ASTM E21 es una prueba de temperatura elevada realizada en tensión en materiales metálicos. Aunque esta prueba se usa en muchas industrias, así como en la investigación académica, las pruebas de temperatura elevadas se utilizan más comúnmente en aplicaciones aeroespaciales para la evaluación de propiedades mecánicas de materiales metálicos de alta resistencia. Los requisitos del motor y las temperaturas de funcionamiento en los aviones continúan aumentando, al igual que los parámetros de diseño para materiales estructurales, incluidos los sujetadores. ASTM E21 describe meticulosamente cada paso de pruebas de alta temperatura; Desde la definición del aparato de prueba hasta el accesorio de termopar. Se registran propiedades mecánicas como el alargamiento, la reducción del área, la resistencia a la tracción y la resistencia al rendimiento para estimar la capacidad del material para resistir las fuerzas aplicadas.


Debido a que ASTM E21 requiere múltiples transductores (extensómetros y termopares), se recomienda un sistema con un módulo de canal de expansión para garantizar una recopilación y sincronización de datos adecuadas. El estándar requiere cualquier sistema de prueba utilizado para estar de acuerdo con ASTM E4. La preparación del sistema y la muestra es crucial para E21, y se debe hacer todo lo posible para garantizar que cualquier fuerza aplicada a la muestra permanezca en la dirección axial. La tensión de flexión no puede exceder el 10% de la tensión axial en la muestra, por lo que es imprescindible garantizar que se seleccione el equipo de prueba adecuado. Para probar más de 600 ℃ recomienda equipar su sistema de la Serie 6800 con un horno de tubo dividido 3119-160 3 zona, con puerto de extensómetro de entrada lateral.
ASTM E21: Prueba de tracción en metales a temperatura elevada
Metales de prueba de tracción a temperatura elevada
ASTM E21 es una prueba de temperatura elevada realizada en tensión en materiales metálicos. Aunque esta prueba se usa en muchas industrias, así como en la investigación académica, las pruebas de temperatura elevadas se utilizan más comúnmente en aplicaciones aeroespaciales para la evaluación de propiedades mecánicas de materiales metálicos de alta resistencia. Los requisitos del motor y las temperaturas de funcionamiento en los aviones continúan aumentando, al igual que los parámetros de diseño para materiales estructurales, incluidos los sujetadores. ASTM E21 describe meticulosamente cada paso de pruebas de alta temperatura; Desde la definición del aparato de prueba hasta el accesorio de termopar. Se registran propiedades mecánicas como el alargamiento, la reducción del área, la resistencia a la tracción y la resistencia al rendimiento para estimar la capacidad del material para resistir las fuerzas aplicadas.

Configuración del sistema
Debido a que ASTM E21 requiere múltiples transductores (extensómetros y termopares), se recomienda un sistema con un módulo de canal de expansión para garantizar una recopilación y sincronización de datos adecuadas. El estándar requiere cualquier sistema de prueba utilizado para estar de acuerdo con ASTM E4. La preparación del sistema y la muestra es crucial para E21, y se debe hacer todo lo posible para garantizar que cualquier fuerza aplicada a la muestra permanezca en la dirección axial. La tensión de flexión no puede exceder el 10% de la tensión axial en la muestra, por lo que es imprescindible garantizar que se seleccione el equipo de prueba adecuado. Para probar más de 600 ℃ recomienda equipar su sistema de la Serie 6800 con un horno de tubo dividido 3119-160 3 zona, con puerto de extensómetro de entrada lateral.
Configuración de prueba ASTM E21
Sistema de pruebas universales
Horno de tubo dividido de zona
Extensómetro de alta temperatura
Configuración del sistema ASTM E21

Detalles del sistema
Las varillas de extracción de Inconel están unidas a los soportes de muestras y se extienden al horno. Las placas de cerámica que se encuentran en la parte superior e inferior del horno abrazan las barras de tirón una vez en su lugar, asegurando que no se debe empacar a un aislamiento adicional donde la cadena de carga ingrese al horno. El aislamiento de empaquetado demasiado apretado puede hacer que las varillas de extracción o los brazos del extensómetro sean desplazados. Las varillas de tiros se sientan en soportes autoalineantes para garantizar la máxima carga axial. Además, ASTM E21 requiere monitoreo de la temperatura indicada en la muestra. Se recomiendan termopares de tipo K calibrados con la práctica E220 y deben seguir las pautas descritas en las secciones 5.3 y 9.4. Desde el comienzo de la prueba a través de la determinación de la resistencia al rendimiento, la temperatura indicada no debe exceder lo siguiente:
Hasta e incluyendo 1800F +-5 ( +-3c)
Más de 1800F (980c) +- 10f ( +-6c)
** Los requisitos más restrictivos pueden ser necesarios si lo indica el laboratorio o el cliente.

Especímenes
Las configuraciones de muestras descritas en ASTM E8/E8M son satisfactorias para ASTM E21, pero se recomiendan tolerancias más estrictas. Las geometrías para muestras pueden ser planas o redondas. Las muestras planas se pueden preparar para utilizar los soportes de horquilla, mientras que para las muestras redondas es costumbre tener extremos roscados. Para más orientación, revise la Sección 7 de ASTM E21.
Medición de tensión
Se requiere un extensómetro de clase B-2 que cumpla con los requisitos de práctica E83 si se necesita determinación de resistencia al rendimiento. Hay dos tipos principales de extensómetro que se pueden usar para pruebas de alta temperatura. El primero es un extensómetro montado en frío que está unido a la sección reducida a temperaturas ambientales y se empapa con el resto de la cadena de carga antes de que comience la prueba. Otra opción es un extensómetro montado en caliente, que generalmente se sienta en un riel y se puede deslizar en el horno para el accesorio una vez que la muestra ha completado su período de remojo. Los brazos del extensómetro deben unirse en la sección reducida de la muestra. Los métodos de fijación de extensómetro se describen en la Sección 9.6.
Especímenes en miniatura
En los casos en que la muestra es demasiado pequeña para el extensómetro de contacto con su sección reducida, la separación de los titulares de la muestra o los titulares de la muestra se puede utilizar para determinar las tensiones correspondientes a la resistencia al rendimiento de desplazamiento del 0.2%. Este valor debe ser marcado "fuerza de rendimiento aproximado". Al probar una muestra con una longitud reducida que es de menos de 2 pulgadas, se debe unir un mínimo de 2 termopares en cada extremo de la sección reducida. Estos termopares deben hacer y mantener un contacto íntimo con la muestra durante toda la prueba. Al probar muestras con una sección reducida mayor o igual a 2 pulgadas, se debe unir un tercer termoparlo al centro de la muestra.
Consejos y trucos
Una prueba típica de metales de alta temperatura puede exceder una hora por muestra. Para cumplir con el estándar, se debe empapar una muestra a la temperatura especificada hasta que alcance el equilibrio. Una vez en equilibrio, las muestras deben mantenerse a esta temperatura durante al menos 20 minutos a menos que se indique lo contrario. Si ejecuta múltiples pruebas al día, el tiempo de remojo puede arrastrar rápidamente el rendimiento de un laboratorio. Para minimizar el tiempo de inactividad del sistema, un sistema de pruebas universal puede equiparse con una configuración multifurno, que permite que una segunda muestra empape durante las pruebas.
Terminología:
Temperatura indicada: temperatura indicada por el dispositivo de medición de temperatura utilizando una práctica pirométrica de buena calidad.
Temperatura especificada: la temperatura de prueba solicitada e informada al cliente