ASTM C1869-18(2023)
Método de prueba estándar para la resistencia a la tracción en orificios abiertos de compuestos cerámicos avanzados reforzados con fibra

Estándar No.

ASTM C1869-18(2023)

Fecha de publicación

2023

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Ultima versión

ASTM C1869-18(2023)

Alcance

1.1 Este método de prueba determina la resistencia a la tracción en orificio abierto (con muescas) de muestras de ensayo de compuesto de matriz cerámica (CMC) continua reforzada con fibra con un solo orificio pasante de diámetro definido (ya sea 6 mm o 3 mm). El método de prueba de tracción en orificio abierto (OHT) determina el efecto del orificio pasante único sobre la resistencia a la tracción y la respuesta a la tensión de CMC continuas reforzadas con fibra a temperatura ambiente. La resistencia OHT se puede comparar con la resistencia a la tracción de una muestra de prueba sin entalladuras para determinar el efecto del orificio abierto definido sobre la resistencia a la tracción y la sensibilidad a las entalladuras del material CMC. Si un material es sensible a las entalladuras, entonces la resistencia OHT de un material varía con el tamaño del orificio pasante. Comúnmente, los agujeros más grandes introducen mayores concentraciones de tensión y reducen la resistencia del OHT. 1.2 Este método de prueba define dos geometrías de referencia de muestras de prueba OHT y un procedimiento de prueba, basado en los métodos de prueba C1275 y D5766/D5766M. Una muestra de prueba compuesta de cerámica plana, de lados rectos con una arquitectura de fibra laminada definida contiene un único orificio pasante (ya sea de 6 mm o 3 mm de diámetro), centrado por la longitud y el ancho en la sección de calibre definida (Fig. 1). Se realiza una prueba de tracción monótona y uniaxial a lo largo del eje de refuerzo de prueba definido a temperatura ambiente, midiendo la fuerza aplicada versus el tiempo/desplazamiento de acuerdo con el Método de prueba C1275. La medición de la extensión/deformación de la longitud calibrada es opcional, utilizando extensómetros/transductores de desplazamiento. Las galgas extensométricas adheridas son opcionales para medir deformaciones localizadas y evaluar deformaciones de flexión en la sección de galgas. HIGO. 1 Muestras de prueba OHT A y B 1.3 La resistencia a la tracción en orificio abierto (SOHTx) para el diámetro del orificio definido x (mm) es la resistencia a la tracción última calculada en función de la fuerza máxima aplicada y el área de la sección transversal bruta, sin tener en cuenta la presencia de el agujero, según la práctica aeroespacial común (ver 4.4). La resistencia a la tracción de la sección neta (SNSx) también se calcula como una segunda propiedad de resistencia, teniendo en cuenta el efecto del agujero en el área de la sección transversal de la muestra de ensayo. 1.4 Este método de prueba se aplica principalmente a compuestos de matriz cerámica con refuerzo de fibra continua en múltiples direcciones. El material CMC suele ser un compuesto laminado 2D reforzado con fibra en el que el laminado está equilibrado y simétrico con respecto a la dirección de prueba. Con este método se pueden ensayar compuestos con otros tipos de refuerzo (1D, 3D, trenzado, desequilibrado), teniendo en cuenta cómo las diferentes arquitecturas pueden afectar el efecto de entalladura del agujero sobre la resistencia del OHT y la respuesta tensión-deformación a la tracción. Este método de prueba no aborda directamente las cerámicas reforzadas con fibras discontinuas, reforzadas con bigotes o reforzadas con partículas, aunque los métodos de prueba detallados aquí pueden ser igualmente aplicables a estos compuestos. 1.5 Este método de prueba se puede utilizar para una amplia gama de materiales CMC con diferentes fibras de refuerzo y matrices cerámicas (compuestos de óxido-óxido, fibras de carburo de silicio (SiC) en matrices de SiC, fibras de carbono en matrices de SiC y compuestos de carbono-carbono) y CMC con diferentes arquitecturas de refuerzo. También es aplicable a CMC con una amplia gama de porosidades y densidades. 1.6 El Anexo A1 y el Apéndice X1 abordan cómo se pueden preparar y probar especímenes de prueba con diferentes geometrías y diámetros de orificio para determinar cómo esos cambios modificarán las propiedades de resistencia del OHT, determinarán la sensibilidad a la entalla y afectarán la respuesta tensión-deformación. 1.7 El método de prueba se puede adaptar para pruebas OHT a temperatura elevada modificando el equipo de prueba, las muestras y los procedimientos según el Método de prueba C1359 y como se describe en el Apéndice X2. El método de prueba también puede adaptarse para pruebas ambientales (atmósfera controlada/humedad a temperatura moderada (

ASTM C1869-18(2023) Documento de referencia

• ASTM C1145 Terminología estándar de cerámica avanzada
• ASTM C1239 Práctica estándar para informar datos de resistencia uniaxial y estimar los parámetros de distribución de Weibull para cerámicas avanzadas
• ASTM C1275 Método de prueba estándar para el comportamiento de tracción monótona de cerámicas avanzadas reforzadas con fibra continua con muestras de prueba de sección transversal rectangular sólida a temperatura ambiente*， 2023-10-26 Actualizar
• ASTM C1326 Método de prueba estándar para la dureza de indentación Knoop de cerámicas avanzadas
• ASTM C1327 Método de prueba estándar para la dureza por indentación Vickers de cerámicas avanzadas
• ASTM C1359 Método de prueba estándar para pruebas de resistencia a la tracción monótona de cerámicas avanzadas reforzadas con fibra continua con muestras sólidas de sección transversal rectangular a temperaturas elevadas
• ASTM C1465 Método de prueba estándar para la determinación de los parámetros de crecimiento lento de grietas de cerámicas avanzadas mediante pruebas de flexión de tasa de tensión constante a temperaturas elevadas
• ASTM C1773 Método de prueba estándar para el comportamiento de tracción axial monótono de muestras de prueba tubulares de cerámica avanzadas reforzadas con fibra continua a temperatura ambiente
• ASTM C1793 Guía estándar para el desarrollo de especificaciones para estructuras compuestas de carburo de silicio y carburo de silicio reforzadas con fibra para aplicaciones nucleares*， 2023-10-26 Actualizar
• ASTM C373 Método de prueba estándar para absorción de agua, densidad aparente, porosidad aparente y gravedad específica aparente de productos de porcelana blanca cocidos
• ASTM D3039/D3039M Método de prueba estándar para propiedades de tracción de materiales compuestos de matriz polimérica
• ASTM D3878 Terminología estándar de materiales compuestos
• ASTM D5766/D5766M Método de prueba estándar para la resistencia a la tracción en orificios abiertos de laminados compuestos de matriz polimérica
• ASTM D6856/D6856M Guía estándar para probar materiales &x201c;textiles&x201d; Materiales compuestos*， 2023-10-26 Actualizar
• ASTM E1012 Práctica estándar para la verificación de la alineación de la muestra bajo carga de tracción
• ASTM E105 Práctica estándar para el muestreo probabilístico de materiales*， 2023-10-26 Actualizar
• ASTM E122 Práctica estándar para calcular el tamaño de la muestra para estimar, con un error tolerable especificado, el promedio de la característica de un lote o proceso
• ASTM E1402 Terminología estándar relacionada con el muestreo
• ASTM E2208 Guía estándar para evaluar sistemas de medición de tensión óptica sin contacto
• ASTM E251 Métodos de prueba estándar para las características de rendimiento de galgas extensométricas de resistencia adheridas metálicas
• ASTM E337 Método de prueba estándar para medir la humedad con un psicrómetro (la medición de las temperaturas de bulbo húmedo y seco)
• ASTM E4 Prácticas estándar para la verificación de fuerza de máquinas de prueba
• ASTM E6 Terminología estándar relacionada con los métodos de prueba mecánica
• ASTM E691 Práctica estándar para realizar un estudio entre laboratorios para determinar la precisión de un método de prueba
• ASTM E83 Práctica estándar para la verificación y clasificación de extensómetros
• IEEE/ASTM SI 10 Estándar nacional americano para la práctica métrica

ASTM C1869-18(2023) Historia

• 2023 ASTM C1869-18(2023) Método de prueba estándar para la resistencia a la tracción en orificios abiertos de compuestos cerámicos avanzados reforzados con fibra
• 2018 ASTM C1869-18 Método de prueba estándar para la resistencia a la tracción en orificios abiertos de compuestos cerámicos avanzados reforzados con fibra