Sertifikat pengujian dampak mencatat hasil pengujian dampak Charpy V-takik yang dilakukan pada sampel yang dipotong dari material atau las. Ini mengukur ketahanan material terhadap fraktur rapuh pada suhu rendah yang ditentukan — sifat penting untuk bejana bertekanan, pipa, dan komponen struktural yang beroperasi di bawah suhu kamar.
Jawaban Cepat
Quick Answer
Sertifikat pengujian dampak Charpy melaporkan energi yang diserap (dalam joule atau foot-pound) yang diukur ketika sampel takik dipukul oleh palu pendulum pada suhu yang ditentukan. Digunakan untuk memverifikasi bahwa material memenuhi persyaratan ketangguhan minimum dari spesifikasi atau kode yang berlaku, khususnya untuk aplikasi suhu rendah atau layanan kriogenik.
Mengapa Ketangguhan Dampak Penting
Logam dapat menunjukkan transisi daktil-rapuh (DBTT) seiring penurunan suhu. Di atas suhu transisi, kegagalan bersifat daktil (menyerap energi signifikan, deformasi plastis). Di bawahnya, kegagalan bersifat rapuh (energi yang diserap rendah, deformasi sedikit, fraktur katastrofis).
Untuk baja karbon dan baja paduan rendah, transisi ini terjadi dalam kisaran -50°C hingga +50°C tergantung komposisi dan mikrostruktur. Baja tahan karat austenit dan sebagian besar paduan berbasis nikel tidak menunjukkan transisi daktil-rapuh dan mempertahankan ketangguhan baik pada suhu kriogenik.
Bejana bertekanan yang beroperasi di iklim dingin, layanan kriogenik, dan aplikasi LNG memerlukan material dengan ketangguhan minimum yang dijamin pada Suhu Desain Logam Minimum (MDMT) untuk mencegah fraktur rapuh yang katastrofis.
Metode Pengujian Charpy V-Takik
Geometri sampel: Batang 10 mm × 10 mm × 55 mm dengan takik V 2 mm dalam, 45° di tengah panjang. Sampel ukuran kecil (7,5 mm × 10 mm atau 5 mm × 10 mm) digunakan ketika ketebalan material tidak cukup untuk sampel ukuran penuh.
Prosedur pengujian (ASTM A370, EN ISO 148-1):
- Sampel didinginkan (atau dipanaskan) hingga suhu pengujian yang ditentukan dalam bak cair dan dipindahkan ke landasan dalam 5 detik setelah pengambilan
- Palu pendulum 300 J (atau lebih besar) memukul sampel di sisi yang berlawanan dengan takik
- Energi yang diserap sampel saat patah diukur dari ayunan sisa pendulum
- Permukaan fraktur diperiksa — persentase area geser dan ekspansi lateral juga dapat dilaporkan
Satuan: Joule (J) menurut standar EN; foot-pound (ft-lb) menurut ASTM. Konversi: 1 ft-lb = 1.356 J.
Pemilihan Suhu Pengujian
Suhu pengujian dipilih berdasarkan MDMT peralatan:
| Standar | Aturan Suhu Pengujian |
|---|---|
| ASME VIII-1 | Menurut kurva suhu pengujian dampak UCS-66/UCS-66M, atau MDMT yang ditandai pada nameplate |
| ASME B31.3 | Sama dengan VIII-1 untuk kurva material perpipaan |
| EN 13480 | Suhu operasi terendah (LOT) atau suhu desain, mana yang lebih rendah |
| API 5L PSL2 | Ditentukan dalam penunjukan kelas pipa (misalnya, X65 QO pada -20°C) |
| EN 10028-3 | Suhu pengujian spesifik kelas (misalnya, P355NL1 diuji pada -40°C) |
Untuk kualifikasi prosedur pengelasan (ASME IX QW-406.31), suhu pengujian Charpy yang diperlukan ditentukan oleh kode referensi (misalnya, ASME VIII-1 atau B31.3) ketika pengujian dampak variabel esensial tambahan dipanggil.
Persyaratan Energi Minimum
Kriteria penerimaan bervariasi menurut kode dan aplikasi. Tolok ukur umum:
| Standar / aplikasi | Energi Rata-Rata Minimum | Nilai Tunggal Minimum |
|---|---|---|
| ASME VIII Div. 1 (UG-84) | 27 J (20 ft-lb) untuk ukuran penuh | 19 J (14 ft-lb) |
| EN 10028-4 (pelat kriogenik) | 27-47 J tergantung kelas | 70% dari rata-rata minimum |
| API 5L PSL2 (badan) | 40 J (29 ft-lb) untuk X65 dan lebih tinggi | 27 J (20 ft-lb) |
| NORSOK MDS (Y30) | 45 J rata-rata pada -46°C | 30 J |
| DNV-ST-F101 pipa bawah laut | Minimum 100 J tergantung kelas | — |
Untuk sampel ukuran kecil, nilai minimum dikurangi secara proporsional. ASME VIII-1 UG-84(b)(4) menentukan faktor koreksi.
Apa yang Harus Dimuat Sertifikat Pengujian Dampak
- Identifikasi material — nomor peleburan/batch, spesifikasi, kelas, bentuk produk, dimensi
- Laboratorium pengujian — nama, nomor akreditasi ISO 17025
- Standar pengujian yang berlaku — ASTM A370 atau EN ISO 148-1
- Dimensi sampel — ukuran penuh atau kecil (nyatakan faktor pengurangan jika berlaku)
- Orientasi takik — melintang (T-L atau T-S) atau memanjang (L-T) relatif terhadap arah penggulungan; orientasi secara signifikan mempengaruhi hasil
- Suhu pengujian — ditentukan dan aktual (suhu bak dengan referensi kalibrasi)
- Hasil sampel individual — energi yang diserap untuk setiap sampel (biasanya 3 sampel per set)
- Energi rata-rata yang diserap — dihitung dari tiga hasil
- Penampilan fraktur — % luas geser (jika diperlukan)
- Ekspansi lateral (jika disyaratkan oleh spesifikasi)
- Lulus / Gagal terhadap kriteria penerimaan yang dinyatakan
- Tanda tangan teknisi dan otorisasi laboratorium
Pengujian Dampak Las (PQR)
Ketika pengujian dampak diperlukan untuk kualifikasi prosedur pengelasan, sampel diambil dari tiga lokasi:
- Logam las (WM): Sampel berpusat di deposit las
- Garis fusi (FL): Takik berpusat pada garis fusi antara las dan logam induk
- Zona terpengaruh panas (HAZ): Takik 2 mm dari garis fusi ke dalam zona terpengaruh panas
Ketiga set harus memenuhi persyaratan energi minimum. Hasil HAZ sering kali paling menantang untuk dilewati karena mikrostruktur di HAZ berbutir kasar cenderung kurang tangguh daripada logam induk atau deposit las.
Apa perbedaan antara pengujian dampak Charpy dan Izod?
Keduanya mengukur energi yang diserap dalam sampel takik yang dipukul oleh pendulum. Sampel Charpy ditopang di kedua ujung dan dipukul di tengah; sampel Izod adalah konsol (diperbaiki di satu ujung) dan dipukul dekat takik. Charpy adalah standar untuk logam dalam kode industri dan peralatan bertekanan. Izod digunakan terutama dalam pengujian plastik.
Apakah baja tahan karat austenit memerlukan pengujian dampak Charpy?
Umumnya tidak. Baja tahan karat austenit (seri 300), paduan berbasis nikel, dan sebagian besar paduan non-ferrous tidak menunjukkan transisi daktil-rapuh dan mempertahankan ketangguhan baik pada suhu kriogenik. ASME VIII-1 mengecualikan material ini dari pengujian dampak dalam sebagian besar aplikasi. Namun, logam las dalam las austenit dapat diuji dampaknya ketika kode referensi secara khusus memintanya.
Apa yang menyebabkan peleburan baja gagal dalam pengujian dampak Charpy?
Penyebab umum: kandungan belerang dan fosfor tinggi (inklusi sulfida mengurangi ketangguhan), ukuran butir kasar dari perlakuan panas yang tidak tepat, karbon tinggi atau mangan rendah, kehadiran mikrostruktur bainit atau martensit dari pendinginan cepat, dan orientasi sampel yang salah (menggunakan sampel membujur di mana melintang diperlukan).
Dapat hasil pengujian dampak diuji ulang jika satu sampel gagal?
Ya, menurut protokol pengujian ulang spesifik. ASTM A370 Persyaratan Tambahan S5 dan EN ISO 148-1 memungkinkan pengujian ulang jika tidak lebih dari satu sampel jatuh di bawah nilai minimum individu dan rata-rata masih memenuhi minimum. Pengujian ulang tiga sampel tambahan dapat dilakukan; ketiganya harus memenuhi rata-rata minimum, dan tidak ada sampel individual yang boleh jatuh di bawah dua pertiga rata-rata minimum.
Apa itu MDMT dan bagaimana hubungannya dengan pengujian dampak?
MDMT (Suhu Desain Logam Minimum) adalah suhu terendah di mana bejana bertekanan dirancang untuk beroperasi dalam layanan bertekanan penuh. ASME VIII-1 memerlukan material dan lasnya diuji dampaknya pada atau di bawah MDMT kecuali kombinasi kelas material, ketebalan, dan suhu berada dalam kurva pengecualian UCS-66. MDMT secara permanen ditandai pada nameplate bejana yang selesai.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free