Darbe testi sertifikası, bir malzeme veya kaynaktan kesilen numunelerde gerçekleştirilen Charpy V-çentikli darbe testi sonuçlarını kaydeder. Belirtilen düşük sıcaklıkta malzemenin gevrek kırılmaya karşı direncini ölçer — bu, ortam sıcaklığının altında çalışan basınçlı kaplar, boru hatları ve yapısal bileşenler için kritik bir özelliktir.
Hızlı Cevap
Quick Answer
Charpy darbe testi sertifikası, tanımlanmış bir sıcaklıkta sarkaç çekiçle vurulmuş çentikli numunede ölçülen emilmiş enerjiyi (joule veya fit-pound olarak) bildirir. Bir malzemenin geçerli şartname veya kodun minimum sertlik gereksinimlerini karşıladığını doğrulamak için kullanılır, özellikle düşük sıcaklık veya kriyadenik hizmet uygulamaları için.
Darbe Sertliği Neden Önemli
Sıcaklık düştüğünde metaller sünek-gevrek geçişi (DBTT) sergileyebilir. Geçiş sıcaklığının üzerinde, kırılma sudur (önemli enerji emilir, plastik şekil değiştirme). Altında, kırılma gevrek (düşük emilmiş enerji, az şekil değiştirme, felaket kırılması).
Karbon çelikleri ve düşük alaşımlı çelikler için bu geçiş, bileşim ve mikro yapıya bağlı olarak -50°C ile +50°C aralığında meydana gelir. Östenitik paslanmaz çelikler ve çoğu nikel alaşımı sünek-gevrek geçişi göstermez ve kriyadenik sıcaklıklarda iyi sertliği korur.
Soğuk iklimde, kriyadenik hizmet ve LNG uygulamalarında çalışan basınçlı kaplar, felaket gevrek kırılmasını önlemek için Minimum Tasarım Metal Sıcaklığında (MDMT) garantili minimum sertlik içeren malzeme gerektirir.
Charpy V-Çentikli Test Yöntemi
Numune geometrisi: Orta noktada 2 mm derinliğinde, 45° V çentikli 10 mm × 10 mm × 55 mm çubuk. Malzeme kalınlığı tam boyutlu numuneler için yetersiz olduğunda alt boyutlu numuneler (7,5 mm × 10 mm veya 5 mm × 10 mm) kullanılır.
Test prosedürü (ASTM A370, EN ISO 148-1):
- Numune, sıvı banyoda belirtilen test sıcaklığına soğutulur (veya ısıtılır) ve çıkarıldıktan sonra 5 saniye içinde örsüne aktarılır
- 300 J (veya daha büyük) sarkaç çekiç, numunede çentik ile zıt yüze vurur
- Numune kırıldığı sırada emilmiş enerji, sarkaçın kalıntı sürüşünden ölçülür
- Kırılma yüzeyi incelenir — kesme alanı yüzdesi ve yanal genişleme de bildirilebilir
Birimler: EN standartlarına göre joule (J); ASTM'ye göre fit-pound (ft-lb). Dönüştürme: 1 ft-lb = 1.356 J.
Test Sıcaklığı Seçimi
Test sıcaklığı ekipmanın MDMT'sine göre seçilir:
| Standart | Test Sıcaklığı Kuralı |
|---|---|
| ASME VIII-1 | UCS-66/UCS-66M darbe testi sıcaklığı eğrilerine veya ad plakasında işaretlenen MDMT'ye göre |
| ASME B31.3 | Boru malzeme eğrileri için VIII-1 ile aynı |
| EN 13480 | En düşük çalışma sıcaklığı (LOT) veya tasarım sıcaklığı, hangisi daha düşükse |
| API 5L PSL2 | Boru sınıfı tanımlamasında belirtilmiş (örn. X65 QO -20°C'de) |
| EN 10028-3 | Sınıf özgü test sıcaklığı (örn. P355NL1 -40°C'de test edilmiş) |
Kaynak prosedürü yetkilendirmesi (ASME IX QW-406.31) için, gerekli Charpy test sıcaklığı, ek temel değişken darbe testi çağrıldığında referans kod (örn. ASME VIII-1 veya B31.3) tarafından belirtilir.
Minimum Enerji Gereksinimleri
Kabul kriterleri koda ve uygulamaya göre değişir. Yaygın kriterler:
| Standart / Uygulama | Minimum Ortalama Enerji | Minimum Tek Değer |
|---|---|---|
| ASME VIII Div. 1 (UG-84) | Tam boyut için 27 J (20 ft-lb) | 19 J (14 ft-lb) |
| EN 10028-4 (kriyadenik plaka) | Sınıfa bağlı olarak 27-47 J | Ortalama minimumun %70'i |
| API 5L PSL2 (gövde) | X65 ve üzeri için 40 J (29 ft-lb) | 27 J (20 ft-lb) |
| NORSOK MDS (Y30) | -46°C'de 45 J ortalama | 30 J |
| DNV-ST-F101 denizaltı boru hattı | Sınıfa bağlı olarak minimum 100 J | — |
Alt boyutlu numuneler için minimum değerler orantılı olarak azaltılır. ASME VIII-1 UG-84(b)(4) düzeltme faktörlerini belirtir.
Darbe Testi Sertifikası İçermesi Gereken İçerik
- Malzeme tanımlaması — ısıl/parti numarası, şartname, sınıf, ürün formu, boyutlar
- Test laboratuvarı — adı, ISO 17025 akreditasyon numarası
- Geçerli test standardı — ASTM A370 veya EN ISO 148-1
- Numune boyutları — tam boyut veya alt boyut (uygunsa azaltma faktörünü belirtin)
- Çentik yönelimi — haddeleme yönüne göre enine (T-L veya T-S) veya boyuna (L-T); yönelim sonuçları önemli ölçüde etkiler
- Test sıcaklığı — belirtilmiş ve gerçek (banyo sıcaklığı kalibre referansı ile)
- Bireysel numune sonuçları — her numune için emilmiş enerji (genellikle set başına 3 numune)
- Ortalama emilmiş enerji — üç sonuçtan hesaplandı
- Kırılma görünümü — kesme alanı % (gerekirse)
- Yanal genişleme (şartname tarafından talep edilirse)
- Geçti / Başarısız belirtilen kabul kriterleri ile ilgili
- Teknisyen imzası ve laboratuvar yetkilendirmesi
Kaynak Darbe Testi (PQR)
Kaynak prosedürü yetkilendirmesi için darbe testi gerekli olduğunda, numuneler üç konumdan alınır:
- Kaynak metali (WM): Kaynak biriktirmesinin merkezinde konumlandırılmış numuneler
- Füzyon çizgisi (FL): Kaynak ile ana metal arasındaki füzyon çizgisinin merkezinde konumlandırılmış çentik
- Isıl etki bölgesi (HAZ): Füzyon çizgisinden ısıl etki bölgesine 2 mm uzaklıkta çentik
Üç kümenin hepsi minimum enerji gereksinimlerini karşılaması gerekir. Isıl etki bölgesi sonuçları, yayvan taneli ısıl etki bölgesindeki mikro yapı ana metal veya kaynak biriktirmesinden daha az sert olma eğilimi gösterdiği için geçmesi en zor olur.
Charpy ve Izod darbe testleri arasındaki fark nedir?
Her ikisi de sarkaç tarafından vurulmuş çentikli numunede emilmiş enerjiyi ölçer. Charpy numunesi her iki uçta desteklenmiş ve ortada vurulmuş; Izod numunesi konsol biçimde (bir uçta sabitlenmiş) ve çentik yakınında vurulmuş. Charpy, endüstriyel ve basınçlı ekipman kodlarında metaller için standarttır. Izod, esas olarak plastik testinde kullanılır.
Östenitik paslanmaz çelik Charpy darbe testi gerektirir mi?
Genellikle hayır. Östenitik paslanmaz çelikler (300 serisi), nikel bazlı alaşımlar ve çoğu metalik olmayan alaşımlar sünek-gevrek geçişi göstermez ve kriyadenik sıcaklıklarda iyi sertliği korur. ASME VIII-1, çoğu uygulamada bu malzemeleri darbe testinden muaf tutar. Ancak, referans kod özellikle talep ettiğinde östenitik kaynaklarda kaynak metali darbe testi yapılabilir.
Bir çelik ısısının Charpy darbe testinde başarısız olmasına ne neden olur?
Yaygın nedenler: yüksek kükürt ve fosfor içeriği (sülfid içerikleri sertliği azaltır), uygunsuz ısıl işlemden kaynaklanan yayvan tane boyutu, yüksek karbon veya düşük mangan, hızlı soğutmadan bainit veya martensit mikro yapılarının varlığı ve yanlış numune yönelimi (enine olması gereken yerde boyuna numune kullanımı).
Bir numune başarısız olursa darbe testi sonuçları yeniden test edilebilir mi?
Evet, belirli bir yeniden test protokolü altında. ASTM A370 Ek Gereklilik S5 ve EN ISO 148-1, bir numuneden fazlası minimum bireysel değerin altına düşüp ortalama yine de minimumu karşılıyorsa yeniden test etmeye izin verir. Üç ek numune için yeniden test yapılabilir; tüçü minimum ortalamayı karşılamalı ve hiçbir tek numune minimum ortalamanın üçte birinin altına düşmemelidir.
MDMT nedir ve darbe testiyle ilişkisi nedir?
MDMT (Minimum Tasarım Metal Sıcaklığı), bir basınçlı kabın tam basınçlı hizmet altında çalışmak üzere tasarlandığı en düşük sıcaklıktır. ASME VIII-1, MDMT'de veya altında malzeme ve kaynaklarının darbe testi yapılmasını gerektirir; material sınıfı, kalınlık ve sıcaklığın kombinasyonu UCS-66'nın muafiyet eğrileri içinde olmadıkça. MDMT, tamamlanan kabın ad plakasında kalıcı olarak işaretlenmiştir.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free