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ASTM A370 Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products

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ASTM A370 Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products 1. Scope

1.1 강재, Stainless강 및 관련 합금의 기계적 시험에 대한 절차 및 정의를 다루며 다양한 기계적 시험은

제품사양에 요구되는 특성 결정에 사용.

시험방법의 변동은 피해야 하며 재현성 있고 비교 가능한 결과를 얻기 위해서는 표준 시험방법을 따르며 특정

제품에 대한 시험 요구사항이 고유하거나 일반적인 절차에 따라 가변적인 경우, 시험 요구사항 제어가 필요.

1.2 다음 기계적 시험에 대해 설명.

Sections Tension 6 to 14 Bend 15 Hardness 16 Brinell 17 Rockwell 18 Portable 19 Impact 20 to 29 Keywords 31

1.3 부속서는 특정 제품에 대한 세부사항을 명시

Annex Bar Products Annex A1 Tubular Products Annex A2 Fasteners Annex A3 Round Wire Products Annex A4 Significance of Notched-Bar Impact Testing Annex A5 Converting Percentage Elongation of Round Specimens to Equivalents for Flat Specimens Annex A6 Testing Multi-Wire Strand Annex A7 Rounding of Test Data Annex A8 Methods for Testing Steel Reinforcing Bars Annex A9 Procedure for Use and Control of Heat-Cycle Simulation Annex A10

1.4 inch-pound 단위로 표시된 값을 표준으로 사용.

1.5 이 문서가 미터법 제품 규격에서 언급될 때, 항복 및 인장 값은 “ - 파운드(ksi) 단위로 결정되고 SI (MPa)

단위로 변환. Elongation이 2” 또는 8“ 로 결정된 경우 각각 50 또는 200 mm의 SI 단위 Gage 길이로 보고.

반대로, 이 문서가 “ 파운드 제품 규격으로 언급될 때, 항복 및 인장은 SI 단위로 결정되고 인치- 파운드

단위로 변환. 50 또는 200 mm의 SI 단위 Gage 길이로 결정된 Elongation은 각각 2 또는 8 “로 보고.

1.5.1 단위 결정에 사용된 시편은 변환된 공차치수가 아니라 원래 단위 체계의 적용 가능한 허용 오차를 사용

NOTE 1 - SI 시편치수 및 허용오차가 이중 표준이 아닌 경우 변환이 어려우므로 시험이 SI 단위로 요구되는

경우 A1058을 사용.

1.6 시험실 평가기준에 대한 정보 필요 시 ISO / IEC 17025를 참고.

1.7 안전문제를 다루지 않으며 사용자의 책임.

2. Referenced Documents 2.1 ASTM Standards

A623 Specification for Tin Mill Products, General Requirements A623M Specification for Tin Mill Products, General Requirements [Metric] A833 Practice for Indentation Hardness of Metallic Materials by Comparison Hardness Testers A956 Test Method for Leeb Hardness Testing of Steel Products A1038 Test Method for Portable Hardness Testing by the Ultrasonic Contact Impedance Method A1058 Test Methods for Mechanical Testing of Steel Products—Metric A1061/A1061M Test Methods for Testing Multi-Wire Steel Prestressing Strand E4 Practices for Force Verification of Testing Machines E6 Terminology Relating to Methods of Mechanical Testing E8/E8M Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials E10 Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials E18 Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials E23 Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials E29 Practice for Using Significant Digits in Test Data to Determine Conformance with Specifications E83 Practice for Verification and Classification of Extensometer Systems E110 Test Method for Rockwell and Brinell Hardness of Metallic Materials by Portable Hardness Testers E190 Test Method for Guided Bend Test for Ductility of Welds






E290 Test Methods for Bend Testing of Material for Ductility 2.2 ASME Document

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Division I, Part UG-8 2.3 ISO Standard:5

ISO/IEC 17025 General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories

3. 의미와 사용

3.1 주된 용도는 ASTM위원회 A01 및 소위원회의 관할에 있는 재료규격에 대한 제품의 적합성 평가를 위한

Steel, Stainless steel 및 관련 합금제품의 특정 기계적 성질을 결정하기 위한 시험.

3.1.1 적합성 시험을 목적으로 다른 ASTM 위원회 및 기타 표준작성 기관에 의해 사용 가능.

3.1.2 시험시간, 시편채취 빈도, 시편위치 및 방향, 보고 요구사항 및 기타 시험변수는 관련 제품규격 또는

특정 제품형식에 대한 일반 요구사항 규격에 포함.

3.1.3 일부 재료규격은 여기에 기술되지 않은 추가 시험방법의 사용이 필요하며 요구되는 시험방법은 해당

재료규격 또는 다른 시험방법 표준을 참조하여 기술.

3.2 구매자의 입고 재료시험 또는 사용 후 부품평가와 같은 다른 목적을 위해 Steel, Stainless 강 및 관련 합금

재료시험에 사용하기에 적합.

3.2.1 기계적 시험과 마찬가지로, 원래 가공된 제품의 결함 이외의 이유로 인해 규격한계 또는 예상되는

제조특성 편차가 발생할 수 있으며 추정 원인은 환경노출로 인한 후속 성능저하(예: 온도, 부식). 기계적 손상,

재료 불균일, 이방성 구조, 합금의 자연열화, 사양에 포함되지 않은 추가 가공, 샘플링 제한 및 교정장비

정밀도 등. 시험은 통계적으로 차이가 있으며 이전 시험결과에 비하여 다양할 것으로 예상되며 예상 시험

값으로부터의 이탈에 대한 이해는 시험결과 해석에 적용.

4. 일반 주의사항

4.1 굽힘, 성형, 용접 또는 가열을 포함한 제조공정은 재료특성에 영향을 주므로 제조단계 사양에 기계적

시험을 포함하며 제조 전 시험특성은 제조 후 제품을 대표하지 못한다.

4.2 잘못 가공된 시편은 폐기 후 다른 시편을 대체.

4.3 시편결함은 결과에 영향을 주므로 결함이 발생하면 재검사

4.4 시험기 파손, 부적절한 시편준비 같은 이유로 시편이 파손된 경우 폐기하고 다른 시편 준비.

5. 시편방향

5.1 “longitudinal test” 및 “transverse test” " 이라는 용어는 Forging 제품 재료규격에만 사용되며 주물에는

적용할 수 없으며 coupon 또는 시편 참조 시는 다음 정의를 적용.

5.1.1 종 방향 시험은 시편길이 방향 축이 압연 또는 Forging 시 최대 확장방향과 평행을 의미하며 종 방향

인장시편에 작용하는 응력은 가장 큰 연장 방향이며, 종 방향 굽힘 시편의 굽힘 축은 최대 연장 방향에

직각(그림1, 그림 2a 및 2b)

5.1.2 횡 방향 시험은 시편길이 방향 축이 압연 또는 Forging 시 최대 연장방향에 직각을 의미. 횡 방향

인장시편에 작용하는 응력은 가장 큰 연장 방향에 직각이며, 횡 방향 굽힘 시편의 굽힘 축은 최대 연장과

평행(그림 1)

5.2 "반경방향 시험"및 "접선방향 시험"이라는 용어는 원형 제품의 재료사양에 사용되며 주조에는 적용되지

않는다. coupon 또는 시편을 참조 시 다음의 정의를 적용.

5.2.1 방사형 시험(Radial Test)은 시편길이 방향 축이 제품 축에 수직이고 제품 축 상의 한 점을 중심으로

그려지는 원의 반지름 중 하나와 일치함을 의미(그림 2a).

5.2.2 접선시험(Tangential Test)은 시편길이 방향 축이 제품 축을 포함하는 평면에 수직이고 제품 중심축이

중심인 원에 접하는 것을 의미(그림 2a, 2b, 2c, 2d 참조).

인장시험

6. 설명

6.1 철강제품의 기계적 시험관련 인장시험은 가공시편이나 전체 단면의 시편이 파괴되기에 충분한 하중을

가하여 얻어지는 특성으로 E6에 정의.

6.2 1.1 시험장비 및 방법은 E8 / E8M를 참고하나 예외는 본 규격에서 논의.

7. 용어

7.1 인장강도, 항복점, 항복강도, Strain 및 Reduction of area를 포함한 인장시험과 관련된 용어의 정의에

대해서는 E6 참조.

8. 시험장치 및 시험

8.1 1.1 Loading 시스템 - Loading 시스템에는 기계식(Screw 동력)과 유압 두 가지로 하중속도가 제일 큰

차이로 구형 Screw 시험기는 적은 수의 고정된 Crosshead속도로 제한되며 현대식 Screw 시험기 및 유압

시험기는 속도범위가 무단 변속으로 다양.

8.2 인장시험기는 양호한 상태로 유지하며, 적절한 Loading 범위에서 사용하고 E4의 최신 개정판에 따라

정기적으로 교정.






NOTE 2 - Stress-Strain곡선 작성을 위한 Stress-Strain기록계가 장착되며 일부는 하중 표시기와 별개의 하중

측정 System이 있으며 이는 별도로 교정.

8.3 Loading – 시편 고정장치는 시험기 Head에서 시편으로 편심 없이 축 방향으로 힘을 전달하며 Grip중심이

시험 시작과 시험 중 시편 축과 가능한 정렬되어 있어야 하고 굽힘 또는 비틀림이 최소로 유지되어야 함을

의미. 단면감소 시편의 경우, 고정부분은 Grip 부분으로 제한되며 풀 사이즈로 시험된 특정 단면의 경우,

Nonaxial 방향 하중은 피할 수 없고 그러한 경우 허용.

8.4 시험속도 - 하중 및 Strain을 측정할 수 있는 속도 이하로 생산시험에서 시험속도는 다음과 같이 표현.

(1) 자유 작동 Crosshead속도 (시험기의 Crosshead이동 속도)

(2) 두 Head의 분리 속도

(3) 시편에 응력을 가하는 속도

(4) 시편을 변형시키는 속도

대부분의 철강 제품에 적합하게 시험속도에 대한 다음 제한이 권장.

NOTE 3- 하중제어 시험은 항복 이후 Crosshead가 가속될 것이므로 하중제어를 사용한 Closed-loop

시험기(Feedback control of rate)의 인장시험은 지양.

8.4.1 임의의 편리한 시험속도는 규정된 항복점 또는 항복강도의 1/2까지 사용하며 이 점에 도달하면,

Crosshead의 자유 작동속도는 감소된 단면의 “당 최소 1/16ln/min/In 또는 단면이 감소하지 않은 시편에 대한

Grip 사이의 거리를 초과하지 않도록 조정. 이 속도는 항복점 또는 항복강도까지 유지. 인장강도 결정은, Head

자유 분리 속도는 감소된 단면의 “1/2ln./min/In 또는 단면이 감소되지 않은 시편에 대한 Grip 사이의 거리를

초과해서는 안 된다. 어떤 경우에도 최소 시험속도는 항복점 또는 항복강도 및 인장강도 결정을 위해 명시된

최대속도의 1/10 이상.

8.4.2 Free running Crosshead속도를 상기 명시된 값 이상으로 속도를 설정하는 것은 허용. 왜냐하면 이들

시험기 설정에서 부하를 받는 Head의 분리속도는 Free running Crosshead속도보다 낮기 때문

FIG. 1 Relation of Test Coupons and Test Specimens to Rolling Direction or Extension (Applicable to General Wrought Products)

8.4.3 Loading 속도를 나타내는 장치가 장착된 경우, 항복점 또는 항복강도를 통해 지정된 항복점의 절반 또는

항복강도에서 시험기 속도를 조정. 최대 응력속도는 100,000 psi (690 MPa)/min 미만, 최소는 10,000 psi (70

MPa) /min이상.

9. 시편변수

9.1 선택 - 시험 Coupon은 적용 가능한 제품 규격에 따라 선택.

9.1.1 Wrought 강 - 길이 방향으로 시험되지만 경우에 따라 크기가 허용되고 이유가 있는 경우 횡 방향, 반경

방향 또는 접선 방향으로 수행(그림1 및 2 참조)

9.1.2 Forged 강 - Open die Forging의 경우 인장시편은 Forging 제품의 한쪽 또는 양쪽 끝 반경의 중심에서

채취. 특정 제품사양은 시험목적으로 대표 Bar의 사용 또는 생산 부품의 파괴를 허용하며 링 또는 디스크와

같은 Forging의 경우, Forging의 직경, 두께 또는 길이를 늘려 시편을 제공. Forging 축에 수직인 방향으로






가공되거나 연장된 Setup 디스크 또는 링 Forging는 동심원을 따라 주된 연장을 가지며 이러한 Forging의

경우 접선방향의 인장시편은 외주 또는 말단의 여분의 금속으로부터 얻어지며 Rotor와 같은 일부 Forging

제품의 경우 방사형 인장시험이 필요하며 시편은 지정된 위치에서 채취.

FIG. 2 Location of Longitudinal Tension Test Specimens in Rings Cut from Tubular Products

9.2 치수 및 공차 - 시편은 (1)재료의 전체 단면 또는 (2)그림 3~6에 표시된 형태 및 치수로 가공.

시편크기 및 유형의 선택은 제품규격에 규정되며 전체 단면 시편은 8 in(200-mm) Gage 길이로 시험.

9.3 시편준비 - 재료평가 시 사용된 단면 모서리에서 변형, 냉간 가공, 열 영향을 받은 모든 부분이 제거되도록

준비하며 시편은 단면의 응력분포를 균일하게 하고 파괴영역을 국소화하기 위해 중간에서 단면적을 감소.

9.4 시편의 Aging - 규정되지 않는 한, 인장시편을 Aging. 사용된 시간 온도 Cycle은 이전 공정의 영향이

실질적으로 변경되지 않도록 실온 24 ~48시간, 또는 끓는 물, 오일이나 오븐에서 가열하여 적당히 상승된

온도에서 더 짧은 시간을 사용.

9.5 시편치수 측정

9.5.1 표준 사각 인장시편 - 그림 3 참조. 단면적 결정을 위해 중심 폭 치수는 Gage 길이8”(200 mm)의 경우

0.005”(0.13 mm), 2”(50 mm) Gage length경우 0.001” (0.025 mm)까지 측정하며 시편중심 두께는 두 시편 모두

0.001”까지 측정.

9.5.2 표준 원형 인장시편 - 그림 4와 그림 5와 같으며 단면적 결정을 위해 직경은 Gage length중심에서 0.001

“(0.025mm) 까지 측정(표 1 참조)

9.6 일반 - 시편은 시험재료의 제품규격 규정대로 실물크기 또는 가공시편 사용.

9.6.1 시편 단면적은 Gage length내 파괴를 위해 Gage length중심에서 최소가 되는 것을 권장하며 다음 절에서

설명된 각 시편에 허용된 Gage 길이의 Taper를 허용

9.6.2 Brittle 재료의 경우 Gage length끝에서 큰 반경의 Fillet을 권장

10. 판재시편

10.1 표준 판재시편은 그림 3 참조. 판재, 구조 및 봉 형상의 금속재료, 공칭 두께가 3/16” (5 mm) 이상인 평판

재료시험에 사용

제품규격이 허용하는 경우, 다른 유형의 시편도 사용.

NOTE 4- 제품 사양에서 요구되는 경우, 그림 3의 Gage length8”(200-mm) 시편은 Sheet 및 Strip에 사용.

11. Sheet형 시편

11.1 표준 Sheet 형태 시편은 그림 3 참조. 공칭 두께가 0.005~1” 범위인 Sheet, 판, Flat wire, Strip, 밴드 및

Hoop 형태의 금속재료시험에 사용(0.13 ~ 25mm) 제품규격이 허용하는 경우, 제10절(NOTE 4참조)에서 제시된

다른 유형의 시편도 사용.

12. 원형시편






12.1 표준 0.500 “(12.5mm) 직경의 봉형 시편은 금속재료시험에 자주 사용.

12.2 그림 4는 표준시편에 비례하는 작은 크기의 시편이며 이는 표준시편 또는 그림 3에 제시된 시편을

준비할 수 없는 재료시험에 사용. 다른 크기의 작은 원형시편도 사용하며 작은 시편에서, Strain 측정을 위한

Gage 길이는 시편 직경의 4배 사용(NOTE 5, 그림 4 참조)

12.3 Gage length바깥쪽 시편 끝 형태는 시험제품의 형상을 수용하고 시험기 Folder또는 Grip에 적절히 맞아야

편심을 방지하고 축 방향 하중이 가해질 수 있다. 그림 5는 다양한 유형의 시편.

13. Gage Marks

13.1. Strain 측정 목적으로 그림 3~6은 센터 펀치, Scribe 마크, 또는 잉크로 Gage mark를 표시하며 가볍고

날카롭고 정확하게 표시. 국부적인 Mark 응력은 Brittle재료에서 파손을 유발하며 파괴 후 Strain 측정을 위한

Gage mark는 평행 부분 내에 표시하며 중간 마크는 선택적. Double-pointed center punch or scribe marks를

이용한 2” 판상시편과 둥근 시편은 그림3, 4 참조

두 개 이상의 Gage mark를 사용할 경우 한 세트는 gage 부분의 중앙에 위치.

시편이 Full section 인 경우도 동일한 주의 사항을 준수.

14. 인장물성의 결정

14.1 항복점 (Yield Point) - 응력증가 없이 변형이 증가하는 얻을 수 있는 최대 응력보다 작은 재료의 첫 번째

응력으로 응력증가 없이 Strain의 증가를 나타내는 고유한 특성을 나타낼 수 있는 재료에만 적용. Stress-

Strain선도는 날카로운 Knee 또는 불연속 점이 특징으로 다음 방법 중 하나를 사용하여 항복점을 결정.

NOTE 1—For the 11⁄2-in. (40-mm) wide specimens, punch marks for measuring Elongation after fracture shall be made on the Flat or on the edge of the specimen and within the reduced section. For the 8-in. (200-mm) Gage length specimen, a set of nine or more punch marks 1 in. (25 mm) apart, or one or more pairs of punch marks 8 in. (200 mm) apart may be used. For the 2-in. (50-mm) Gage length specimen, a set of three or more punch marks 1 in. (25 mm) apart, or one or more pairs of punch marks 2 in. (50 mm) apart may be used. NOTE 2—For the 1⁄2-in. (12.5-mm) wide specimen, punch marks for measuring the Elongation after fracture shall be made on the Flat or on the edge of the specimen and within the reduced section. Either a set of three or more punch marks 1 in. (25 mm) apart or one or more pairs of punch marks 2 in. (50 mm) apart may be used. NOTE 3—For the four sizes of specimens, the ends of the reduced section shall not differ in width by more than 0.004, 0.004, 0.002, or 0.001 in. (0.10, 0.10, 0.05, or 0.025 mm), respectively. Also, there may be a gradual decrease in width from the ends to the center, but the width at either end shall not be more than 0.015 in., 0.015 in., 0.005 in., or 0.003 in. (0.40, 0.40, 0.10 or 0.08 mm), respectively, larger than the width at the center. NOTE 4—For each specimen type, the radii of all fillets shall be equal to each other with a tolerance of 0.05 in. (1.25 mm), and the centers of curvature of the two fillets at a particular end shall be located across from each other (on a line perpendicular to the centerline) within a tolerance of 0.10 in. (2.5 mm). NOTE 5—For each of the four sizes of specimens, narrower widths (W and C) may be used when necessary. In such cases, the width of the reduced section should be as large as the width of the material being tested permits; however, unless stated specifically, the requirements for Elongation in a product specification shall not apply when these narrower specimens are used. If the width of the material is less than W, the sides may be parallel throughout the length of the specimen.






NOTE 6—The specimen may be modified by making the sides parallel throughout the length of the specimen, the width and tolerances being the same as those specified above. When necessary, a narrower specimen may be used, in which case the width should be as great as the width of the material being tested permits. If the width is 11⁄2 in. (38 mm) or less, the sides may be parallel throughout the length of the specimen. NOTE 7—The dimension T is the thickness of the test specimen as provided for in the applicable product specification. Minimum nominal thickness of 1 to 11⁄2-in. (40-mm) wide specimens shall be 3⁄16 in. (5 mm), except as permitted by the product specification. Maximum nominal thickness of 1⁄2-in. (12.5-mm) and 1⁄4-in. (6-mm) wide specimens shall be 1 in. (25 mm) and 1⁄4 in. (6 mm), respectively. NOTE 8—To aid in obtaining axial loading during testing of 1⁄4-in. (6-mm) wide specimens, the overall length should be as large as the material will permit. NOTE 9—It is desirable, if possible, to make the length of the grip section large enough to allow the specimen to extend into the grips a distance equal to two thirds or more of the length of the grips. If the thickness of 1⁄2-in. (13-mm) wide specimens is over 3⁄8 in. (10 mm), longer grips and correspondingly longer grip sections of the specimen may be necessary to prevent failure in the grip section. NOTE 10—For standard Sheet-type specimens and Subsize specimens, the ends of the specimen shall be symmetrical with the center line of the reduced section within 0.01 and 0.005 in. (0.25 and 0.13 mm), respectively, except that for steel if the ends of the 1⁄2-in. (12.5-mm) wide specimen are symmetrical within 0.05 in. (1.0 mm), a specimen may be considered satisfactory for all but referee testing. NOTE 11—For standard plate-type specimens, the ends of the specimen shall be symmetrical with the center line of the reduced section within 0.25 in. (6.35 mm), except for referee testing in which case the ends of the specimen shall be symmetrical with the center line of the reduced section within 0.10 in. (2.5 mm).

FIG. 3 Rectangular Tension Test Specimens

NOTE 1—The reduced section may have a gradual taper from the ends toward the center, with the ends not more than 1 % larger in Diameter than the center (controlling dimension). NOTE 2—If desired, the length of the reduced section may be increased to accommodate an extensometer of any convenient Gage length . Reference marks for the measurement of Elongation should, nevertheless, be spaced at the indicated Gage length . NOTE 3—The Gage length and fillets shall be as shown, but the ends may be of any form to fit the holders of the testing machine in such a way that the load shall be axial (see Fig. 9). If the ends are to be held in wedge grips it is desirable, if possible, to make the length of the grip section great enough to allow the specimen to extend into the grips a distance equal to two thirds or more of the length of the grips. NOTE 4—On the round specimens in Fig. 5 and Fig. 6, the Gage length s are equal to four times the nominal Diameter. In some product specifications other specimens may be provided for, but unless the 4-to-1 ratio is maintained within dimensional tolerances, the Elongation values may not be comparable with those obtained from the standard test specimen. NOTE 5—The use of specimens smaller than 0.250-in. (6.25-mm) Diameter shall be restricted to cases when the material to be tested is of insufficient size to obtain larger specimens or when all parties agree to their use for acceptance testing. Smaller specimens require suitable equipment and greater skill in both machining and testing. NOTE 6—Five sizes of specimens often used have Diameters of approximately 0.505, 0.357, 0.252, 0.160, and 0.113 in., the reason being to permit easy calculations of stress from loads, since the corresponding cross sectional areas are equal or close to 0.200, 0.100, 0.0500, 0.0200, and 0.0100 in.2, respectively. Thus, when the actual Diameters agree with these values, the stresses (or strengths) may be computed using the simple multiplying factors 5, 10, 20, 50, and 100, respectively. (The metric equivalents of these fixed Diameters do not result in correspondingly convenient cross sectional area and multiplying factors.)

FIG. 4 Standard 0.500-in. (12.5-mm) Round Tension Test Specimen with 2-in. (50-mm) Gage length and Examples of Small-Size Specimens Proportional to Standard Specimens 14.1.1 Drop of the Beam or Halt of the Pointer Method

균일한 속도로 시편에 하중을 증가. lever & poise machine을 사용시, 거의 일정한 속도로 Poise가 떨어짐으로써

Beam 균형을 유지하며 재료의 항복점에 도달하면 하중의 증가는 멈추며 “Drop of the beam” 또는 “Halt of the

pointer”에서 하중을 확인하고 항복점으로 해당 응력을 기록.






14.1.2 Autographic Diagram Method- 날카로운 Knead Stress-Strain 다이어그램이 Autographic recording device에

의해 기록되면 Knee 상단 (그림7)에 해당하는 응력 또는 곡선이 떨어지는 응력이 항복점.

14.1.3 Total Extension Under Load Method - 항복점에 대한 재료시험 시 항복점이 잘 나타나지 않는 경우에는 C

등급 이상의 Extensometer를 부착(NOTE 5와 6)하여 규정된 연신(NOTE 7)에 해당하는 응력을 항복점으로

기록(그림8)

NOTE 5 - Stress-Strain곡선을 Plotting하지 않고 규정된 Extension에서 하중을 결정하는 자동장치를 사용할 수

있으며 정확성이 클래스 C Extensometer와 동등한 것으로 입증된 경우 사용.

NOTE 6 - E83 참조.

NOTE 7- 항복점이 80,000 psi (550 MPa) 미만 Steel의 경우 적절한 값은 0.005 in./in., 80 000 psi 이상의 경우,

이 방법은 제한적 전체 Extension이 증가하지 않는 한 유효하지 않다.

NOTE 8- 자동 기록되는 Stress-Strain(또는 Load-Elongation) 곡선의 초기 부분 형상은 Grip에서 시편의

자리잡기, 잔류응력, 굽은 시편의 교정, 8.4.1에 허용된 급 가속 하중과 같은 많은 요인들에 의해 영향을

받으며 커브의 이 부분에서 수차는 무시하며 실제로 여러 이유로 인해 Stress-Strain곡선의 직선 부분이

Stress-Strain선도의 원점을 통과하지 못하며 이 경우 Stress-Strain선도의 원점은 Stress-Strain곡선의

직선부분이 Strain 축과 교차하는 곳으로 모든 Offset과 Extension은 Stress-Strain곡선의 직선 부분과

Stress-Strain 선도의 원점과의 교차점에서 계산. E8 / E8M, 참고 32를 참조.

NOTE 1—The reduced section may have a gradual taper from the ends toward the center with the ends not more than 0.005 in. (0.10 mm) larger in Diameter than the center. NOTE 2—On Specimen 5 it is desirable, if possible, to make the length of the grip section great enough to allow the specimen to extend into the grips a distance equal to two thirds or more of the length of the grips. NOTE 3—The types of ends shown are applicable for the standard 0.500-in. round tension test specimen; similar types can be used for Subsize specimens. The use of UNF series of threads (3⁄4 by 16, 1⁄2 by 20, 3⁄8 by 24, and 1⁄4 by 28) is suggested for high-strength brittle materials to avoid fracture in the thread portion.

FIG. 5 Suggested Types of Ends for Standard Round Tension Test Specimens






NOTE 1—The reduced section and shoulders (dimensions A, D, E, F, G, and R) shall be shown, but the ends may be of any form to fit the holders of the testing machine in such a way that the load shall be axial. Commonly the ends are threaded and have the dimensions B and C given above.

FIG. 6 Standard Tension Test Specimens for Cast Iron

14.2 항복강도 - 재료가 변형에 대한 응력의 비례로부터 특정 한계편차를 나타내는 응력으로 편차는 Strain,

Offset (%), 하중 하에서의 총 Elongation 등으로 표시되며 다음 방법 중 하나를 사용하여 항복강도를 결정.

14.2.1 Offset Method - 재료의 고유한 계수특성을 가진 Stress-Strain선도가 그려지는 데이터 (autographic or

numerical)를 구한 후 Stress-Strain다이어그램 (그림 9)에서 Offset 지정된 값과 동일한 Om에서 OA와 평행한

mn을 그리며 Stress-Strain곡선과 mn의 교점인 r에 해당하는 하중 R 을 항복강도로 결정하며 기록시 항복강도

다음에 괄호 안에 지정되거나 사용된 Offset 값 또는 둘 다 명시.

Offset이 0.2 % 이상인 경우, Extensometer는 0.05 ~ 1.0 %의 Strain 범위에서 클래스 B2가 요구되며 Offset을

더 작게 지정하면 보다 정확한 장치 (즉, B1 등급 장치)를 지정하거나 변형 범위의 하한 (예: 0.01 %) 또는 둘

다를 줄이며 자동 장치에 대해서는 주 10을 참조.

NOTE 9- 일부 냉간 가공된 재료와 같이 뚜렷한 탄성계수를 나타내지 않는 Stress-Strain선도의 경우,

Extension under load 방법이 권장.

명시된 Modulus가 없는 재료에 Offset 방법을 사용하는 경우, 시험재료에 적합한 탄성계수 값을 사용:

탄소강의 경우 30,000,000 psi (207, 000 MPa) Ferrite 계 Stainless steel은 29,000,000 psi (200,000 MPa),

Austenite계 Stainless 강은 28,000,000 psi (193,000 MPa).

특수 합금의 경우는 적절한 계수 값을 위해 생산자에게 연락.






TABLE 1 Multiplying Factors to Be Used for Various Diameters of Round Test Specimens

FIG. 7 Stress-Strain Diagram Showing Yield Point Corresponding with Top of Knee

FIG. 8 Stress-Strain Diagram Showing Yield Point or Yield Strength by Extension Under Load Method






14.2.2 Extension Under Load Method - Stress-Strain선도가 유사한 재료의 이전 시험에서 알려진 재료의 허용

또는 거부를 결정하기 위한 시험의 경우, Stress-Strain선도가 그려지는 응력에 해당하는 총 변형 지정 Offset

(NOTE 10 및 11 참조)이 만족스러운 한계 내에서 발생.

총 Strain에 도달했을 때 시편에 작용하는 응력이 항복강도로서 기록시 " Extension " 값은 괄호 안에 표시.

총 Strain은 Class B1 Extensometer (NOTE 5, 6, 8)을 사용.

NOTE 10 - 정확성이 증명된 경우 Stress-Strain곡선을 그리지 않고 Offset 항복강도를 결정하는 자동장치 사용.

NOTE 11- Extension under load 의 적절한 크기는 시험하는 특정 Steel의 강도범위에 따라 다르며 모든 강도

레벨에서 강재에 적용할 수 있는 하중 Elongation 값은 Proportional Strain과 규정된 항복강도에서 예상되는

소성 Strain의 합으로부터 결정되며 다음 방정식이 사용.

YS = specified yield strength, psi or MPa E = modulus of elasticity, psi or MPa r = limiting plastic strain, in./in.

14.3 인장강도 - 인장시험 중 시편이 유지하는 최대하중을 시편의 원래 단면적으로 나누어 계산.

상한 항복강도가 기록된 최대 응력인 경우 및 Stress-Strain곡선이 그림 25의 E8/E8M-15a와 유사할 경우,

불연속 항복 후의 최대응력을 구매자가 달리 명시하지 않는 한 인장강도로 보고.

14.4 Elongation

14.4.1 파단 시편의 끝 부분을 조심스럽게 맞추고 2 “ 이하의 Gage 길이는 0.01”(0.25 mm)까지 Gage Marker

사이 거리를 측정. 2 “ 이상인 경우 Gage 길이의 0.5 %까지 측정. Elongation은 원래 Gage 길이의 백분율로

표시되는 Gage 길이의 증가로 Elongation 값 기록시 백분율 증가와 원래 Gage 길이를 모두 지정.

14.4.2 파괴의 일부분이 Gage 길이의 외부 또는 감소 단면 내의 펀치 또는 Scribe 마크에서 발생하는 경우,

얻어진 Elongation 값은 재료를 대표하지 않을 수 있으나 측정 Strain이 규정된 최소 요구사항을 충족하는

경우, 더 이상의 시험은 지시되지 않지만 Strain이 최소 요구사항보다 작으면 시험을 폐기하고 재시험.

14.4.3 Extensometer를 이용한 자동 인장시험방법은 아래에 기술된 방법으로 Strain 측정. Strain은 이 방법으로

측정되거나 보고될 수 있으며, 위에서 설명한 방법과 같이 파단 시편을 맞추는 방법을 포함하여 두 결과 모두

유효.

14.4.4 파괴 시 Strain은 하중이 갑자기 감소하기 직전에 측정된 Strain로 정의되며 갑작스런 힘의 감소를

보이지 않는 많은 연성재료의 경우 파괴 시 Strain은 시험 중 발생하는 최대 힘의 10 % 이하로 떨어지는 직전

측정된 Strain로 결정.

FIG. 9 Stress-Strain Diagram for Determination of Yield Strength by Offset Method

14.4.4.1 파괴 시 Strain은 탄성 및 소성 Strain을 포함하며, Strain 범위에 대해 검증된 Extensometer를

사용하여 자동화된 방법으로 결정. Elongation이 5 % 미만 재료의 경우 B2 급 이상, 5 ~ 50 % 미만은 C급 이상,

50 % 이상 Strain을 갖는 재료의 경우 D급 이상인 Extensometer 사용






모든 경우 Extensometer Gage length 길이는 시편에 요구되는 공칭 Gage 길이로 파단 끝을 맞추는 정밀도가

부족하기 때문에 수동방법을 사용한 파괴 후의 Strain은 Extensometer로 결정된 파괴 시의 Strain과 다를 수

있다.

14.4.4.2 파괴 시 Strain은 파괴 데이터의 Strain으로부터 직접 계산할 수 있으며 14.4.1에서 계산된 Strain

대신 보고할 수 있으나 이 두 변수는 서로 바꿔 쓸 수 없다. 파괴방법에서 Strain 사용은 일반적으로 보다

반복 가능한 결과를 제공.

14.5 Reduction of area - 파괴시편의 끝을 함께 맞추고 가장 작은 단면에서 평균 직경 또는 폭과 두께를 원래

치수와 동일한 정확도로 측정한 단면적과 원래 단면적과의 차이를 원래 면적의 백분율로 표시.

BEND TEST

15. 일반

15.1 굽힘 시험은 연성 평가의 한 가지 방법이지만 모든 굽힘 시험에서 성능을 예측하는 정량적 수단으로

평가할 수는 없다. 굽힘 시험의 정도는 시편이 구부러지는 내부 직경의 굴곡 각과 시편단면의 함수로

시편위치와 방향, 강의 성분, 인장특성, 경도, 유형 및 품질에 따라 다르며 E190과 E290 시험방법 참고.

15.2 별도 규정이 없는 한, 굽힘 시편의 Aging을 허용하며 사용시간 - 온도주기는 이전 공정의 영향이

실질적으로 변하지 않도록 설정. 실온 24 ~ 48 시간, 끓는 물, 오일 또는 오븐에서 가열하여 중간 정도의

고온에서 더 짧은 시간에 가능.

15.3 시편을 실온에서 명시된 범위 내에서 해당 제품 규격에 명시된 내경으로 굽히며 굽힘 속도는 중요한

요소는 아니다.

HARDNESS TEST

16. 일반

16.1 경도시험은 침투에 대한 내성을 측정하는 시험이며 인장강도의 신속한 추정을 위해 사용. 표 2~5는 경도

측정을 한 Scale에서 다른 Scale 또는 인장강도 추정을 위한 변환이며 이는 컴퓨터 처리로 0.1 단위까지 해당

곡선을 정확하게 재현. 변환된 경도는 근사치이며 변환된 Rockwell 및 Vickers 경도는 가까운 정수로 반올림.

16.2 경도시험

16.2.1 제품 규격에 명시된 경도 요구사항에 대한 적합성 결정을 위한 대체 경도시험이 허용되는 경우 표 2-

5에 열거된 변환을 사용.

16.2.2 변환 경도 기록 시, 측정경도와 시험 스케일은 괄호 안에 표시. 예로 353 HBW (38 HRC).

이는 Rockwell C 스케일을 사용하여 38의 경도를 측정하고 Brinell 경도 353 환산을 의미.

17. Brinell 시험

17.1 설명

17.1.1 규정 지름의 Tungsten carbide ball을 통해 시편표면에 규정 하중을 가하고 생성되는 Indentation의 평균

직경은 Brinell 경도계산에 사용되며 하중을 구형으로 가정된 Indentation 면적으로 나눈 값을 Brinell

경도(HBW)로 사용.

HBW = P/[(πD/2)(D − √𝐷2 − 𝑑2) (4) HBW = Brinell hardness number P = applied load, kgf D = Diameter of the tungsten carbide ball, mm d = average Diameter of the indentation, mm.

NOTE 12- Brinell 경도는 표6과 같은 표준 표에서 다양한 Indentation 직경에 0.05mm 단위로 표시.

NOTE 13- 시험방법 E10에서 값은 SI 단위로 표기되어 있지만, 이 부분에서는 kg/m 단위가 사용.

17.1.2 10 mm Tungsten carbide Ball을 사용하는 표준 Brinell시험은 경질 재료에는 3000 kgf 하중을, 박판 또는

연질 재료에는 1500 또는 500 kgf 하중을 사용(강관 제품의 부속서 A2 참조). 규정된 경우 다른 하중 및 다른

크기의 Indenter를 사용할 수 있으며 경도 기록 시, Ball 직경과 하중은 10mm Ball과 3000kgf 하중을 사용하는

경우를 제외하고 명시.

17.1.3 경도 범위는 담금질되고 Tempering되거나 표준화되고 Tempering 된 재료에 대해서만 적절하게 규정.

Annealing 재료의 경우 최대 수치만 지정. Normalized 재료의 경우 최소 또는 최대 경도는 합의에 의해

지정하며 열 처리되지 않은 재료에는 경도 요구사항은 지정되지 않는다.

17.1.4 인장 특성을 명시하지 않은 경우 Brinell 경도가 필요.

17.2 기기 - 장비는 다음 요구사항을 충족.

17.2.1 시험기 - Brinell 경도시험기 하중 정밀도는 ±1 %

17.2.2 측정 현미경 - Indentation 직경 측정장치는 직경을 0.1mm로 측정하고 0.05mm까지 추정

NOTE 14 이 요구사항은 현미경에만 적용되며 Indentation 측정을 위한 요구사항은 아니며17.4.3을 참조.

17.2.3 표준 Ball - Brinell 경도시험을 위한 표준 Tungsten carbide Ball은 직경이 10 mm(0.3937 in)이며 편차는

0.005 mm (0.0002 in) 이하. Tungsten carbide Ball은 시편에 대해 3000 kgf의 힘으로 눌렀을 때 직경의 영구적인

변화는 0.01 mm (0.0004 in.)미만.






steel Ball은 이 시험방법에 따라 Brinell 경도시험에 더 이상 사용할 수 없다.

TABLE 2 Approximate Hardness Conversion Numbers for Nonaustenitic Steels

A (Rockwell C to Other Hardness Numbers)

A This table gives the approximate interrelationships of hardness values and approximate tensile strength of steels. It is possible

that steels of various compositions and processing histories will deviate in hardness-tensile strength relationship from the data presented in this table. The data in this table should not be used for austenitic stainless steels, but have been shown to be applicable for ferritic and martensitic stainless steels. The data in this table should not be used to establish a relationship between hardness values and tensile strength of hard drawn wire. Where more precise conversions are required, they should be developed specially for each steel composition, heat treatment, and part. Caution should be exercised if conversions from this table are used for the acceptance or rejection of product. The approximate interrelationships may affect acceptance or rejection.






TABLE 3 Approximate Hardness Conversion Numbers for Nonaustenitic SteelsA (Rockwell B to Other Hardness Numbers)

A This table gives the approximate interrelationships of hardness values and approximate tensile strength of steels. It is

possible that steels of various compositions and processing histories will deviate in hardness-tensile strength relationship from the data presented in this table. The data in this table should not be used for austenitic stainless steels, but have been shown to be applicable for ferritic and martensitic stainless steels. The data in this table should not be used to establish a relationship between hardness values and tensile strength of hard drawn wire. Where more precise conversions are required, they should be developed specially for each steel composition, heat treatment, and part.






17.3 시편 - Brinell 경도시험은 준비된 영역에서 이루어지며 탈탄된 금속 및 기타 표면의 불 균일을 제거하기

위해 충분히 금속표면에서 제거. 시편두께는 하중의 영향을 보여주는 팽창 또는 다른 표시가 Indentation

반대편에 나타나지 않도록 한다.

17.4 절차

17.4.1 적용 가능한 제품 규격이 Brinell 경도 Indentation이 요구되는 위치와 필요한 Indentation 수를 명확하게

기술하는 것이 필수적. 시편 가장자리 또는 다른 Indentation의 가장자리로부터 Indentation의 중심까지의

거리는 Indentation 지름의 2.5 배 이상.

17.4.2 10 ~15초의 하중 유지시간.

17.4.3 시험방법 E10에 따라 Indentation의 직경을 측정.

17.4.4 650 HBW를 초과하는 재료에는 Brinell 경도시험을 권장하지 않는다.

17.4.4.1 Ball이 17.4.4와 같이 높은 Brinell 경도를 나타내는 시험에 사용된 경우, Ball을 버리고 새로운 Ball로

교체하거나 다시 측정하여 E10의 요구사항에 부합하는지 확인.

17.5 Brinell 경도

17.5.1 Brinell 경도는 시험에 사용한 Indenter와 힘을 표시할 필요가 있기 때문에 수치로만 지정해서는 안되며

Brinell 경도는 기호 HBW로 표시하고 뒤에 시험조건을 표시.

17.5.1.1 Ball 지름, mm

17.5.1.2 적용하중, kgf

17.5.1.3 10~15 초가 아닌 경우 힘 체류시간 (s)

17.5.1.4 상기 요구사항에 대한 유일한 예외는 10-15초 체류시간이 사용될 때 HBW 10/3000 스케일.

이 Brinell 경도 스케일의 경우에만 HBW로 간단히 표시.

17.5.1.5 예: 220 HBW = Brinell 경도 220, 직경 10mm의 Ball, 3000kgf힘 10~15 초 조건.

350 HBW 5/1500 = 직경 5mm Ball, 1500kgf 하중, 10~ 15 초 동안 적용된 Brinell 350 경도.

17.6 세부 절차 -이 시험의 상세한 요구사항은 E10의 최신 개정판 참조.

TABLE 4 Approximate Hardness Conversion Numbers for Austenitic Steels (Rockwell C to other Hardness Numbers)

18. Rockwell 시험

18.1 일반

18.1.1 임의의 규정조건 하에서 다이아몬드 또는 Tungsten carbide Ball이 시편 안으로 들어가는 깊이를

측정하여 경도 값을 측정. 초기 10kgf의 작은 하중을 가하여 초기 침투를 일으키고, 주 하중을 가한 후 다시

초기하중으로 하중을 제거하여 두 경우의 침투 깊이 차이를 Rockwell 경도로 다이얼, 디지털 디스플레이,

프린터 또는 기타 장치로 표시되며 경도가 증가함에 따라 증가하는 임의의 숫자로 자주 사용되는 눈금은

다음과 같다.






18.1.2 Rockwell superficial 경도 시험기는 매우 얇은 강 또는 얇은 표면 층 시험에 사용. Tungsten carbide (또는

경화 된 Steel) Ball 또는 다이아몬드 Indentation에 15, 30 또는 45kgf의 하중을 가하여 무거운 하중과 동일한

경도 범위를 측정. 경화된 Steel Ball은 다이아몬드 Spot anvil 이 있는 HR15T 및 HR30T Scale을 사용하는

사양 A623 및 A623M에 나와있는 얇은 Sheet 주석 밀 제품을 시험할 경우에만 허용(Tungsten carbide

Indenter를 사용한 이 제품의 시험은 경화된 Steel Ball을 사용하여 얻은 과거의 시험 데이터와 비교 시 상당히

다른 결과)

Superficial 경도는 다음과 같다.

TABLE 5 Approximate Hardness Conversion Numbers for Austenitic Steels (Rockwell B to other Hardness Numbers)






TABLE 6 Brinell Hardness Numbers






Prepared by the Engineering Mechanics Section, Institute for Standards Technology

18.2 경도기록 - 기록시 경도는 항상 96 HRBW, 40 HRC, 75 HR15N, 56 HR30TS 또는 77 HR30TW와 같이

Scale 기호 앞에 기록. 접미사 W는 Tungsten carbide Ball의 사용을 의미.

접미사 S는 18.1.2에서 허용하는 경화된 강구 사용을 의미.

18.3 시험블록 - 기기는 표준Rockwell 시험 블록을 사용하여 정상적으로 작동하는지 확인.

18.4 세부절차 -이 시험의 세부 요구사항은 E18 최신 개정판 참조

19. 휴대용 경도시험

19.1이 규격은 고정식 Brinell 또는 Rockwell 경도시험방법의 사용을 선호하지만 부품 크기, 위치 또는 기타

이유로 이러한 장비를 사용하여 경도시험을 수행할 수 없는 경우 A956, A1038 및 E110에 설명된 휴대용

장비를 사용한 경도시험은 선택된 표준(아래 예 참조)에 따라 시험결과를 보고하기 위해 엄격한 준수를 통해

사용. A833에는 정밀도 및 편향 설명이 포함되어 있지 않기 때문에 수락 또는 거부 기준으로 항상 적합하지는

않지만 A833을 사용.

19.1.1 A833 - 측정경도는 표준방법에 따라 보고하며 HBC 다음 비교시험 경도가 주어져 다음 예와 같이

휴대형 비교 경도시험기로 결정되었음을 표시.

19.1.1.1 232 HBC / 240은 휴대용 비교 시험방법 (HBC)을 사용한 경도시험결과가 232이고 240은 비교시험

Brinell 경도.






19.1.2 시험방법 A956

19.1.2.1 측정경도는 표준 방법에 따라 보고하고 다음 예와 같이 휴대용 경도시험기에 의해 결정되었음을

나타내기 위해 괄호 안의 Leeb 충격 장치 첨부.

(1) 350 HLD 350은 HLD를 사용한 휴대용 Leeb 경도시험방법을 사용한 경도시험결과.

19.1.2.2 Leeb 번호로부터 변환된 경도 값을 보고 시, 사용된 휴대용 기기는 다음과 같이 괄호 안에 표시.

(1) 350 HB (HLD): HLD 충격 장치를 갖춘 휴대 가능 Leeb 경도시험방법을 사용하여 원래 경도시험을 수행하고

Brinell 경도(HB)로 변환

19.1.3 시험방법 A1038 - 측정경도는 표준 방법에 따라 보고하고 다음 예와 같이 휴대용 경도시험기에 의해

결정되었음을 나타내기 위해 괄호 안의 UCI를 첨부.

19.1.3.1 446 HV (UCI) 10 446은 휴대용 UCI 시험방법을 사용하여 10 kgf의 힘으로 경도시험결과.

19.1.4 E110- 측정경도는 표준 방법에 따라 보고하고 a/ P가 첨부되어 다음과 같이 휴대용 경도시험기에 의해

결정되었음을 표시.

19.1.4.1 Rockwell 경도의 예

(1) 40 HRC / P 40은 Rockwell C 휴대용 시험 방법을 사용한 경도시험결과.

(2) 72 HRBW / P 72는 Tungsten carbide Ball Indenter를 사용하는 Rockwell B 휴대용 시험방법을 사용한

경도시험결과.

19.1.4.2 Brinell 경도의 예

(1) 220 HBW / P 10/3000 은 Brinell 휴대용 시험을 사용하여 직경 10mm Ball을 사용하고 10~15 초 동안

시험하중 3000kgf (29.42 kN)의 경도시험결과220을 의미.

(2) 350 HBW / P 5/750 5mm 직경의 Ball과 750kgf (7.355kN)의 시험하중으로 10~15 초 동안 적용된 Brinell

휴대용 시험방법을 사용한 경도시험결과350.

CHARPY IMPACT 시험

20. 요약

20.1 Charpy V- Notch 충격시험은 Notch가 있는 시편을 한번의 타격으로 파손시키는 동적 시험으로 측정시험

값은 흡수된 에너지, 전단 파괴 백분율, Notch 반대편의 측 방향 팽창, 또는 이들의 조합.

20.2 상온 이외 시험온도는 제품 또는 일반 요구사항 사양(이하 명세서로 함)에 명시.

시험온도는 예상 사용 온도와 관련되지만 두 온도가 동일할 필요는 없다.

21. 의미와 사용

21.1 연성 및 Brittle 거동 - Body-centered-cubic 또는 Ferrite 계 합금은 일정 범위 온도에서 충격시험 시

거동이 현저히 변하며 전이온도 이상에서는 다량의 에너지를 흡수하는 연성 (Microvoid coalescence)

메커니즘에 의해 파손되나 더 낮은 온도에서는 깨지기 쉬운 (Cleavage) 방식으로 Cleavage 되어 에너지를

흡수.

전이 범위 내에서, 균열은 일반적으로 연성 파면과 Brittle 균열 영역의 혼합.

21.2 한 유형의 거동에서 다른 거동으로의 전이온도 범위는 시험재료에 따라 다양하며 다양한 방법으로 정의.

21.2.1 규격은 규정 시험온도에서 흡수된 에너지, 파괴외관, 측면팽창 또는 이들의 조합에 대한 최소

시험결과를 요구.

21.2.2 시험은 일정 온도범위에서 시험 수행 시 흡수 에너지 또는 파단외관이 특정 수준에 도달하는

전이온도를 결정할 것을 요구. 요구사항은 요구되는 최소 전단파괴 분율(n)이 얻어지는 온도로서 파면 출현

전이온도(FATTn)를 결정할 것을 요구.

21.3 충격시험의 중요성에 대한 추가 정보는 부속서 A5

22. 장치

22.1 시험기

22.1.1 Charpy 충격시험기는 Notch가 있는 시편을 한번의 자유 스윙 Pendulum 타격으로 파괴하는 시험기로서

Pendulum은 고정된 높이에서 낙하. Pendulum 높이와 Pendulum 질량이 고정이기 때문에, 타격 에너지는 미리

결정되며 시편파괴 시 흡수된 에너지를 나타내는 방법이 제공.

22.1.2 시험기의 주요 특징은 시편을 정확한 위치에 지지하도록 고안된 고정장치 (그림 10 참조)로 Fixture는

시편의 Notch가 있는 면이 수직이 되도록 설계되며 Pendulum은 Notch 반대편의 다른 수직면을 타격.

시편 지지대와 타격 Edge 치수는 그림 10 참조.

22.1.3 강재시험에 사용되는 Charpy 시험기는 220-300 ft-lbf (300-400 J) 에너지 범위 용량을 사용하며 가끔

용량이 적은 시험기가 사용되나 용량은 시편의 흡수 에너지보다 커야 한다(E23)

충격 지점에서의 선 속도는 16 ~ 19 ft / s (4.9 ~ 5.8m/s) 범위.

NOTE 15 - 스트라이커 반경 효과에 대한 조사가 가능.

22.2 온도 매질

22.2.1 상온 이외의 온도에서 시험할 경우, Charpy 시편은 조절된 온도 매체로 조절.

22.2.2 저온매체는 냉각된 유체(예: 물, 얼음 + 물, 드라이 아이스 + 유기 용제 또는 액체 질소) 또는 냉각가스






사용.

22.2.3 고온매체는 미네랄 또는 실리콘 오일과 같은 가열액체를 사용하며 순환 공기오븐도 사용.

22.3 취급 장비 - 충격시편에 Notch를 맞추기 위해 특별히 설계된 집게는 시편을 매체에서 꺼내어 Anvil에

장착하는데 사용(E23 참조).

고정장치가 시편의 자동 센터링을 제공하지 않는 경우, 집게는 센터링을 제공하도록 정밀 가공.

All dimensional tolerances shall be ±0.05 mm (0.002 in.) unless otherwise specified. NOTE 1—A shall be parallel to B within 2:1000 and coplanar with B within 0.05 mm (0.002 in.). NOTE 2—C shall be parallel to D within 20:1000 and coplanar with D within 0.125 mm (0.005 in.). NOTE 3—Finish on unmarked parts shall be 4μm (125μin.). NOTE 4—Tolerance for the striker corner radius shall be -0.05 mm (.002 in.)/+0.50 mm (0.020 in.)

FIG. 10 Charpy (Simple-Beam) Impact Test

23. 시편추출 및 시편 수

23.1 샘플링

23.1.1 시험위치 및 방향은 사양에 따라 처리하며 가공 제품의 경우 시험위치는 인장시편 위치와 동일하며

방향은 Notch가 시험되는 제품의 주 표면에 수직이 되도록 종 방향 사용.

23.1.2 시편 수.

23.1.2.1 Charpy 충격시험에 사용된 시편은 단일 Sample 또는 시험 위치에서 채취.

23.1.2.2 규격에서 최소 평균 시험결과는 3개 시편을 시험.

23.1.2.3 전이온도 결정에는 보통 8 ~ 12개 시편이 필요.

23.2 유형 및 크기

23.2.1 23.2.2에서 허용하는 경우를 제외하고는 그림11과 같이 표준 Full 사이즈 Charpy V- Notch 시편 사용.

23.2.2 소형 시편.

23.2.2.1 두께가 11/16 “(11 mm) 미만인 평평한 재료의 경우 또는 흡수 에너지가 최대의 80 %를 초과할 것으로

예상되는 경우 표준 Subsize 크기 시편 사용.

23.2.2.2 횡단 방향으로 시험한 Tube 재료의 경우, 직경과 벽 두께의 관계가 표준시편 준비가 어려운 경우,

다음과 같이 외경 (OD) 곡률을 포함하는 표준 Subsize 크기 시편 또는 다음과 같은 Outer Diameter (OD)

curvature를 가지는 표준크기 시편을 사용.

(1) 표준 크기의 시편과 작은 크기의 시편은 그림12와 같이 Tube 제품의 원래 OD 표면을 포함.

다른 모든 치수는 그림 11의 요구사항을 준수.

NOTE 16 - 인성이 약50 ft-lbs인 경우 원래 OD 표면을 포함하는 시편은 기존 Charpy시편을 사용한 결과를

초과하는 값을 산출.

23.2.2.3 표준 규격 크기의 시편을 준비할 수 없는 경우 가능한 가장 큰 표준 Subsize 크기의 시편을 준비.

시편은 표면에서 0.020 “(0.5 mm) 이상 가공.

23.2.2.4 표준 Subsize 시편에 대한 공차가 그림11. 표준 Subsize 시편크기는 10 × 7.5mm, 10 × 6.7mm, 10 ×

5mm, 10 × 3.3mm 및 10 × 2.5mm.






23.2.2.5 Notch가 10mm 폭 면에 수직이 되도록 표준 Subsize 의 좁은 면에 가공.

23.3 Notch 준비 - Notch 반경 및 프로파일 또는 Notch 바닥의 흠 등의 편차는 시험결과에 영향을 주므로

Notch 가공 (예: Milling, Broaching, grinding)이 중요하며 특히 적은 충격에너지 소재의 경우는 더욱 중요(부속서

A5 참조)

NOTE 1—Permissible variations shall be as follows: Notch length to edge 90 ±2° Adjacent sides shall be at 90° ± 10 min Cross-section dimensions ±0.075 mm (±0.003 in.) Length of specimen (L) + 0, − 2.5 mm ( + 0, − 0.100 in.) Centering of notch (L/2) ±1 mm (±0.039 in.) Angle of notch ±1° Radius of notch ±0.025 mm (±0.001 in.) Notch depth ±0.025 mm (±0.001 in.) Finish requirements 2μm (63μin.) on notched surface and opposite face; 4μm (125μin.) on other two surfaces (a) Standard Full Size Specimen

NOTE 2—On Subsize specimens, all dimensions and tolerances of the standard specimen remain constant with the exception of the width, which varies as shown above and for which the tolerance shall be ±1 %. (b) Standard Subsize Specimens FIG. 11 Charpy (Simple Beam) Impact Test Specimens

24. 교정

24.1 정확도 및 감도 - E23의 요구사항에 따라 Charpy 충격시험기를 보정하고 조정.

25. Conditioning - 온도제어

25.1 특정 시험온도 요구 시 가열 또는 냉각매체의 온도를 ±1°C (±2°F) 이내로 조절.

NOTE 17- Austenite계 강과 같은 일부 강재의 경우, 제한 온도가 필요하지 않을 수 있다.

NOTE 18- 시험실 온도는 15 ~ 32°C (60 ~ 90°F)에서 다양하기 때문에 이 범위의 모든 온도에서 "상온" 시험이

수행.

26. 절차

26.1 온도

26.1.1 시편을 액체는 5분 이상, 기체는 30분 동안 매체에 유지시켜 안정화.

26.1.2 시험 전 Notch 온도에 영향을 미치지 않도록 시편과 동일한 온도에 집게를 유지.

26.2 시편설치 및 파괴

26.2.1 시편을 Anvil에 놓고 Pendulum을 낙하시켜 시편을 파단.

26.2.2 시편을 Conditioning 매체에서 꺼낸 후 5초 이내에 시편을 파단하며 시간이 지나면 26.1.1에서 요구되는

시간 동안 시편을 Conditioning 매에서 재처리.

26.3 시편회수 - 파괴 형상 또는 측면 팽창을 측정한 다음 시험 전 파손된 각 시편의 일치하는 조각을 회수.

26.4 개별 시험 값

26.4.1 충격 에너지 - 흡수 충격 에너지를 ft·lbf(J)로 기록.

26.4.2 파단형상






26.4.2.1 다음의 방법으로 전단 파괴 영역의 비율을 결정.

(1) 그림 13과 같이 파단면의 Brittle 부분의 길이와 폭을 측정하고 측정 단위에 따라 표 7 또는 표 8에서 전단

면적 비율을 결정.

(2) 그림 14와 같이 시편의 파단형상과 파면형상 차트 비교.

(3) 파단표면을 확대하여 사전 보정된 Overlay차트와 비교 또는 Planimeter를 사용한 전단파단 면적비율 측정.

(4) 적절한 배율로 파단표면을 촬영하고 Planimeter를 사용하여 전단파단 면적 백분율을 측정.

26.4.2.2 전단 파단비율을 5 % 이내로 결정하고 기록.

26.4.3 측면 확장

26.4.3.1 횡 방향 팽창은 그림15와 같이 파괴된 Charpy V- Notch 시편의 Notch 반대편인 압축표면에서

1/1000”(Mil)로 측정된 시편 폭의 증가

26.4.3.2 Anvil, 시험기 장착 면 등에 접촉하여 돌출부가 손상되지 않았는지 확인하기 위해 각 시편을 검사하고

문제가 있다면 폐기.

26.4.3.3 Notch에 수직인 시편측면을 점검하여 충격시험 중 측면에 Burr가 생기지 않았는지 확인하고 있는

경우 제거 중 측정된 돌출부가 문질러지지 않도록 emery 천이나 유사한 연마천으로 문질러 제거.

26.4.3.4 시편측면의 미 변형 평면에 대해 그림16 및 17과 유사한 측정기를 사용하여 각 측면팽창을 측정

26.4.3.5 파단경로가 시편 양면에서 최대 팽창점을 거의 교차하지 않으므로, 각 측면에 대해 측정된 큰 값의

합이 시험 값.

시편 절반을 압축 면이 서로 마주 보도록 배열하고 Gage를 사용하여 각 반쪽 시편의 돌출부를 측정하여

시편의 동일한 면이 측정되도록 하며 깨진 두 부분을 개별적으로 측정.

이 절차를 반복하여 시편 반쪽의 반대편에 있는 돌출부를 측정.

각 측면에 대한 두 값 중 큰 값이 시편측면의 확장.

26.4.3.6 개별 측면 팽창을 mil (0.025 mm)까지 측정하고 기록.

FIG. 12 Tubular Impact Specimen Containing Original OD Surface

NOTE 1—Measure average dimensions A and B to the nearest 0.02 in. or 0.5 mm. NOTE 2—Determine the percent shear fracture using Table 7 or Table

FIG. 13 Determination of Percent Shear Fracture






TABLE 7 Percent Shear for Measurements Made in Inches NOTE 1—Since this table is set up for finite measurements or dimensions A and B, 100% shear is to be reported when either A or B is zero.

26.4.3.7 다음의 예외 사항을 제외하면 한번의 충격으로 두 개로 분리되지 않는 시편은 파손되지 않은 것으로

보고. 절단되지 않은 시편의 측면 팽창은 Hinge된 반을 한 번 눌러 시편을 더 이상 피로 시키지 않고

분리하고 절단되지 않은 시편 (굽힘 이전)에 대해 측 방향 확장을 측정하여 시편을 분리할 수 있는 경우,

분리된 절반들에 대해 측정된 것과 동일하거나 더 크다. 시편이 두 개의 절반으로 분리될 수 없는 경우, 시험

중 변형된 Hinged ligament 로부터 방해 받지 않고 전단 Lips에 접근할 수 있다면 측 방향 팽창 측정가능.

TABLE 8 Percent Shear for Made in Millimetres NOTE 1—Since this table is set up for finite measurements or dimensions A and B, 100% shear is to be reported when either A or B is zero.

FIG. 14 Fracture Appearance Charts and Percent Shear Fracture Comparator






27. 검사 결과의 해석

27.1 충격시험의 합격기준이 최소 평균값으로 규정될 때, 시험결과는 3개 개별 측정값 평균(ft-lbf (J)로

반올림한 산술평균)을 사용하며 동일 시험위치에서 시편채취.

27.1.1 최소평균 시험결과가 명시된 경우

27.1.1.1 아래 사항이 모두 충족될 경우 시험결과 수용

(1) 규정된 최소 평균치와 동일하거나 초과(규격에 명시)

(2) 개별 측정값이 명시된 최소 평균보다 작은 경우가 하나 이하.

(3) 모든 개별 시험 값이 명시된 최소 평균의 2/3 이상

27.1.1.2 27.1.1.1의 수용 요건이 충족되지 않으면 동일한 시험위치에서 추가로 3개 시편을 재시험하며 시편의

개별 시험 값은 명시된 최소 평균값 이상이어야 한다.

27.2 시험 최소 전이온도 지정

27.2.1 전이온도의 정의 - 규정의 목적을 위해, 전이온도는 지정된 값이 최소값과 같거나 이를 초과하는 온도.

27.2.2 전이온도의 결정

27.2.2.1 26 절의 절차를 사용하여 예상되는 전이온도보다 높거나 낮은 일련의 온도에서 시편 하나를 파괴.

각 시험온도를 1°F (0.5°C)이내로 기록.

27.2.2.2 시험결과 (ft·lbf 또는 Percent shear)를 가로좌표에 시험온도 대 세로 좌표로 Plot하고 Plot된 데이터

점을 통해 최적 곡선을 작성.

27.2.2.3 전이온도가 측정값이 달성되는 온도로 명시된다면 그래프로 나타낸 곡선이 지정된 측정값과 교차하는

온도를 그래픽 보간 (외삽법이 허용되지 않음)으로 결정. 이 전이온도를 5°F(3°C) 이내로 기록.

표로 작성된 시험결과가 지정온도보다 낮은 전이온도를 명확하게 나타내면 데이터를 Plot할 필요가 없으며

측정값이 지정된 값을 초과하는 가장 낮은 시험온도를 기록.

FIG. 15 Halves of Broken Charpy V-Notch Impact Specimen Joined for Measurement of Lateral Expansion, Dimension A

FIG. 16 Lateral Expansion Gauge for Charpy Impact Specimens






27.2.2.4 판정된 전이온도가 규정값 이하일 경우 시험결과를 수락.

27.2.2.5 결정된 전이온도가 명시된 값보다 높고 규정값보다 20°F(12°C) 이상 높지 않은 경우 26절에 따라

충분한 샘플을 시험하여 두 개의 추가 곡선을 Plot. 두 가지 추가검사에서 결정된 온도가 지정된 값과 같거나

낮으면 검사 결과를 수락.

27.3 Subsize 시편이 허용되거나 필요하다면, 표 9 또는 ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Table UG-84.2

시험온도에 따라 규정된 시험 요구사항을 수정하며 더 높은 에너지 또는 더 낮은 시험온도는 양자 합의.

FIG. 17 Assembly and Details for Lateral Expansion Gauge

28. 기록

28.1 시험 기록에는 다음 정보를 포함

28.1.1 재료설명(specification number, grade, class or type, size, heat number)

TABLE 9 Charpy V-Notch Test Acceptance Criteria for Various Sub-Size Specimens

A

The original data used to develop the Table in ASTM A370 is not available. However, investigation and testing reported in the referenced documents has generally supported the Table. The table is limited to 40 ft-lbf because the relationship between specimen size and test results has been reported to be non-linear for higher values.

28.1.2 재료 축에 대한 시편방향

28.1.3 시편크기

28.1.4 초기 시험 및 재시험의 시편 파손 경우의 시험온도 및 개별 시험 값

28.1.5 시험결과

28.1.6 초기시험 및 재시험을 포함하여 결정을 위한 전이온도 및 기준.

29. 보고서

29.1 규격은 보고할 정보를 규정.

30. 정밀도와 Bias

30.1 기계적 성질 측정을 위한 시험방법의 정밀도와 편차는 E8 / E8M, E10, E18, E23에 명시.






31. Keywords 31.1 bend test; Brinell hardness; Charpy impact test; Elongation; FATT (Fracture Appearance Transition Temperature); hardness test; portable hardness; Reduction of area; Rockwell hardness; tensile strength; tension test; yield strength

부속서 (필수정보)

A1. STEEL BAR PRODUCTS

A1.1 범위

A1.1.1 Steel Bar 제품에 대한 시험 요구사항이 포함되며 본문 요구사항을 보충.

부속서 요구사항과 본문에서 규정된 요구사항이 상충하는 경우 부속서 요구사항이 우선.

A1.2 시편방향

A1.2.1 상대적으로 작은 단면 치수로 인하여 탄소강 및 합금강 봉 및 Bar는 일반적으로 종 방향으로 시험.

허용 크기 및 부품제조 또는 사용이 가로방향 시험이 가능한 특수한 경우 시험선택 및 위치는 양자 사이에

동의.

A1.3 인장시험

A1.3.1 탄소강 봉 - 탄소강 봉은 원형, 사각형, 육각형 및 팔각형 크기의 압연상태에서 직경이 1/2 “ (13 mm)

또는 단면적이 1in2 (645 mm2) 미만의 경우 인장 요구사항이 명시되지 않는다.

A1.3.2 합금강 - 일반적으로 압연 상태로 시험하지 않는다.

A1.3.3 인장시험 규정 시 다양한 규격의 열간 압연강판 및 냉간 가공 봉 시편선택은 달리 명시되지 않는 한

표 A1.1참조.

A1.4 굽힘 시험

A1.4.1 규정 시 권장 사항은 표 A1.2 참조.

A1.5 경도시험

A1.5.1봉강 경도시험 - 평면, 원, 사각, 육각 및 팔각단면을 가지는 봉강은 정확한 경도측정을 위하여 0.015 in.

이상 표면제거 후 측정.






TABLE A1.1 Practices for Selecting Tension Test Specimens for Steel Bar Products NOTE 1—For bar sections where it is difficult to determine the cross-sectional area by simple measurement, the area in square inches may be calculated by dividing the weight per linear inch of specimen in pounds by 0.2833 (weight of 1 in.3 of steel) or by dividing the weight per linear foot of specimen by 3.4 (weight of steel 1 in. square and 1 ft long)

TABLE A1.2 Recommended Practice for Selecting Bend Test Specimens for Steel Bar Products

NOTE 1—The length of all specimens is to be not less than 6 in. (150 mm). NOTE 2—The edges of the specimen may be rounded to a radius not exceeding 1⁄16 in. (1.6 mm).

A2. Steel tube 제품

A2.1 범위

A2.1.1 제품과 관련된 시험 요구사항이 포함되며 본문 요구사항을 보충.

부속서 요구사항과 본문에서 규정된 요구사항이 상충하는 경우 부속서의 요구사항이 우선

A2.1.2이 규격에서 다루는 Tube 형상은 원형, 사각형, 직사각형 및 특수한 형태를 포함.

A2.2 인장시험

A2.2.1 전체 크기 종 방향 시편

A2.2.1.1 종 방향 Strip 시편 또는 둥근 시편에 대한 대안으로, 시험장비가 충분한 용량인 경우 Full-Size Tube

단면의 인장시편을 사용. 이 시편 조인트의 끝 부분에 금속 플러그를 충분히 삽입하여 시험기 Jaw가

파손되지 않고 시편을 고정할 수 있도록 하며 플러그 설계는 그림 A2.1 참조.






플러그는 Elongation이 측정되는 시편의 부분으로 연장되어서는 안 되며(그림 A2.1) 하중이 축 방향으로 가해

지도록 주의.

전체 단면 시편길이는 Strain 측정을 위한 규정 Gage 길이에 따라 변화.

A2.2.1.2 제품 규격에 따라 달리 규정되지 않는 한, Gage 길이는 2 in 또는 50 mm이지만 외경이 3/8 “(9.5 mm)

이하인 Tube를 제외하고는 큰 시편으로 얻을 수 있는 Strain 필요 시 사용되는 외경의 4 배에 해당하는 Gage

길이가 관례.

A2.2.1.3 시편 단면적 결정을 위해, 외경 및 두께의 최대치와 최소치를 0.001 in (0.025 mm)까지 측정하여

평균값을 구하고 다음 식에 의해 결정

A = 3.1416t (D-t) (A2.1) A = sectional area, in.

2

D = outside Diameter, in. t = thickness of tube wall, in.

NOTE A2.1 - 시편중량 측정과 같은 다른 단면적 결정방법을 사용하며 이는 같은 목적으로 정확하거나 적절.

A2.2.2 종 방향 Strip 시편

A2.2.2.1 full-size 종 방향 시편 또는 종 방향 둥근 시편의 사용에 대한 대안으로, 그림 A2.2에서와 같이 Tube

제품으로부터 절단된 Strip으로부터 얻은 종 방향 Strip 시편을 사용(그림 A2.3 참조). 용접 구조 Tube의 경우,

용접으로부터 90° 이상의 위치. 다른 용접된 Tube 제품의 경우, 시편은 용접부로부터 약90° 떨어진 위치.

달리 요구되지 않는 한 Gage 길이는 그림 A2.3 C 참조.

시편은 편평한 Grip 또는 Tube 형상의 제품의 곡률에 맞는 윤곽을 사용하여 시험하며, 평평한 Grip을 사용하는

경우 시험 전 가열하지 않고 시편의 끝을 평평하게 한다. 시험기 용량 또는 시험 Tube 치수 및 특성이

시편번호1, 2, 3이 필요하지 않는 한, 그림 3의 4를 사용.

NOTE A2.2 - 원형 Tube로부터 채취한 그림 A2.3 시편 단면적 계산을 위한 식은 E8 / E8M 참조.

FIG. A2.1 Metal Plugs for Testing Tubular Specimens, Proper Location of Plugs in Specimen and of Specimen in Heads of Testing Machine

FIG. A2.2 Location of Longitudinal Tension–Test Specimens in Rings Cut from Tubular Products

A2.2.2.2 중심에서 평행도 결정을 위해 Gage length각 끝에서 폭을 측정.

단면적 결정을 위해 두께 및 폭을 중심에서 측정.






중심 폭 치수는 0.005 “(0.127 mm) 두께는 0.001”까지 측정

A2.2.3 가로 Strip 시편

A2.2.3.1 일반적으로 횡 방향 인장시험은 호칭 지름이 8 “보다 작은 Tube제품에는 권장되지 않으나 필요한

경우, 그림 A2.4와 같이 Tube 또는 Pipe 끝에서 절단된 Ring에서 횡 방향 시편을 채취. 시편 평평화는 그림

A2.4 (a)와 같이 Tube에서 분리 후 또는 그림 A2.4 (b)와 같이 분리 전 냉간 또는 열간 작업으로 처리하며

냉간의 경우 Normalizing이 필요

고온 또는 저온에서 평평하게 한 후 열처리가 지정된 Tube 또는 Pipe 시편은 Tube 또는 Pipe와 동일한 처리.

벽 두께가 3/4 “(19 mm) 미만인 Tube 또는 Pipe의 경우, 횡 방향 시편은 그림 A2.5 형태와 치수를 가지며

균일한 두께를 위하여 한 면 또는 양쪽 표면을 가공.

용접강도 결정을 위한 용접 강관 또는 Tube의 횡 방향 시편은 중앙에 용접부가 수직으로 위치.

A2.2.3.2 평행도 결정을 위해 Gage length각 끝 및 중앙에서 폭을 측정.

단면적 결정은 중심에서 두께와 폭을 측정.

폭은 0.005 “(0.127 mm), 두께는0.001 “(0.025 mm)까지 측정.

A2.2.4 원형시편

A2.2.4.1 제품규격에 규정되어 있는 경우, 그림 4의 원형시편 사용.

NOTE 1—Cross-sectional area may be calculated by multiplying A and t. NOTE 2—The dimension t is the thickness of the test specimen as provided for in the applicable material specifications. NOTE 3—The reduced section shall be parallel within 0.010 in. and may have a gradual taper in width from the ends toward the center, with the ends not more than 0.010 in. wider than the center. NOTE 4—The ends of the specimen shall be symmetrical with the center line of the reduced section within 0.10 in. NOTE 5—Metric equivalent: 1 in. = 25.4 mm. NOTE 6—Specimens with sides parallel throughout their length are permitted, except for referee testing, provided: (a) the above tolerances are used; (b) an adequate number of marks are provided for determination of Elongation; and (c) when yield strength is determined, a suitable extensometer is used. If the fracture occurs at a distance of less than 2A from the edge of the gripping device, the tensile properties determined may not be representative of the material. If the properties meet the minimum requirements specified, no further testing is required, but if they are less than the minimum requirements, discard the test and retest. NOTE 7—Specimen 5 is intended for testing specimens removed from an in-service product. Specimen 5 shall not be used for conformance testing of new product. Acceptance criteria for Elongation values obtained from 1 in. Gage length specimens shall be determined by agreement between the responsible parties.

FIG.A2.3: Dimensions and Tolerances for Longitudinal Strip Tension Test Specimens for Tubular Products

FIG.A2.4 Location of Transverse Tension Test Specimens in Ring Cut from Tubular Products.






NOTE 1—The dimension t is the thickness of the test specimen as provided for in the applicable material specifications. NOTE 2—The reduced section shall be parallel within 0.010 in. and may have a gradual taper in width from the ends toward the center, with the ends not more than 0.010 in. wider than the center. NOTE 3—The ends of the specimen shall be symmetrical with the center line of the reduced section within 0.10 in. NOTE 4—Metric equivalent: 1 in. = 25.6 mm.

FIG.A2.5 Transverse Tension Test Specimen Machined from Ring Cut from Tubular Products

A2.2.4.2 둥근 시편의 직경은 시편 중심에서 0.001 “(0.025 mm)까지 측정.

A2.2.4.3 표준시편 준비가 불가능한 경우 표준에 비례하는 소형시편(그림 4)을 사용하며 다른 크기의 작은

크기 시편도 사용. 단 Strain 측정을 위한 Gage 길이는 시편직경의 4배가 되는 것이 중요(Note 5, 그림4 참조).

둥근 시편 2”에 대한 Strain 요구사항은 소형 시편에도 적용.

A2.2.4.4 횡 방향 시편의 경우 시편을 채취하는 부분이 평평해지거나 변형되지 않아야 한다.

A2.2.4.5 종 방향 시편은 그림 A2.2와 같이 관상 제품으로부터 절단된 Strip으로부터 채취.

A2.3 Transverse Yield Strength 결정, Hydraulic Ring-Expansion 방법

FIG.A2.6 Testing Machine for Determination of Transverse Yield Strength from Annular Ring Specimens

A2.3.1 경도시험은 제품 사양 제한에 따라 외부 표면, 내부 표면 또는 벽면에 대해 실시하며 정확한 경도를

얻으려면 표면처리가 필요.

A2.3.2 환형 링 시편으로부터 횡 항복강도 결정을 위한 시험기 및 방법은 A2.3.3 - 9.1.2 참조.

A2.3.3 시험기의 개략적인 수직 단면 스케치는 그림 A2.6참조.

A2.3.4 횡 항복강도 결정은 짧은 링 (일반적으로 3 “(76 mm) 길이) 시편을 사용. 대형 원형 Nut를 시험기에서

제거한 후 링 시편의 벽 두께를 결정하고 시편을 내유성 고무 Gasket 위에 끼운 후 Nut를 시편에 대해

느슨하게 고정. 시편의 자유 반경 방향 운동을 허용하기 위해 Nut와 시편 사이에 약간의 여유가 필요.

압력을 받는 오일은 적절한 밸브 제어 하에 압력라인을 통해 고무 Gasket의 내부로 입력.

교정된 압력 Gage는 오일압력을 측정하고 시스템의 공기는 bleeder line을 통해 제거.

오일 압력이 증가함에 따라 고무 Gasket이 팽창하여 시편 원주방향으로 응력이 가해지며 압력 증가에 따라

고무 Gasket의 lip이 오일 누출을 막기 위한 Seal 역할. 압력이 계속 증가하면 링 시편에 인장응력이 가해지고

그에 따라 팽창. 링 시편 전체 원주는 Gage 길이로 간주되며, 변형은 후술하는 적절한 Extensometer로 측정.

Extensometer에서 원하는 총 Strain 또는 Elongation에 도달하면, 오일 압력을 측정하고 Barlow 공식을

사용하여 단위 항복강도를 계산. 이렇게 결정된 항복강도는 시편을 평평하게 하여 냉간 가공하지 않았고

절단된 관 형상의 부분과 동일한 조건에 매우 근접하므로 실제 결과로 Pipe 라인의 사용 조건을 면밀히 모사.

적합한 고무 Gasket과 어댑터를 사용하여 여러 크기의 Pipe에 하나의 시험기를 사용.

NOTE A2.3— Barlow 식은 두 가지 방법으로 기술

(1) P = 2St/D (A2.2) (2) S = PD/2t (A2.3)

P = internal hydrostatic pressure, psi, S = unit circumferential stress in the wall of the tube produced by the internal hydrostatic pressure, psi, t = thickness of the tube wall, in., and D = outside Diameter of the tube, in.






A2.3.5 링 시편의 Strain 측정에 적합한 Roller Chain Extensometer는 그림 A2.7 및 A2.8. 참조. 그림 A2.7은 링

시편에서의 Extensometer (unclamped)이며 변형이 다이얼 Gage로 전달되고 측정되는 작은 핀이 중공 나사

산을 통해 연장. Extensometer가 그림 A2.8처럼 고정되면, 장비를 제 위치에 고정시키고 여유분을 제거하는데

필요한 원하는 인장하중을 스프링에 의해 Roller 체인에 가한다. 스프링에 가해지는 인장은 Knurled thumb

screw에 의해 조절. Roller를 제거하거나 추가함으로써, Roller 체인은 상이한 크기의 Tube에 적용.

FIG.A2.7 Roller Chain Type Extensometer, Unclamped FIG.A2.8 Roller Chain Type Extensometer, Clamped

A2.4 경도시험

A2.4.1 경도시험은 Tube 끝의 바깥 쪽 또는 안쪽 면에서 실시

A2.4.2 표준 3000kgf Brinell 하중은 얇은 Tube 시편에서 너무 많은 변형을 일으킬 수 있으며 이 경우 500kgf의

하중을 가하거나 내부 Anvil에 의한 inside stiffening를 사용.

Brinell 시험은 외경 51 mm (2 in.) 미만, 벽 두께 5.1 mm (0.200 in.) 미만인 제품에는 적용되지 않는다.

A2.4.3 Rockwell 경도시험은 일반적으로 제품의 한계에 따라 내부, 외부의 평평한 부분 또는 벽 단면에 대해

측정. Rockwell 경도시험은 외경이 5/16 “(7.9 mm)보다 작은 Tube에서는 사용하지 않으며 내경이 1/4 “(6.4 mm)

미만인 Tube의 내부 표면에도 사용되지 않으며 두께0.065 “(1.65 mm) 미만의 열처리된 Tube 또는 0.049 “(1.24

mm) 미만 두께의 냉간 가공 Tube에도 사용되지 않는다. 허용 두께보다 얇은 Tube의 경우, Superficial Rockwell

시험을 사용. Transverse Rockwell 경도는 두께가 0.187 in (4.75 mm) 이상인 Tube에서 측정. 시편의 곡률과

두께는 Rockwell 경도시험을 제한하며 외부 표면에 대한 Rockwell 결정과 내부 표면에 대한 결정을 비교하면

곡률영향을 보상하기 위해 판독 값을 조정. Rockwell B 스케일은 예상 경도범위 B0에서 B100까지의 모든

재료에 사용되며Rockwell C 스케일은 C20 ~ C68의 예상 경도범위를 갖는 재료에 사용.

A2.4.4 Superficial Rockwell 경도시험은 가능 시 과도한 스프링 백이 생기지 않을 때 바깥 표면에서 측정하며

그렇지 않으면 내부에서 시험. 내경이 6.4 mm (1/4 in.) 미만인 Tube에서는 측정하지 않으며 두께 제한은 표

A2.1 및 A2.2참조.

A2.4.5 외경, 내경, 두께가 정확한 경도를 얻을 수 없는 경우, 인장특성으로 규정하고 따라서 시험.

A2.5 Manipulating Tests

A2.5.1 다음 시험은 특정 관상 제품의 연성 증명을 위해 제정.

A2.5.1.1 Flattening Test – Tube의 절단된 시편의 평탄화 시험은 Tube 또는 Pipe의 링을 평행 판 사이의 규정된

평탄도를 적용하여 수행(그림 A2.4). 평탄 시험의 정도는 평행판 사이의 거리에 의해 측정되며 Tube 또는

Pipe의 치수에 따라 변동. 평탄 시편의 길이는 63.5 mm (21/2 in.) 이상으로 해당 재료 규격에서 요구하는 범위

내에서 평평.

A2.5.1.2 Reverse Flattening Test - 주로 용접에서 플래시 제거로 인한 침투 부족 또는 중첩 현상을 감지하기

위해 전기용접 Tubing에 적용하기 위해 설계. 시편길이 약 4 “(102 mm) Tube를 사용하며 용접부의 양 측면에서

종 방향으로 90°로 분리. 샘플을 최대 굴곡 지점에서 용접하여 절단 후 평평하게 가공(그림 A2.9).

A2.5.1.3 Crush 시험 - Upsetting test이라고도 하는 연성 평가를 위해 보일러 및 다른 압력 Tube에서 제작(그림






A2.10). 시편은 Tube에서 절단된 Ring으로 길이가 약 21/2 “(63.5 mm).

해머로 끝 부분을 으깨거나 규격에 명시된 거리만큼 압축.

A2.5.1.4 Flange 시험 - 보일러 Tube의 연성과 Tube Sheet로의 굽힘 작업을 견딜 수 있는 능력을 결정하는

시험으로 길이가 100 mm (4 in.) 이상인 Tube에서 ring cut으로 이루어지며, Tube의 몸체에 직각으로 뒤집힌

Flange가 적용 가능한 재료 규격에서 요구하는 폭으로 구성.

그림 A2.11에 표시된 Flaring 공구 및 다이 블록 사용을 권장.

A2.5.1.5 Flaring Test - 특정 유형의 압력 Tube의 경우, Flange 시험의 대안으로 사용하며 그림 A2.12 (a) 또는

그림 A2.12 (b)와 같이 60° 기울기가 있는 Taper Mandrel을 Tube 절단면에 약 4 “(100 mm) 길이로 채우고

규격에서 요구하는 범위 내에서 내경 증가 시까지 팽창.

A2.5.1.6 Bend Test – 2” 크기의 Coiling 및 굽힘 시험에 사용되는 Pipe에 대해 연성 및 용접의 건전성을 결정.

full-size Pipe의 충분한 길이는 Pipe 직경의 12배인 직경을 갖는 원통 mandrel 을 사용하여 냉간으로 90°까지

Bent. close coiling 의 경우는 Pipe 직경의 8배 직경을 갖는 Mandrel주변에서 180°까지 Bent.

A2.5.1.7 용접의 횡 방향 굽힘 시험 -이 굽힘 시험은 Fusion welds의 연성 결정에 사용. 시편은 폭이 약 11/2

“(38 mm), 용접을 중심으로 길이가 152 mm (6 in.) 이상, 면 및 루트 굽힘에 대해 그림 A2.13에 따라 가공하고

시험은 측면 굽힘 시험에 대하여 그림 A2.14 참조. Plunger 치수는 그림 A2.15를 참조하고 굽힘 Jig의 다른

치수는 이 그림과 동일. 시험은 면 굽힘 시편과 루트 굽힘 시편 또는 두 개의 측면 굽힘 시편으로 구성.

Face bend 시험은 Plunger에 대해 Pipe의 내부 표면으로 굽히고 루트 굽힘 시험은 Plunger에 대해 Pipe의

외부 표면을 구부린다. 측면 굽힘 시험은 측면 중 하나가 굽힘 시편의 볼록면이 되도록 굽힘.

(a) 굽힘 시험의 파손은 굽힘 부분의 균열, 제품 사양에 기술된 성질 및 범위에 달려있다.

TABLE A2.1 Wall Thickness Limitations of Superficial Hardness Test on Annealed or Ductile Materials for Steel Tubular Products

The heaviest load recommended for a given wall thickness is generally used. TABLE A2.2 Wall Thickness Limitations of Superficial Hardness Test on Cold Worked or Heat Treated Material for Steel Tubular Products (“N” Scale (Diamond Penetrator))

The heaviest load recommended for a given wall thickness is generally used.

FIG.A2.9 Reverse Flattening Test FIG.A2.10 Crush Test Specimen






NOTE 1—Metric equivalent: 1 in. = 25.4 mm.

FIG.A2.11 Flaring Tool and Die Block for Flange Test

FIG.A2.12 Tapered Mandrels for Flaring Test


FIG.A2.13 Transverse Face- and Root-Bend Test Specimens







FIG.A2.14 Side-Bend Specimen for Ferrous Materials


FIG.A2.15 Guided-Bend Test Jig A3. Steel Fastener

A3.1 범위

A3.1.1 제품에 규정한 철근 Fastener에 대한 시험 요구사항이 포함되며 본문 요구사항을 보충.

부속서 요구사항과 본문에서 규정된 요구사항이 상충하는 경우 부속서의 요구사항이 우선.






FIG.A3.1 Tension Testing Full-Size Bolt

A3.1.2 시험결과에 대한 의견 불일치가 있을 경우 중재에 사용되는 정확한 시험으로 생산 관리 시험 및

수락시험을 용이하게 하기 위해 설정.

A3.2 인장시험

A3.2.1 Bolt는 Full-Size 시험이 권장되며, 평방 Bolt 당 최소 강도보다는 최소 하중을 파운드로 지정하는 것이

일반적. 이 절의 나머지 부분에서 설명하는 시험에 따라 최소 Bolt 길이로 Bolt 공칭 직경의 세 배로 설정.

A3.2.1.1 - A3.2.1.6은 Bolt를 풀 사이즈로 시험에 적용. A3.2.1.4 는 가공시편 사용을 허용하는 경우에 적용.

A3.2.1.1 Proof Load - 특정 등급의 Bolt를 특수 용도로 사용하기 때문에 사용 중 소성변형 없이 지정된 값까지

압력을 가할 수 있는 것이 권장. 품질보증을 위해 내 하중이 규정되며 내력 시험은 영구변형 없이 Bolt가

견뎌야 하는 규정 하중으로 Bolt에 압력을 가하는 것으로 구성.

Full-Size Bolt의 항복강도를 결정하는 대체 시험도 허용되며 다음 방법 중 하나를 사용.

1 또는 2를 사용할 수 있지만, 방법 1은 Bolt 수용에 관한 분쟁이 있는 경우 중재 방법.

A3.2.1.2 Proof Load Testing Long Bolts - 너무 길어 시험할 수 없는 경우 8 ± 0.125 in로 절단하여 방법1을

사용하여 시험. 동일부품 시험 시 결과에 대해 분쟁이 있는 경우 또는 많은 부품을 풀 사이즈로 절단하고 8

“로

절단한 경우, 8 “의 시험결과를 사용하여 합격 여부를 결정.

(a) 방법 1, 길이 측정 - Straight Bolt 전체 길이는 0.0001”(0.0025 mm)감도의 장비로 중심선에서 측정하며,

정확도는 0.001”(0.025mm) 범위에서 0.0001“. 길이측정에 선호되는 방법은 Bolt 중심선에 가공된 원추형

센터와 측정 Anvil의 맞물림 센터 사이. Bolt 머리 또는 몸체는 모든 측정에 대해 동일한 위치에 놓일 수

있도록 표시. Bolt는 A3.2.1.4에 따라 시험기에 조립하며 제품규격에 명시된 내 하중을 적용하고 해제 후

Bolt 길이를 다시 측정하여 영구적인 변형이 없어야 한다.

Loading 전후 측정 사이에는 ±0.0005“(0.0127 mm)의 오차가 허용.

진직도 및 나사정렬(측정오차 포함)과 같은 이유로 내력이 처음 적용될 때 Fastener가 늘어날 수 있으며

이 경우 Fastener는 3 % 큰 하중을 사용하여 재시험하여 로딩 후 길이가 로딩 전과 동일할 경우(측정오차에

대한 0.0005 “ 오차 내에서) 수용으로 판정.

A3.2.1.3 Proof Load-Time of Loading - 방법 1 사용 시 제하 전10초 동안 하중 유지.

방법 2, 항복강도 - A3.2.1.4에 따라 Bolt는 시험기에 조립 후 하중이 가해질 때, Bolt 또는 노출된 6개 나사를

포함하는 Bolt의 모든 부분의 Strain을 측정하여 Load - Strain 또는 Stress-Strain선도를 만들기 위해 기록.

6개의 Full threads가 차지하는 Bolt 길이의 0.2 %에 해당하는 Offset에서의 하중 또는 응력은 A370 14.2.1에

기술된 방법에 따라 결정하며 규정 이상이 요구.

A3.2.1.4 Full-Size Bolt 축 방향 인장시험 - Bolt는 Head와 Nut 또는 적절한 Fixture (그림 A3.1) 사이에

축 방향 하중이 가해진 Holder를 사용하여 시험하며, 충분한 나사를 물려 Bolt의 전체 강도를 확보.

Nut 또는 고정장치는 Grip 사이에 맞물리지 않은 6개의 완전한 Bolt 나사산을 남긴 Bolt에 조립하며 Heavy

hexagon structural bolts는 4개. 요구사항을 충족시키기 위해서는 몸체와 Head의 교차점에서 파괴 없이 인장

또는 나사부가 파괴. Austenite계 Stainless steel로 제조된 외부 나사 Fastener 시험 시 최소 인장강도

요구사항에 도달 후 나사산이 시험 Fixture에서 빠져 나올 때는 요건을 준수하는 것으로 판정하며 인장강도,

파손 Mode는 구매자에게 보고. Bolt 인장강도를 psi 값으로 기록 보고하는 경우, 응력면적은 다음과 같이 3

등급






외부 나사의 mean root 및 피치 직경의 평균으로부터 계산.

As=0.7854[D-(0.9743/n)]2 (A3.1)

As = stress area, in.2, D = nominal Diameter, in. n = number of threads per inch.

A3.2.1.5 Wedge를 사용한 Full-Size Bolt 인장시험 -시험목적은 인장강도 및 편심 하중을 가하여 표준 Head로

Bolt의 “head quality”와 연성 측정. Bolt 최종 하중은 A3.2.1.4와 같이 결정.

단 10° Wedge는 내 하중에 대해 이전에 시험된 동일한 Bolt 아래에 배치(A3.2.1.1 참조).

Bolt Head는 육각 또는 정사각형의 모서리가 베어링 하중을 받지 않도록 배치. 즉, Head의 평면은 Wedge의

균일한 두께 방향과 정렬(그림 A3.2). Wedge는 표 A3.1에 표시된 것과 같이 면 사이에 각도가 있으며 구멍의

짧은 면에서 Bolt 직경의 1/2의 두께. Wedge 구멍은 Bolt크기에 대해 다음과 같은 여유 간격을 가져야 하며

가장자리와 상단과 하단은 다음 반경으로 반올림.

c = Clearance of wedge hole d = Diameter of bolt R = Radius T = Thickness of wedge at short side of hole equal to one-half Diameter of bolt

FIG.A3.2 Wedge Test Detail TABLE A3.1 Tension Test Wedge Angles

A3.2.1.6 Wedge Testing of HT Bolts Threaded to Head - 머리 밑면에 가깝고 직경 1mm인 열처리된 Bolt의 경우,

Wedge 각은 1/4~ 3/4”크기의 경우 6°(6.35 ~ 19.0 mm), 3/4 “ 이상인 경우 4°.

A3.2.1.7 둥근 시편으로 가공 된 Bolt의 인장시험

(1) 가공시편을 요구하는 직경 11/2 “(38 mm) 이하의 Bolt는 표준 1/2”(13-mm) round 2” (50 mm) Gage length






시편 사용이 권장하나 이 표준시편을 채취할 수 없는 작은 Bolt는 표준 크기에 비례하는 작은 크기 시편 중

하나를 사용하며(그림 4) 가능한 큰 단면을 사용.

모든 경우, 시편길이 방향 축은 Bolt 축과 동심을 이루며 Bolt 머리부분과 나사 부분은 그림 A3.3과 그림

A3.4와 같이 손상되지 않거나 하중이 축 방향으로 가해지도록 시험기 Holder 또는 Grip에 맞게 가공.

Elongation 측정을 위한 Gage 길이는 시편 직경의 4 배.

(2) 지름 11/2 in 이상의 Bolt 경우 표준 1/2“직경, 2” Gage length시편은 그림 A3.5와 같이 Bolt 몸체의 중앙과

바깥면 사이 중간에 축을 갖는 Bolt로부터 회전.

(3) 가공시편은 인장시험을 하여 제품 규격에 규정된 특성을 결정.

시험방법 및 특성 결정은 14 절 참조.

A3.3 외부나사 Fastener의 경도시험

A3.3.1 명시된 경우, 외부나사 Fastener는 경도시험을 하며 육각형 또는 사각형 Head가 있는 Fastener는

Brinell 또는 Rockwell 경도로 시험. 육각 및 각형 Head Bolt 경우 시험은 렌치 평면, 머리 꼭대기, 나사 없는

Shank, Bolt 끝 또는 중재 위치에서 시험. Stud의 경우 평행 렌치 플랫이 없는 제품 및 육각 및 사각형 이외의

Head 스타일 용 제품은 나사산이 없는 Shank, Bolt 또는 Stud의 끝 또는 합의 위치에서 시험. Brinell 하중의

왜곡 가능성 때문에 Brinell 경도시험이 17절의 시험요구사항을 충족하도록 주의하며 Rockwell 경도시험

절차는 18 절을 참조.

A3.3.2 외부 나사 Fastener가 경도 한도 여부와 관련하여 양자 간 분쟁이 있는 경우 중재를 위해 두 개의

횡단면에서 경도를 측정하며 그림 A3.6의 위치에서 판독. 모든 경도는 제품 사양의 경도한계를 준수.

분쟁 중재에 대한 이 조항은 명백한 문제의 Fastener 허용에 사용되어서는 안 된다.

A3.4 Nut 시험

A3.4.1 경도시험 - Nut의 Rockwell 경도는 Nut 상/하부 면에서 측정하며 Brinell 경도는 측면에서 측정. 두 방법

모두 Nut 크기와 등급을 고려하여 제조업체의 선택에 따라 사용하며 표준 Brinell 경도시험으로 Nut가 변형될

경우 작은 하중을 사용하거나 Rockwell 경도시험으로 대체.

A3.4.2 횡단면 경도시험 - 내력이 160,000 파운드 초과를 필요로 하는 Nut는 달리 명시되지 않는 한 전체

크기의 Proof load testing에는 너무 커 단면 경도시험으로 대체.

시편 Nut는 Nut 높이의 약 1/2로 측 방향으로 절단. 이 시편은 나사산을 사용하지 않아도 되지만 열처리를

포함하여 제조 Lot의 일부로 모든 시험은 Rockwell 경도시험을 사용.

두 세트의 3개 측정값을 180° 떨어진 위치(그림 A3.7 참조)에서 측정. 모든 값은 기록되며 인증이 요구될 때

제품 사양에 명시된 경도 요구사항을 충족하며 다음 위치에서 측정


FIG.A3.3 Tension Test Specimen for Bolt with Turned-Down Shank







FIG.A3.4: Examples of Small Size Specimens Proportional to Standard 2-in. Gage length Specimen

FIG.A3.5 Location of Standard Round 2in. Gage length Tension Test Specimen When Turned from Large Size Bolt

FIG.A3.6 Hardness Test Locations for Bolts in a Dispute

FIG.A3.7 Hardness Test Locations A4. STEEL ROUND WIRE PRODUCTS






A4.1 범위

A4.1.1 특정한 원형 와이어 제품에 대한 시험 요구사항이 포함되며 본문 요구사항을 보충.

부속서 요구사항과 본문에서 규정된 요구사항이 상충하는 경우 부속서의 요구사항이 우선.

A4.2 장치

A4.2.1 Gripping 장치 - 그림 A4.1과 A4.2 같은 Wedge 형 또는 Snubbing 형 Grip사용(NOTE A4.1).

두 가지 유형의 Grip을 사용하는 경우, 시편 축이 시험기 Head 중심선에 위치(A4.2)

Wedge Grip을 사용시 Grip 뒤에 사용되는 Liner는 적절한 두께를 사용.

NOTE A4.1- 시험기는 보통 Wedge Grip이 장착되며 Wedge Grip은 시험기 유형과 관계없이 Wedge Grip의

일반적인 유형으로 미세한 (180 또는 240) Grit 연마 천을 사용하면 와이어 시편과 접촉하여

약 1000 파운드까지 시편이 미끄러지거나 파손을 감소.

Wedge Grip에 의해 가장자리에서 절단되기 쉬운 와이어 시편은 snubbing grip이 적당.

둥근 와이어 시험을 위해 Wedge Grip 장치에 원통형 Sheet를 사용하는 것은 선택사항.

NOTE A4.2- 하중 축 정렬을 방해하는 시험 장치 결함은 수정.

A4.2.2 Pointed Micrometer - 시편 파괴 후 파단 끝에서 와이어 시편의 치수를 0.001 “(0.025 mm)까지

판독하기에 적합한 뾰족한 스핀들과 Anvil이 있는 마이크로 미터를 사용.

A4.3 시편

A4.3.1 Wire의 전체 단면적을 갖는 시편을 사용하며 표준 Gage 길이는 254 mm (10 in.)이나 Elongation 값의

결정이 요구되지 않는다면, 편리한 Gage 길이가 허용. 시편 전체길이는 Gage length(10 in)에 사용된 Grip을

완전히 사용하는데 필요한 와이어 길이의 2배를 더한 길이 이상. 예로, 시험기 및 Grip의 종류에 따라 시편의

최소 총 길이는 10“ Gage 길이의 경우 14~ 24“(360 ~ 610 mm)

A4.3.2 Grip에서 파괴된 시편은 폐기하고 새로운 시편을 시험.

FIG.A4.1 Wedge-Type Gripping Device FIG.A4.2 Snubbing-Type Gripping Device A4.4 Elongation

A4.4.1 영구 Elongation 결정 시 파괴 시편의 끝은 조심스럽게 맞추어, Gage Mark 사이 거리는 Dividers 와

Scale 또는 다른 적절한 장치로 0.01 “(0.25 mm)까지 측정.

Elongation은 원래 Gage 길이의 백분율로 표시되는 Gage 길이의 증가.

Strain 값 기록 시, 백분율 증가와 최초 Gage 길이를 표시.

A4.4.2 총 Strain (탄성 및 소성 Elongation) 결정은 자동 또는 Extensometer 방법을 사용.

A4.4.3 파괴가 Gage length중간 1/3 바깥에서 발생하면 Elongation이 재료를 대표하지 않을 수 있다.

A4.5 Reduction of area

A4.5.1 파괴 시편의 끝은 서로 맞추어 가장 작은 단면치수를 Pointed 마이크로 미터로 0.001 “(0.025 mm)까지

측정한 면적과 원래 면적과의 차이를 원래 면적의 백분율로 표시

A4.5.2 감소 단면 측정이 어려운 와이어 직경이 0.092 “(2.34 mm) 미만인 경우 권장하지 않는다

A4.6 Rockwell Hardness Test

A4.6.1 직경 0.100 “(2.54 mm) 이상인 열처리된 와이어에서, 시험 전 평행한 두 면을 평평하게 연마가공.

경도시험은 직경이 0.100 “(2.54 mm) 미만인 경질 와이어 또는 열처리된 와이어는 권장하지 않는다.

둥근 와이어의 경우 인장강도 시험이 경도시험보다 유리.






A4.7 Wrap 시험

A4.7.1 특정 종류의 Wire 연성 시험으로 사용.

A4.7.2 요구된 회전 수를 위해 특정 지름의 Mandrel에 단단히 나선형으로 수동 또는 전원장치를 사용하여

와이어를 감아서 수행(다른 규정이 없는 한, 필요 권수는 5 회) 속도는 분당 15회전을 초과할 수 없으며

Mandrel 직경은 관련 와이어 제품 규격에 명시.

A4.7.3 시험된 Wire는 파괴되거나 첫 번째 회전이 끝난 후 육안으로 볼 수 있는 종 방향 또는 횡 방향 균열이

발생하면 파손한 것으로 평가하며 첫 번째 회전에서 파손한 Wire는 재시험. 왜냐하면 시험 시작 시 반지름이

지정된 반지름보다 작게 굽힘으로 인해 파손이 발생할 수 있기 때문.

A4.8 Coiling 시험

A4.8.1 결함이 스프링 Coiling 및 확장 중 균열 또는 벌어짐을 일으키는 정도까지 존재하는지 결정에 사용.

지정된 길이의 Coil을 특정 지름의 Arbor에 감고 Coil을 지정된 영구 길이로 늘려 벌어짐이나 파손 없이

균일한 피치를 검사. 필요한 Arbor 직경, 닫힌 Coil 길이 및 영구 Coil 확장 길이 증가는 와이어 직경, 특성 및

유형에 따라 변화.

A5. NOTCHED-BAR 충격시험의 중요성

A5.1 Notch 거동

A5.1.1 Charpy 및 Izod 시험은 단일 과부하로 Notch 거동 (Brittleness versus Ductility)을 유발. 측정 에너지

값은 선택시편에 대한 정량적인 비교이지만 엔지니어링 설계 계산에 도움이 되는 에너지 값으로 변환은

불가하며 개별 시험에 표시된 Notch 거동은 규정된 시편크기, Notch 형상 및 시험조건에만 적용되며 다른

크기의 시편 및 조건으로 일반화는 불가.

A5.1.2 비철금속 및 Austenite계 강재 그룹인 FCC금속 및 합금의 Notch 거동은 일반적인 인장 특성으로

판단이 가능하며 인장시험 시 취성을 나타내면 Notch 경우도 동일하고, 인장시험 시 연성을 나타내면 Notch

경우도 동일하나 표준 Charpy 또는 Izod 시편보다 훨씬 심하게 날카롭거나 깊은 Notch 경우는 다르다.

저온에서도 이 특성을 불변. 대조적으로, Notch 상태에서의 Ferrite 강재의 거동은 인장시험으로 밝혀진

특성으로 예측할 수 없으며 이 Charpy 및 Izod 유형 시험이 매우 유용. 인장시험에서 정상 연성을 나타내는

금속도 Notch 상태에서 취성을 유발. Notch 상태는 주요 응력에 수직인 방향의 변형에 대한 제한 또는 다축

응력 및 응력집중을 포함.

Charpy 및 Izod 시험은 구조물의 보수 가능성을 평가하는데 직접 사용할 수는 없지만 취성 거동에 대한

민감도를 결정하는데 유용.

A5.1.3 시험기 자체는 충분한 강성을 가지며 고강도 저 에너지 재료에 대한 시험은 과도한 탄성에너지 손실을

초래.

Anvil 지지대, Pendulum 타격 Edge 또는 시험기 기초 Bolt가 단단히 고정되지 않은 경우, 80 ft·lbf(108 J) 범위의

연성재료에 대한 시험은 실제로 90 ~ 100 ft·lbf(122 내지 136 J)를 초과하는 값을 표시

A5.2 Notch 효과

A5.2.1 Notch는 주요 응력에 수직방향의 변형에 대한 구속과 관련된 다축 응력과 Notch 밑면에서의

응력집중의 조합을 초래하며 날카로운 Notch 상태는 일반적으로 바람직하지 않으며 취성파손을 유발.

일부 금속은 액체공기 저온까지 연성변형 되지만 다른 금속은 균열.

이 거동의 차이는 재료(또는 특성)의 응집력과 항복점과의 관계를 고려로 설명가능.

Brittle 균열의 경우, 상당한 소성변형 전에 응집력을 초과하고 균열이 결정형으로 형성. 연성 또는 전단응력의

경우는 최종 파괴에 앞서 상당한 변형이 일어나고 파단 표면은 결정질 대신 Fibrous질로 나타난다.

중간의 경우 파단은 적당한 정도의 변형 후 발생하며 일부는 Crystalline 일부는 fibrous를 형성.

A5.2.2 Notch bar에 하중을 가하면 Notch 기단을 가로 지르는 응력이 파단을 시작. 파단을 방해하는 속성은

"응집력"으로 정상적인 응력이 응집력을 초과하면 파단이 일어나며 변형되지 않고 파손되면 Brittle 파괴의 조건.

A5.2.3 시험에서 부작용 때문에 사용하지는 않지만 소성변형이 파단보다 먼저 일어나는 것이 일반적. Normal

응력에 추가하여, 가해진 하중은 Normal응력에 대해 약 45°인 전단응력을 형성. 탄성거동은 전단응력이 재료의

전단강도를 초과하고 변형 또는 소성항복이 일어나면 즉시 종료되며 이는 연성 파괴의 조건.

A5.2.4 Brittle 또는 연성 여부에 관계없이 이 거동은 전단응력이 전단강도 초과 전 수직응력이 응집력을

초과하는지 여부에 관계. Notch가 날카로우면 Notch 루트에서의 수직응력이 전단응력과 관련하여 증가하여

Brittle 파괴가 더 잘 발생(표 A5.1 참조). 또한, 변형속도가 증가함에 따라 전단강도가 증가하고 Brittle 파괴의

가능성이 증가. 반면, Notch와 변형 속도를 동일하게 유지하면서 온도를 높이면 전단강도가 낮아지고

연성거동이 촉진되어 전단 파괴를 유발.

A5.2.5 Notch 치수변화는 시험결과에 심각한 영향을 미치며 E4340 강재 시편에 대한 시험은 Charpy 결과에

대한 치수 변화의 효과(표 A5.1 참조)

A5.3 크기 효과

A5.3.1 시편의 폭 또는 깊이를 증가시키면 변형될 금속의 부피가 증가하며, 이 요인에 의해 시편 파괴 시

에너지 흡수가 증가. 그러나 크기의 증가, 특히 폭의 증가는 또한 구속을 증가시켜 Brittle 파괴를 유도하는






경향에 의해 흡수 에너지의 양이 감소. 표준크기 시편이 Brittle 파괴 직전에 있는 경우, 이는 확실하며, 두 폭

시편은 표준 폭보다 실제로 파괴 에너지가 감소.

A5.3.2 재료의 크기가 표준시편의 사용을 배제하는 경우, 예로 1/4 “재료인 경우 Subsize 시편이 사용되며

시편(E23 그림6 참조)은 E23그림4 A 형 시편 참조

A5.3.3 상이한 크기 또는 형상의 시편으로 얻은 에너지 값 사이의 일반적인 상관관계는 실현 가능하지 않지만,

특정 재료 및 시편에 대한 연구에 기초하여 특정 목적을 위해 제한된 상관관계는 설정 가능. 공정변화의

상대적 효과에 대한 연구에서, 임의 선택한 시편을 사용하여 평가하는 경우에는 적절한 순서로 방법을 배치.

A5.4 시험조건의 영향

A5.4.1 시험조건은 Notch 거동에 영향을 미치며 Notch가 있는 경우 Steel 거동에 미치는 온도의 영향은

시편파괴를 검사하고 일련의 온도에서 Notch가 있는 시험의 에너지 값과 파면형상을 온도로 Plotting하여 비교.

시험온도가 Cleavage 파괴를 시작하기에 충분히 낮게 유지되면 충격값이 매우 급격히 떨어지거나 저온 쪽으로

점차적으로 감소.

이 에너지 값 저하는 시편 파단에서 취성을 띠기 시작 시 시작. 이 취화 작용이 일어나는 전이온도는 부품

또는 시편의 크기와 Notch 형상에 따라 크게 변화.

TABLE A5.1 Effect of Varying Notch Dimensions on Standard Specimens

A Standard 0.079 ± 0.002 in. (2.00 ± 0.05 mm)

B Standard 0.010 ± 0.001 in. (0.25 ± 0.025 mm)

A5.4.2 현재 사용되고 전이온도 정의

(1) 100 % Fibrous 파괴를 나타내는 최저 온도

(2) 파면이 50 % 취성, 50 % 연성파괴를 나타내는 온도

(3) 100 %연성과 0 %의 연성파괴 시 에너지 차이의 50% 에너지 값에 대응하는 온도

(4)특정 에너지를 나타내는 온도.

A5.4.3 고강도 저 에너지 시편을 저온에서 시험 시 Charpy 시험 특유의 문제가 발생.

시편이 Pendulum 방향으로 움직이지 않으며 옆으로 향하며 시편의 부러진 반쪽이 Pendulum 스윙 완료 전

Pendulum과 접촉하지 않도록 하려면 구형 모델 시험기에서 수정이 필요하며 이는 시험기 설계와 다르다.

그럼에도 불구하고 기본 문제는 파괴된 시편이 움직이는 Pendulum의 어느 부분으로 반동되는 것을 방지하기

위한 조항을 마련한다는 점에서 동일. 디자인이 가능하다면 깨진 시편이 시험기 측면으로 배출되거나

Pendulum이 Anvil를 통과 시까지 특정 영역 내에 깨진 시편이 있도록 한다. 일부 저 에너지 고강도 Steel

시편은 5.2m /s 속도로 움직이는 Pendulum타격에 15.3m/s 이상의 속도로 튕겨 나간다. 부러진 시편에 의한

Pendulum에 가해지는 힘이 충분하면 Pendulum속도가 느려지고 높은 에너지 값이 기록된다.

이 문제는 10 ~ 25 ft-lbf (14 ~ 34 J) 범위 내에서 다양한 연구자가 보고한 Charpy 결과 불일치를 설명.

E23 시험방법의 장치부분(시편 여유에 관한 단락)에 두 가지 기본 시험기 설계와 끼움 최소화에 만족스러운

것으로 밝혀진 보정에 대해 설명.

A5.5 Straining 속도

A5.5.1 변형 속도는 Steel의 Notch 거동에 영향을 미치는 변수로서 전이온도 이상에서는 정적 시험보다

충격시험의 경우 다소 높은 에너지 흡수 값을 나타내며 전이온도 이하에서는 역으로 적용.

A5.6 사용과의 상관 관계

A5.6.1 Charpy 또는 Izod 시험은 큰 질량 또는 대형 구조물의 구성 요소로서 일반적으로 사용되는 Steel의

연성 또는 Brittle 거동을 직접 예측하지 못하지만 이 시험은 신뢰할 수 있는 사용과의 상관 관계가 확립되었을

때 동일한 강재 또는 Lot의 서로 다른 Lot에 대한 동일성 확인 시험이나 강재선택에 사용.

상온 이외 온도 시험의 경우 크기와 Notch 형상이 다를 수 있기 때문에 Full-scale 시편의 사용 온도 또는

전이온도는 Charpy 또는 Izod 시험의 원하는 전이온도 제공이 어렵다. 화학분석, 인장 및 경도시험은 Brittle

균열에 대한 민감성에 영향을 주는 중요한 가공 요소의 영향을 나타내지 않으며 Brittle 거동 유도 시 저온의

영향을 파악할 수 없다.

A6. 표준 봉상 시편의 %연신율 변환 절차

표준 평판 시편의 %연신율과 동등하게

A6.1 범위






A6.1.1이 방법은 표준0.500-”(12.7-mm) Diameter, 2”(51-mm) Gage length 시편의 파괴 후 Percentage Elongation

을 1⁄2 “by 2 “ 및11⁄2 “by 8 “(38.1 by 203 mm)표준 판재 시편으로 변환하는 절차를 규정.

A6.2 기본 방정식

A6.2.1 변환 데이터는 Bertella 공식에 기초하고 Oliver와 다른 연구자들에 의해 사용. 0.500” 직경 2.0 “표준시편

및 기타 표준 시편은 다음과 같이 계산.

e = eo [4.47(√𝐴)/L]a

(A6.1) eo = percentage Elongation after fracture on a standard test specimen having a 2-in. Gage length and 0.500-in. Diameter, e = percentage Elongation after fracture on a standard test specimen having a Gage length L and a cross-sectional area A, and a = constant characteristic of the test material.

A6.3 응용

A6.3.1 위 식 적용 시, 상수 a는 재료의 특성. a= 0.4의 값은 40,000 ~85,000 psi (275 ~ 585 MPa)의 인장강도

범위 내 탄소, 탄소 망간, 몰리브덴 및 크롬 - 몰리브덴 강의 제공하고, Hot-rolled, Hot-rolled and normalized,

Annealed condition, Tempering 유무 열처리 상태에서 양호하게 변환. Cold reduced, Quenched and tempered 의

경우는 제외. Annealing 된 Austenite계 Stainless 강의 경우, 값 a = 0.127

A6.3.2 표 A6.1은 a = 0.4, 표준 0.500”(12.7mm) 지름, 2”(51-mm) Gage length 시편을 기준 시편으로 사용.

직경 0.350”(8.89mm), 1.4” (35.6 mm) Subsize 시편의 경우, Gage length및 0.250 “(6.35-mm) 지름 1.0 “(25.4mm)

Gage length및 0.250”(6.35- mm) Diameter by 1.0”(25.4-mm) Gage length 의 경우 방정식의 계수는 4.47 대신

4.51로 Subsize 시편에 대해 표 A6.1의 작은 오차는 무시.

Annealing된 Austenite 강의 표 A6.2는 a = 0.127, 표준 0.500”Diameter by 2”Gage length 시편을 기준시편으로

사용.

A6.3.3 0.500”Diameter by 2”Gage length 표준에 대한 Elongation을 1⁄2 “by 2 “or 11⁄2 “by 8”(38.1 by 203-mm) Flat

specimens으로의 변환은 표 A6.1 및 표 A6.2에 표시된 인자를 곱하여 계산.

A6.3.4 두께가 0.025 “(0.635 mm) 미만의 시편에서와 같이 시편의 폭과 두께의 비율이 20을 초과하는 경우

이러한 Strain 변환을 사용해서는 안 된다.

A6.3.5 시험방법 A370에서 다루는 여러 표준 ASTM 인장시편에 대해 동등한 Strain 요구사항을 제시하는 것이

바람직한 경우 변환이 가능하지만 재료 두께에 좌우되는 야금학적 효과는 고려.






TABLE A6.1 Carbon and Alloy Steels—Material Constant a = 0.4. Multiplication Factors for Converting Percent Elongation from 12⁄ in. Diameter by 2-in. Gage length Standard Tension Test Specimen to Standard 1 2⁄ by 2in. and 11 2⁄ 1⁄2 by 8in. Flat

Specimens






TABLE A6.2 Annealed Austenitic Stainless Steels—Material Constant a = 0.127. Multiplication Factors for Converting Percent

Elongation from 1 2⁄ -in. Diameter by 2-in. Gage length Standard Tension Test Specimen to Standard 1 2⁄ by 2-in. and 11 2⁄ by 8-in.

Flat Specimens

A7. TESTING MULTI-WIRE STRAND

이 부속서는 A1061 / A1061M으로 대체되었으며, Multi-wire strand for pre-stressed concrete 인장시험 절차가

관련 제품 사양에 통합.

A8. 시험 데이터 반올림

A8.1 반올림

A8.1.1 측정값 또는 계산값은 해당 제품 규격에 따라 반올림.

특정 절차가 없는 경우, E29의 반올림 방법이 사용.






A8.1.1.1 E29 규칙에 따라 결정 시 반올림.

A8.1.1.2 "5" 다음에 "0"이외의 추가 숫자가 없는 경우 숫자 "5"를 반올림하는 특별한 경우에, E29에 따라

수행하면 규격 반올림 방향으로 반올림

A8.1.2 시험 데이터의 반올림보고 값에 대한 권장 수준은 표 A8.1에 제시. 이 값은 보고 및 데이터 저장에

일관성을 제공하도록 고안되었으며 제품사양의 요구사항과 충돌하는 경우를 제외하고는 모든 경우에 사용.

NOTE A8.1 누적 오차를 최소화하기 위해 가능 시 마다 중간 계산 (예: 하중 및 면적 측정으로 인한

응력계산과 같은)에서 최종 값(반올림 값)을 초과하는 값을 적어도 하나 이상 유지.

정확도는 유효 숫자보다 적을 수 있다.

TABLE A8.1 Recommended Values for Rounding Test Data

A Round test data to the nearest integral multiple of the values in this column. If the data value is exactly midway

between two rounded values, round in accordance with A8.1.1.2. B These units are not equivalent but the rounding occurs in the same numerical ranges for each (1 ft·lbf = 1.356 J).

C Round the mean Diameter of the Brinell impression to the nearest 0.05 mm and report the corresponding Brinell

hardness number read from the table without further rounding.

A9. Steel 강화 Bar 시험방법

Steel 철근에 대한 시험 요구사항은 관련 제품 규격에 통합.

A10. 열 Cycle 모사의 사용 및 제어 절차

A10.1 목적

A10.1.1 열 Forging 모사 사용시 생산 Forging 및 시편의 일관되고 재현 가능한 열처리 보장.

A10.2 범위

A10.2.1 실제 생산시간 - 온도 곡선의 생성 및 문서화(MASTER CHARTS)

A10.2.2 생산 Forging 열처리 중 Master Cycle을 복제하기 위한 제어(A1.2.1에서 설정한 필수 변수 내에서

열처리)

A10.2.3 시뮬레이터 장치의 프로그램 차트 준비

A10.2.4 ASME 코드에 의해 설정된 한계 내에서 모사된 Cycle의 관찰 및 검사

A10.2.5 모든 통제, 검사, 차트 및 곡선의 문서화 및 저장

A10.3 참조 문서

A10.3.1 ASME 표준: ASME 보일러 및 압력 용기 코드 섹션 III, 최신판.

ASME 보일러 및 압력 용기 코드 섹션 VIII, Division 2, 최신판

A10.4 용어

A10.4.1 정의

A10.4.1.1 Master chart – Forging시 열처리 기록으로 Forging에 포함된 Thermocouple 출력을 보여주는 시간 및

온도 차트.

A10.4.1.2 Program chart - 시뮬레이터 장치를 Program 하는데 사용되는 Metallized Sheet.

master chart의 시간 - 온도 데이터는 수동으로 프로그램 차트로 전송.

A10.4.1.3 Simulator chart - 시뮬레이터 장치에서 시편이 받은 열처리 기록으로 시간과 온도의 차트이며 복제의

정확성을 위해 Master 차트와 직접 비교 가능.

A10.4.1.4 Simulator cycle - 시뮬레이터 장치에서 시편 세트의 연속 열처리. 이 Cycle은 상온에서의 가열, 유지

및 냉각을 포함. 예로, 한 세트의 시편에 대한 모사된 Austenite 및 quench는 하나의 Cycle이며 동일한 시편의

Tempering은 다른 Cycle

A10.5 절차

A10.5.1 Production Master Charts






A10.5.1.1 Thermocouple은 Master 차트를 얻을 수 있는 각 Forging에 내장. 온도는 가열, 유지 및 냉각 과정의

모든 측면을 명확하게 정의할 수 있는 해상도로 레코더에 의해 관찰.

모든 차트는 영구 기록을 유지하는데 필요한 모든 관련 정보와 식별 정보로 명확하게 식별.

A10.5.1.2 재료 사양에 180° 떨어진 시험 위치가 요구되는 경우 Thermocouple은 180° 이격.

A10.5.1.3 본질적으로 동일한 Forging (동일한 크기 및 형상)을 나타내기 위해 하나의 Master chart(또는

A10.5.3.1에 따라 필요한 경우 2개)를 생산.

Forging 크기 또는 기하학적 변화 (거친 가공 공차 초과)는 새로운 Master 냉각 곡선을 개발.

A10.5.1.4 주 Forging (180° 간격)마다 하나 이상의 곡선이 필요하고 냉각 속도의 차이가 나면, 가장 보수적인

곡선을 주 곡선으로 사용.

A10.5.2 생산 Forging에 대한 열처리 변수의 재현성

A10.5.2.1 주조 Forging의 담금질 및 Tempering에 관한 정보는 표 A10.1과 유사한 영구기록에 기록.

A10.5.2.2 생산 Forging의 담금질 및 Tempering에 관한 모든 정보는 A10.5.2.1과 유사하게 기록

생산 Forging에 대한 담금질 기록은 추후 참조를 위해 보존.

주조 Forging의 담금질 및 Temper 기록은 영구 기록으로 유지.

A10.5.2.3 주조 Forging 기록의 사본은 생산 Forging의 열처리 기록과 함께 저장.

A10.5.2.4 열처리 기록에 명시된 필수 변수는 생산 Forging의 주어진 변수 내에서 제어.

A10.5.2.5 각 Forging 담금질 전 담금질 매질의 온도는 Master Forging Quenching 전 담금질 매질의 온도와

같거나 낮아야 한다.

A10.5.2.6 생산 Forging를 위해 Furnace 도어를 개방 후 경과 시간은 주조 Forging에 대해 경과된 시간을

초과해서는 안 된다.

A10.5.2.7 Quenching 시작 시 Furnace 도어를 열 때 시간이 초과되면, Forging는 Furnace에 다시 넣고

유지온도까지 유지.

A10.5.2.8 동일 Forging 으로 대표되는 모든 Forging은 Quenching 조의 표면과 동일한 방향으로 Quenching.

A10.5.2.9 모든 Forging 은 동일한 Forging 탱크에서 동일하게 교반.

A10.5.2.10 열처리 변수의 균일성

(1) 생산 Forging과 시뮬레이터 Cycle 수립을 위해 사용된 Master Forging 사이의 실제 열처리 온도의 차이는

Quenching의 경우 ±25°F (±14°C) 미만

(2) Tempering 온도는 Master Forging의 실제 Tempering 온도 이상.

(3) 적어도 하나의 접촉 표면 Thermocouple을 각 Forging에 장착하여 Time Temperature Recorder로 모든 표면

Thermocouple에 대해 온도를 기록하며 영구 문서로 보관.

A10.5.3 히트 Cycle 모사

A10.5.3.1 프로그램 차트는 Master 차트에 기록된 데이터로 구성.

모든 시편은 AC1이상으로 동일한 가열속도, 동일한 유지시간, 생산 Forging와 동일한 냉각속도를 사용

A10.5.3.2 AC1 이상의 가열주기, 유지주기의 일부 및 Master 도표의 냉각 부분은 복사하며 (a) - (c)에서 규정된

온도 및 시간의 허용한계는 모사된 열처리 타당성 검증을 위해 설정.

(a) 담금질 및 강화 Forging 및 봉강에 대한 시험용 Coupon 열처리의 열 Cycle 모사 - Forging 및 봉강의 냉각

속도 데이터 및 시편의 냉각 속도 제어 장치가 있는 경우, 시편을 열처리

(b) 시험 Coupon은 Forging 또는 Bar와 실질적으로 동일한 최대 온도로 가열. 시험용 Coupon은 시험위치를

나타내는 냉각 속도와 비슷하거나 그 이상으로 냉각하며 냉각이 시작된 후 모든 온도에서 25°F (14°C) 및 20

초 이내. 시편은 후속적으로 Tempering 및 용접 후 열처리를 포함한 임계 온도 이하의 열처리에 따라 열처리.

(c) 시편의 용접 후열처리 모의 (Ferritic steel forgings and Bars) - 공칭두께 또는 지름이 2 “인 탄소강 (P

Number 1, Section IX of the Code) Forging과 봉재를 제외하고, 가공 중 발생할 수 있는 임계온도 이하의

열처리를 모사하기 위해 열처리를 실시. 모의 열처리는 주문서에 명시된 온도, 시간 및 냉각 속도를 이용.

시편온도의

총 시간은 용접 후 열처리 중 Forging 및 Bar가 받는 온도에서 총 시간의 80 % 이상.

시편 온도에서의 총 시간은 단일 Cycle로 수행.

A10.5.3.3 시뮬레이터 장치에서 열처리 전, 시편은 탈탄이나 산화를 제거하기에 충분하도록 결정된 표준

크기로 가공.

A10.5.3.4 독립적인 외부 온도 관찰 소스에 온도를 연속적으로 기록하기 위해 시편 당 적어도 하나의

Thermocouple을 사용. 특정 장비의 가열 Chamber의 감도 및 설계 특성으로 인해 제어 및 관찰

Thermocouple의 열 접점은 항상 가열 원(일반적으로 적외선 램프)에 대해 동일한 상대적 위치에 배치.

A10.5.3.5 각각의 시편을 식별하며, 시뮬레이터 Chart 및 시뮬레이터 Cycle 기록에 표시.

A10.5.3.6 시뮬레이터 차트는 A10.5.3.2 (a)에 따라 모사된 Quenching의 정확한 재생산을 위한 Master 차트와

비교하고 온도와 시간의 허용 한계 내에서 열처리를 하지 않는다면, 폐기 후 새로 가공된 시편으로 교체.

그러한 거동에 대한 문서와 Master 차트에서 벗어난 이유는 시뮬레이터 차트와 해당 부적합 보고서에 기록.






A10.5.4 재가열 처리 및 재시험

A10.5.4.1 시험 실패의 경우, 재시험은 재료규격에 규정된 규칙에 따라 처리.

A10.5.4.2 재시험이 허용되는 경우, 새로운 시편은 이전과 동일하게 열처리.

시험이 통과되면, Forging이 수용. 실패의 경우, Forging은 거부되거나 허용될 경우 재 열처리.

A10.5.4.3 재가열 처리가 허용되는 경우 다음과 같이 진행.

(1) 원래의 열처리와 동일한 재가열 처리 (시간, 온도, 냉각 속도): 원래 시편에 가능한 가깝게 새로운 시편을

사용하여, Austenizing 및 Quenching Cycle을 두 번 반복한 후 Tempering Cycle (더블 Quenching 및

Tempering)을 반복.

Forging 제품은 위의 시편과 동일한 이중 담금질과 Temper

(2) 새로운 열처리 기법을 이용한 재가열 처리. 시간, 온도 또는 냉각속도의 변화는 새로운 열처리 관행을 구성.

새로운 Master 커브가 생성되고 모사와 시험은 원래 설정된 대로 진행.

A10.5.4.4 합산 시, 각 시편과 그에 대응하는 Forging은 동일한 열처리를 하며 그렇지 않으면 시험은 무효.

A10.5.5 열 Cycle 모사 데이터의 저장, 회수 및 문서화 - 모든 기록은 10년 동안 또는 고객이 고안한 대로

유지 및 보관. 정보는 적절하게 문서화된 기록으로 모든 관행을 확인할 수 있도록 체계화.

TABLE A10.1 Heat-Treat Record-Essential Variables

REFERENCES (1) Griffin, J.A., “A Literature Review to Assess the Reliability of the Conversion Factors for Sub-Size Specimens Shown in ASTM A370 Table 9,” (https://www.sfsa.org/sfsa/pubs/misc/Report to ASTM Table 9 TG Table 9 only version 2.pdf).

(2) Lucon E., McCowan C.N., and Santoyo R.L. “Impact Characterization of 4340 and T200 Steels by Means of Standard, Sub-size and Miniaturized Charpy Specimens,” NIST Technical Note 1858.

(3) Lucon E., McCowan C.N., Santoyo R.L. “Impact Characterization of Line Pipe Steels by Means of Standard, Sub-size and Miniaturized Charpy Specimens,” NIST Technical Note 1865.

