ASTM E2760-19e1
Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia

Estándar No.

ASTM E2760-19e1

Fecha de publicación

2019

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Ultima versión

ASTM E2760-19e1

Alcance

1.1 Este método de prueba cubre la determinación de las propiedades de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia de materiales nominalmente homogéneos mediante el uso de especímenes de prueba de tipo compacto prefisurado, C(T), sujetos a fuerzas cíclicas uniaxiales. Se trata de ciclos de fatiga con tasas de carga/descarga o tiempos de retención suficientemente largos, o ambos, para causar deformación por fluencia en la punta de la grieta y que la deformación por fluencia sea responsable de un mayor crecimiento de la grieta por ciclo de carga. Su objetivo es ser una guía para las pruebas de fatiga por fluencia realizadas en apoyo de actividades tales como investigación y desarrollo de materiales, diseño mecánico, control de procesos y calidad, rendimiento del producto y análisis de fallas. Por lo tanto, este método requiere probar al menos dos muestras que proporcionen datos superpuestos sobre la tasa de crecimiento de grietas. Las condiciones cíclicas responsables de la deformación por fatiga por fluencia y el mayor crecimiento de grietas varían según el material y la temperatura de un material determinado. Se supone que los efectos del entorno, como la oxidación dependiente del tiempo, para mejorar las tasas de crecimiento de grietas están incluidos en los resultados de la prueba; Por lo tanto, es esencial realizar pruebas en un entorno que sea representativo de la aplicación prevista. 1.2 Se observan dos tipos de mecanismos de crecimiento de grietas durante las pruebas de fluencia/fatiga: (1) fluencia intergranular dependiente del tiempo y (2) fatiga transgranular dependiente del ciclo. La interacción entre los dos mecanismos de craqueo es compleja y depende del material, la frecuencia de los ciclos de fuerza aplicados y la forma del ciclo de fuerza. Cuando se planifican las pruebas, se debe seleccionar la frecuencia de carga y la forma de onda que simulen o repliquen la carga del servicio. 1.3 Generalmente se observan dos tipos de comportamiento de fluencia en los materiales durante las pruebas de crecimiento de grietas por fluencia-fatiga: fluencia-dúctil y fluencia-frágil (1)2. Para materiales altamente dúctiles por fluencia que tienen una ductilidad de ruptura del 10% o superior, las deformaciones por fluencia dominan y el crecimiento de grietas por fatiga por fluencia va acompañado de deformaciones por fluencia sustanciales dependientes del tiempo cerca de la punta de la grieta. En materiales frágiles por fluencia, el crecimiento de grietas por fatiga por fluencia ocurre con una ductilidad de fluencia baja. En consecuencia, las deformaciones de fluencia dependientes del tiempo son comparables o menores que las deformaciones elásticas que las acompañan cerca de la punta de la grieta. 1.3.1 En materiales frágiles por fluencia, las tasas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia por ciclo o da/dN se expresan en términos de la magnitud del parámetro de intensidad de tensión cíclica, ∆K. Estas tasas de crecimiento de grietas dependen de las tasas de carga/descarga y del tiempo de retención en carga máxima, la relación de fuerza, R y la temperatura de prueba (consulte el Anexo A1 para obtener detalles adicionales). 1.3.2 En materiales dúctiles por fluencia, las tasas de tiempo promedio de crecimiento de grietas durante un ciclo de carga, (da/dt)avg, se expresan como una función de la magnitud promedio del parámetro Ct, (Ct)avg (2). NOTA 1: Se ha demostrado que las correlaciones entre (da/dt)avg y (Ct)avg son independientes de los tiempos de retención (2, 3) para materiales altamente dúctiles por fluencia que tienen una ductilidad de ruptura del 10 por ciento o más. 1.4 Las tasas de crecimiento de grietas derivadas de esta manera y expresadas en función de los parámetros relevantes de la punta de la grieta se identifican como una propiedad del material que puede usarse en la evaluación de la integridad de componentes estructurales sujetos a condiciones de carga similares durante los métodos de evaluación de servicio y vida útil. . 1.5 El uso de esta práctica se limita a muestras y no cubre pruebas de componentes, estructuras o productos de consumo a gran escala. 1.6 Esta práctica tiene como objetivo principal proporcionar las propiedades del material requeridas para la evaluación de defectos similares a grietas en estructuras de ingeniería operadas a temperaturas elevadas donde la deformación por fluencia y el daño son una preocupación de diseño y están sujetas a cargas cíclicas que involucran velocidades lentas de carga/descarga o retención. veces, o ambas, con cargas máximas. 1.7 Esta práctica es aplicable a la determinación de las propiedades de la tasa de crecimiento de grietas como consecuencia de pruebas de carga controlada de amplitud constante con tasas de carga/descarga controladas o tiempos de retención en la carga máxima, o ambos. Se ocupa principalmente del ensayo de muestras C(T) sometidas a carga uniaxial en modo de control de carga. 1 Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité E08 de ASTM sobre Fatiga y Fractura y es responsabilidad directa del Subcomité E08.06 sobre Comportamiento del crecimiento de grietas. Edición actual aprobada el 1 de noviembre de 2019. Publicado en enero de 2020. Aprobado originalmente en 2010. La última edición anterior fue aprobada en 2016 como E2760–16. DOI: 10.1520/E2760-19E01. 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. y el daño se genera simultáneamente dentro de un ciclo determinado. No cubre las pruebas de ciclo de bloques en las que se generan daños por fluencia y fatiga de forma secuencial. Los datos que pueden determinarse a partir de ensayos realizados en tales condiciones pueden caracterizar el comportamiento de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia de los materiales ensayados. 1.8 Esta práctica es aplicable a temperaturas y tiempos de mantenimiento para los cuales las magnitudes de las deformaciones inelásticas dependientes del tiempo en la punta de la grieta son significativas en comparación con las deformaciones inelásticas independientes del tiempo. No se imponen restricciones a factores ambientales como temperatura, presión, humedad, medio y otros, siempre que sean controlados durante toda la prueba y estén detallados en el informe de datos. NOTA 2: el término inelástico se utiliza aquí para referirse a todas las deformaciones no elásticas. El término plástico se utiliza aquí para referirse únicamente al componente de deformación inelástica independiente del tiempo (es decir, no de fluencia). 1.9 Los valores indicados en unidades SI deben considerarse estándar. Los valores indicados entre paréntesis después de las unidades SI se proporcionan únicamente a título informativo y no se consideran estándar. 1.10 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, salud y medio ambiente y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 1.11 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 E2760-19e1 Documento de referencia

• ASTM E139 Métodos de prueba estándar para realizar pruebas de fluencia, fluencia-ruptura y tensión-ruptura de materiales metálicos
• ASTM E1457 Método de prueba estándar para medir los tiempos de crecimiento de grietas por fluencia en metales*， 2019-11-15 Actualizar
• ASTM E177 Práctica estándar para el uso de los términos precisión y sesgo en los métodos de prueba ASTM
• ASTM E1823 Terminología estándar relacionada con las pruebas de fatiga y fractura
• ASTM E220 Método de prueba estándar para la calibración de termopares mediante técnicas de comparación
• ASTM E2714 Método de prueba estándar para pruebas de fatiga por fluencia*， 2020-05-01 Actualizar
• ASTM E399 Método de prueba estándar para la tenacidad a la fractura por deformación plana de materiales metálicos
• ASTM E4 Prácticas estándar para la verificación de fuerza de máquinas de prueba
• ASTM E467 Práctica estándar para la verificación de fuerzas dinámicas de amplitud constante en un sistema de prueba de fatiga axial
• ASTM E647 Método de prueba estándar para medir las tasas de crecimiento de grietas por fatiga
• ASTM E83 Práctica estándar para la verificación y clasificación de extensómetros

ASTM E2760-19e1 Historia

• 2019 ASTM E2760-19e1 Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia
• 2019 ASTM E2760-19 Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia
• 2016 ASTM E2760-16 Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia
• 2010 ASTM E2760-10e2 Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia
• 2010 ASTM E2760-10e1 Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia
• 2010 ASTM E2760-10 Método de prueba estándar para pruebas de crecimiento de grietas por fatiga por fluencia