ASTM E21 金属材料の高温引張試験

ASTM E21は、高温における金属の降伏強さ、引張強さ、伸びや面積縮小を測定するための引張試験方法を記載しています。ASTM E8で規定されている試験片寸法は、たいていの場合、E21の試験に適しています。E21によると、材料の寸法が規定の形状を可能にするときには円形にしなければなりませんが、薄板タイプやストリップタイプの材料は例外です。E8で指定されている通り、標点距離の直径に対する比は4としなければなりません。可能な限り荷重が軸方向に印加されるように注意する必要があります。このため、E21は、ネジ山や適切な形状の端部を持つ丸棒試験片の使用を推奨しています。長方形断面の試験片を使用し、かつ十分な材料がある場合には、加熱炉の外でグリップできるようショルダーエンドを引延ばした試験片を使用することが可能です。ASTM E21には、グリップ、電気抵抗式や放射熱方式の加熱機器に加え、ASTM E4で指定された精度に適合する試験機が必要です。試験片の周囲の空気は大気圧状態にしなければなりません。降伏強さを測定しているときには、E83の分類のクラスB-2にあたる伸び計を使用しなければなりません。

正確な結果を得られるよう、インストロンの万能試験機シリーズはASTM E21での要求精度に適合する、あるいはそれを超える精度を持っています。長方形断面の試験片で最高350℃までの試験をする場合は、ヤスリ目フェースと高温用メカニカルウェッジグリップのセットの使用を推奨します。丸棒試験片の場合はV溝付きヤスリ目フェースを使用します。上記の温度以上では、弊社は試験片端に適合するメネジ付きの試験片ホルダとテンションプルロッドを使用してきた実績があります。加熱機器に関しては、最高600℃までの温度範囲には、通常、シリーズ3119環境槽を使用し、1200℃までの温度には、モデルSF-16 3ゾーンスプリット炉などの加熱炉を推奨します。

インストロンは金属の引張試験に適した伸び計ソリューションを提供します。インストロンの伸び計はASTM E83で記載されている精度分類に適合する、あるいはそれを超える精度を持っています。環境槽の中での最高540℃までの試験には、高温用伸び計W-E440シリーズの使用を推奨します。W-418やW-E405シリーズの伸び計は、SF-16加熱炉を使った最高1200℃までの試験に効果的にご利用いただけます。

試験治具や結果の要件などをしっかりご理解いただくために、ASTM E21を参照いただくことを推奨いたします。