ASTM E21は、金属材料の張力で実行される高温テストです。このテストは多くの業界と学術研究で使用されていますが、高強度金属材料の機械的特性の評価のために、航空宇宙用途で最も一般的に温度テストが使用されています。ファスナーを含む構造材料の設計パラメーターと同様に、航空機のエンジンの要件と動作温度は引き続き上昇し続けています。 ASTM E21は、高温テストのあらゆるステップを細心の注意を払って概説します。テスト装置の定義から熱電対アタッチメントまで。伸び、面積の縮小、引張強度、降伏強度などの機械的特性が記録され、材料の適用力に耐える能力を推定します。


ASTM E21には複数のトランスデューサー（拡張メーターと熱電対）が必要なため、適切なデータ収集と同期を確保するために拡張チャネルモジュールを備えたシステムが推奨されます。使用されるテストシステムは、ASTM E4に従って標準で必要です。システムと標本の調製はE21にとって重要であり、標本に適用される力が軸方向にとどまることを保証するためにあらゆる努力を払う必要があります。曲げひずみは、標本の軸ひずみの10％を超えることはできないため、適切なテスト装置が選択されるようにすることが不可欠です。 600を超えるテストには、6800シリーズシステムに3119-160 3ゾーンスプリットチューブ炉を備えたサイドエントリ伸び計ポートを備えた装備をお勧めします。
ASTM E21：高温での金属の引張試験
高温の引張試験金属
ASTM E21は、金属材料の張力で実行される高温テストです。このテストは多くの業界と学術研究で使用されていますが、高強度金属材料の機械的特性の評価のために、航空宇宙用途で最も一般的に温度テストが使用されています。ファスナーを含む構造材料の設計パラメーターと同様に、航空機のエンジンの要件と動作温度は引き続き上昇し続けています。 ASTM E21は、高温テストのあらゆるステップを細心の注意を払って概説します。テスト装置の定義から熱電対アタッチメントまで。伸び、面積の縮小、引張強度、降伏強度などの機械的特性が記録され、材料の適用力に耐える能力を推定します。

システムのセットアップ
ASTM E21には複数のトランスデューサー（拡張メーターと熱電対）が必要なため、適切なデータ収集と同期を確保するために拡張チャネルモジュールを備えたシステムが推奨されます。使用されるテストシステムは、ASTM E4に従って標準で必要です。システムと標本の調製はE21にとって重要であり、標本に適用される力が軸方向にとどまることを保証するためにあらゆる努力を払う必要があります。曲げひずみは、標本の軸ひずみの10％を超えることはできないため、適切なテスト装置が選択されるようにすることが不可欠です。 600を超えるテストには、6800シリーズシステムに3119-160 3ゾーンスプリットチューブ炉を備えたサイドエントリ伸び計ポートを備えた装備をお勧めします。
ASTM E21テストセットアップ
ユニバーサルテストシステム
ゾーンスプリットチューブ炉
高温延長計
ASTM E21システムのセットアップ

システムの詳細
インコネルプルロッドは、標本ホルダーに取り付けられ、炉に伸びています。炉の上部と下部にあるセラミックプレートは、プルロッドを一度所定の位置に抱きしめ、荷重弦が炉に入る場所に追加の断熱材を梱包する必要がないことを保証します。断熱材が締めすぎると、プルロッドまたは伸縮計腕が移動する可能性があります。プルロッドは自己調整ホルダーに座って、最大の軸方向の負荷を確保します。さらに、ASTM E21では、試験片の指定された温度を監視する必要があります。プラクティスE220を使用して較正されたタイプKサーモカップルが推奨され、セクション5.3および9.4で概説されているガイドラインに従う必要があります。テストの開始から降伏強度の決定まで、指定された温度は次を超えてはなりません。
1800f +-5（ +-3c）まで
1800f（980c）を超える +-10f（ +-6c）
**実験室または顧客によって示される場合、より制限的な要件が必要になる場合があります。

標本
ASTM E8/E8Mで概説されている試験片構成は、ASTM E21には満足のいくものですが、より厳しい許容範囲が推奨されます。標本のジオメトリは、フラットまたはラウンドのいずれかです。平らな標本は、ピンインクレビスホルダーを利用するために準備できますが、丸い標本の場合、端が端を持つことが慣習的です。さらなるガイダンスについては、ASTM E21のセクション7を確認してください。
ひずみ測定
降伏強度の決定が必要な場合、練習E83の要件を満たすクラスB-2拡張計が必要です。高温検査に使用できる2つの主要なタイプの拡張計があります。 1つ目は、周囲温度で縮小セクションに取り付けられ、テストが始まる前に残りの負荷文字列に浸されるコールドマウント伸縮計です。もう1つのオプションは、通常、レールに座って、標本が浸漬期間を完了すると、アタッチメントのために炉に滑り込むことができます。伸筋の腕は、試料の縮小セクションに取り付ける必要があります。拡張計アタッチメント方法は、セクション9.6で概説されています。
ミニチュア標本
標本が伸び計に小さすぎる場合、縮小セクションに接触すると、クロスヘッドまたは標本ホルダーの分離を使用して、0.2％のオフセット降伏強度に対応する株を決定できます。この値は、「近似降伏強度」とマークする必要があります。長さが2インチ未満の標本をテストする場合、縮小セクションの両端に最低2つの熱電対を取り付ける必要があります。これらの熱電対は、テストを通して標本との密接な接触を行い、維持する必要があります。 2インチ以上の縮小セクションで標本をテストする場合、3番目の熱電対を試験片の中心に取り付ける必要があります。
ヒントとコツ
典型的な高温金属テストは、標本あたり1時間を超えることがあります。標準に準拠するには、標本が平衡に達するまで指定された温度に浸す必要があります。平衡状態になったら、特に明記しない限り、この温度で少なくとも20分間標本を維持する必要があります。 1日に複数のテストを実行すると、時間を浸すことで、ラボのスループットをすばやくドラッグできます。システムのダウンタイムを最小限に抑えるために、ユニバーサルテストシステムにマルチファーネース構成を装備できます。これにより、テスト中に2番目の試験片が浸ることができます。
用語：
示された温度：良質のピロメトリック練習を使用した温度測定デバイスによって示される温度。
指定された温度：顧客から要求され、報告されたテスト温度