ASTM E1921-17a
Método de prueba estándar para la determinación de la temperatura de referencia, To, para aceros ferríticos en el rango de transición

Estándar No.

ASTM E1921-17a

Fecha de publicación

2017

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Estado

Remplazado por

ASTM E1921-18

Ultima versión

ASTM E1921-23

Alcance

1.1 Este método de prueba cubre la determinación de una temperatura de referencia, To, que caracteriza la tenacidad a la fractura de aceros ferríticos que experimentan inicio de agrietamiento por escisión en inestabilidades KJc elásticas o elástico-plásticas, o ambas. Los tipos específicos de aceros ferríticos (3.2.1) cubiertos son aquellos con límites elásticos que oscilan entre 275 y 825 MPa (40 a 120 ksi) y metales de soldadura, después del recocido para alivio de tensiones, que tienen un desajuste de resistencia del 10 % o menos en relación con el del metal base. 1.2 Las muestras cubiertas son barras curvadas con muesca de un solo filo, prefisuradas por fatiga, SE(B), y muestras de tensión compactas estándar o en forma de disco, C(T) o DC(T). Se recomienda una variedad de tamaños de muestras con dimensiones proporcionales. La dimensión en la que se basa la proporcionalidad es el espesor de la muestra. 1.3 Los valores medios de KJc tienden a variar con el tipo de muestra a una temperatura de prueba determinada, presumiblemente debido a diferencias de restricción entre las muestras de prueba permitidas en 1.2. Se predice analíticamente que el grado de variabilidad de KJc entre los tipos de muestras es una función de las propiedades de flujo del material (1)2 y disminuye al aumentar la capacidad de endurecimiento por deformación para un material con límite elástico determinado. Esta dependencia de KJc conduce en última instancia a discrepancias en los valores To calculados en función del tipo de muestra para el mismo material. Se espera que los valores To obtenidos de muestras C(T) sean mayores que los valores To obtenidos de muestras SE(B). Las comparaciones de mejores estimaciones de varios materiales indican que la diferencia promedio entre los valores de To derivados de C(T) y SE(B) es de aproximadamente 10 °C (2). C(T) y SE(B) También se han registrado diferencias de hasta 15°C (3). Sin embargo, las comparaciones de conjuntos de datos pequeños e individuales pueden no revelar necesariamente esta tendencia promedio. Los conjuntos de datos que contienen muestras C(T) y SE(B) pueden generar resultados To que se encuentren entre los valores To calculados utilizando únicamente muestras C(T) o SE(B). Por lo tanto, se recomienda encarecidamente que se informe el tipo de muestra junto con el valor To derivado en todos los informes, análisis y discusiones de resultados. Este informe recomendado se suma a los requisitos de 11.1.1. 1.4 Se establecen requisitos sobre el tamaño de la muestra y el número de pruebas repetidas que se necesitan para establecer una caracterización aceptable de las poblaciones de datos de KJc. 1,5 To depende de la tasa de carga. To se evalúa para un rango de velocidad de carga casi estática con 0,1 < dK/dt < 2 MPa√m/s. Se pueden analizar muestras cargadas lentamente (dK/dt < 0,1 MPa√m) si se sabe que los efectos ambientales son insignificantes. También se prevén tasas de carga más altas (dK/dt > 2 MPa√m/s) en el anexo A1. 1.6 Los efectos estadísticos del tamaño de la muestra sobre KJc en el rango de transición se tratan utilizando la teoría del vínculo más débil (4) aplicada a una distribución Weibull de tres parámetros de valores de tenacidad a la fractura. Se especifica un límite en los valores de KJc, en relación con el tamaño de la muestra, para garantizar condiciones de alta restricción a lo largo del frente de la grieta en el momento de la fractura. Para algunos materiales, particularmente aquellos con bajo endurecimiento por deformación, este límite puede no ser suficiente para garantizar que un solo parámetro (KJc) describa adecuadamente el estado de deformación del frente de grieta (5). 1.7 Se emplean métodos estadísticos para predecir la curva de tenacidad de transición y los límites de tolerancia especificados para muestras 1T del material probado. La desviación estándar de la distribución de datos es función de la pendiente de Weibull y la mediana KJc. Se prescribe el procedimiento para aplicar esta información al establecimiento de determinaciones de cambios de temperatura de transición y al establecimiento de límites de tolerancia. 1.8 Este método de prueba supone que el material de prueba es macroscópicamente homogéneo, de modo que los materiales tienen propiedades uniformes de tracción y tenacidad. La evaluación de la tenacidad a la fractura de materiales no uniformes no se presta a los métodos de análisis estadístico empleados en el cuerpo principal de este método de prueba. La aplicación del análisis de este método de prueba a un material no homogéneo dará como resultado una estimación inexacta del valor de referencia de transición To y límites de confianza no conservadores. Por ejemplo, las soldaduras de múltiples pasadas pueden crear zonas frágiles y afectadas por el calor con propiedades localizadas que son bastante diferentes del material a granel o de la soldadura. Los aceros de sección gruesa también suelen exhibir alguna variación en 1 Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité E08 de ASTM sobre Fatiga y Fractura y es responsabilidad directa del E08.07 sobre Mecánica de Fractura. Edición actual aprobada el 15 de abril de 2017. Publicado en abril de 2017. Aprobado originalmente en 1997. Última edición anterior aprobada en 2017 como E1921 – 17. DOI: 10.1520/E1921-17A. 2 Los números en negrita entre paréntesis se refieren a la lista de referencias al final de esta norma. Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. Estados Unidos Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio. 1 propiedades cerca de las superficies. Es posible que sea necesario realizar una metalografía y un examen inicial para verificar la aplicabilidad de estos y otros materiales de clasificación similar. Actualmente se está preparando un apéndice para analizar las propiedades de tenacidad a la rotura de materiales no uniformes o no homogéneos. Mientras tanto, se remite a los usuarios (6-8) para conocer los procedimientos para analizar materiales no homogéneos. 1.9 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 1.10 Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.

ASTM E1921-17a Documento de referencia

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• ASTM E691 Práctica estándar para realizar un estudio entre laboratorios para determinar la precisión de un método de prueba
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• 2003 ASTM E1921-03 Método de prueba estándar para la determinación de la temperatura de referencia, To'', para aceros ferríticos en el rango de transición
• 2002 ASTM E1921-02 Método de prueba estándar para la determinación de la temperatura de referencia, To, para aceros ferríticos en el rango de transición
• 1997 ASTM E1921-97 Método de prueba estándar para la determinación de la temperatura de referencia, To, para aceros ferríticos en el rango de transición