora
Zaizolovaná komora s přívodem dusíku, čidlem vnitřní teploty, indikací maximálního naplnění a vlastním ohřevem, kterým se teplota dolaďuje.
- Rozměry
- 250 × 190 × 250 mm
Dávkovací sonda
Dávkuje kapalný dusík do komory. Sama si vytváří tlak v Dewarově nádobě, hlídá teplotu i tlak a má pojistný i solenoidový ventil.
- Rozměry
- 840 × 200 × 150 mm
Dewarova nádoba
Zásoba kapalného dusíku na zkušební den. Spotřeba dusíku i energie je nízká.
- Objem a rozměry
- 32 l · Ø500 × 725 mm
Řídicí jednotka a software
Řídí chlazení, ohřev i dávkování dusíku a vede celou zkoušku. Ovládání z Windows, macOS, iOS, Androidu i Linuxu.
- SPEVAL
- součást dodávky
SPEVAL
Software pro vyhodnocení naměřených výsledků podle EN 10371. Čísla z něj nejsou odhad z grafu — jsou to hodnoty spočtené postupem, který norma popisuje, a stejným postupem pokaždé. Načte libovolný zkušební soubor, takže se hodí i k vyhodnocení dat z ostatních strojů řady.
Mez kluzu automaticky i ručně
Automatická bilineární metoda, nebo ruční metoda dvou tečen — a to jak z deflexe zkušebního tělesa, tak z posunutí hrotu razníku.
Mez pevnosti podle normy
Výpočet podle rovnice C.1 nebo C.2 — vyberete tu, která pro daný materiál platí.
Energie s exportem dat
Automatický výpočet energie a export do formátu, se kterým se dál pracuje v protokolu.
Přechodová teplota
Stanovení TSP a DBTT z naměřené série — bez ručního prokládání křivky.
Korekce na poddajnost stroje
Výsledek se počítá s ohledem na poddajnost zkušebního stroje. Bez téhle korekce se výsledky mezi laboratořemi nedají poctivě srovnávat.
Načte i cizí data
Vloží se libovolný zkušební soubor — i ze zkoušek provedených jinde nebo dříve.
Co systém umí
01
Teplota měřená na vzorku, ne v komoře
Čidlo dosedá přímo na povrch zkušebního tělesa. Právě to dělá rozdíl mezi přechodovou křivkou, na kterou se dá spolehnout, a rozsypaným grafem.
02
Řízené dávkování dusíku
Sonda dávkuje kapalný dusík automaticky a komora si teplotu dolaďuje vlastním ohřevem. Obsluha zadá teplotu, ne postup chlazení.
03
Rychlá výměna vzorku
Trn je stavěný na to, že přechodová křivka znamená mnoho zkoušek za sebou. Těleso se usadí a vymění bez rozebírání sestavy.
04
Stejná tělesa jako řada SPC
Zkušební těleso Ø8 × 0,5 mm. Kdo už má creepový stroj, nemusí kvůli TTS 190 měnit nic v přípravě vzorků.
05
Hospodárný provoz
Nízká spotřeba energie i kapalného dusíku. Systém se ověřuje referenčními vzorky, které jsou součástí dodávky.
06
Ovládání na dálku
Plně automatizovaný software, ovládání zkoušky z Windows, macOS, iOS, Androidu i Linuxu.
Systém v provozu
Rozměry a hmotnosti
- Zkušební stroj
- 1600 × 600 × 720 mm · 180 kg
- Systém s Dewarovou nádobou
- 2200 × 700 × 2320 mm
- Zkušební trn
- 450 × Ø120 mm
- Kryogenní komora
- 250 × 190 × 250 mm · 15 kg
- Dávkovací sonda
- 840 × 200 × 150 mm
- Dewarova nádoba se sondou
- Ø500 × 725 mm · 32 l · 20 kg
- Komora pro vyšší teploty
- 15 kg
- Řídicí jednotky · stůl · PC
- 7 + 7 kg · 40 kg · 11 kg
- Napájení
- 1 NPE 220–230 V, 10 A
Časté dotazy
Nahradí TTS 190 Charpyho zkoušku?
Tam, kde Charpyho těleso 10 × 10 × 55 mm nelze vyrobit — z tepelně ovlivněné oblasti svaru, z tenké stěny, z ozářeného materiálu. Kde předpis vyžaduje normovanou zkoušku rázem v ohybu, tam ji nenahradí.
Kolik těles potřebuji na přechodovou křivku?
Křivka se skládá z bodů při různých teplotách, takže těles je potřeba víc. Konkrétní počet záleží na tom, jak úzce chcete přechodovou oblast pokrýt.
Jsou zkušební tělesa stejná jako u řady SPC?
Ano, zkušební těleso Ø8 × 0,5 mm. Kdo už má creepový stroj, nemusí kvůli TTS 190 měnit nic v přípravě vzorků.
Je zkouška normovaná?
Ano, EN 10371:2021. Software SPEVAL vyhodnocuje Rp, Rm, energii i přechodovou teplotu postupem, který norma popisuje, a počítá s poddajností stroje.
Potřebujete znát přechodovou teplotu, ale nemáte z čeho?
Napište nám, o jaký materiál jde, odkud se dá odebrat a v jakém teplotním rozsahu vás zajímá. Ozveme se s konfigurací — a když je materiál na komponentě v provozu, i s návrhem odběru.
Dokumenty
