ISO 6892-1 Metallic materials - Tensile testing - Part 1

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ISO 6892-1 Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature

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ISO 6892-1Metallic materials — Tensile testing —Part 1: Method of test at room temperature


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ISO 6892-1Metallic materials — Tensile testing —Part 1: Method of test at room temperature Contents Foreword Introduction 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Symbols 5 Principle 6 Test piece 6.1 Shape and dimensions 6.1.1 General 6.1.2 Machined test pieces 6.1.3 Unmachined test pieces 6.2 Types 6.3 Preparation of test pieces 7 Determination of original cross-sectional area 8 Original gauge length and Extensometer gauge length 8.1 Choose of the original gauge length 8.2 Marking the original gauge length 8.3 Choose of the Extensometer gauge length 9 Accuracy of testing apparatus 10 Conditions of testing 10.1 Setting the force zero point 10.2 Method of gripping 10.3 Testing rates 10.3.1 General information regarding testing rates 10.3.2 Testing rate based on strain rate (method A) 10.3.3 Testing rate based on Stress rate (method B) 10.3.4 Report of the chosen testing conditions 11 Determination of the upper Yield strength 12 Determination of the lower Yield strength 13 Determination of Proof strength. plastic Extension 14 Determination of Proof strength. total Extension 15 Method of verification of Permanent set strength 16 Determination of the Percentage Yield point Extension 17 Determination of the Percentage plastic Extension at maximum force 18 Determination of the Percentage total Extension at maximum force 19 Determination of the Percentage total Extension at fracture 20 Determination of Percentage elongation after fracture 21 Determination of Percentage reduction of area 22 Test report 23 Measurement uncertainty 23.1 General 23.2 Test conditions 23.3 Test results






Annex A (informative) Recommendations concerning the use of computer-controlled Tensile testing machines Annex B (normative) Types of test pieces to be used for thin products: sheets. strips. and flats between 0.1 mm and 3 mm thick Annex C (normative) Types of test pieces to be used for wire, Bars, and sections with a diameter or thickness of

less than 4 mm Annex D (normative) Types of test pieces to be used for sheets and flats of thickness equal to or greater than 3 mm

and wire. Bars, and sections of diameter or thickness equal to or greater than 4 mm Annex E (normative) Types of test pieces to be used for tubes Annex F (informative) Estimation of the Crosshead separation rate in consideration of the stiffness (or compliance) of the testing equipment Annex G (normative) Determination of the Modulus of elasticity of metallic materials using a uniaxial Tensile test Annex H (informative) Measuring the Percentage elongation after fracture if the specified value is less than 5 % Annex I (informative) Measurement of Percentage elongation after fracture based on subdivision of the origina l gauge length Annex J (informative) Determination of the Percentage plastic elongation without necking. Awn. for long products

such as bars. wire.and rods Annex K (informative) Estimation of the uncertainty of measurement Annex L (informative) Precision of Tensile testing — Results from interlaboratory programmes Bibliography






Introduction

ISO 6892 논의 중 향후 개정에서 시험속도는 Strain rate 제어 사용을 권장.

방법 A는 Strain rate (Crosshead rate 포함)를 기반으로 하며 방법 B는 Stress rate를 기반.

방법 A는 Strain rate에 민감한 인자가 결정되는 순간 시험속도 변동을 최소화하고 결과 측정 Uncertainty

최소화. 재료의 Strain rate 감도는 알려져 있지 않은 경우 방법 A 사용을 권장.

1 범위

금속재료의 인장시험 방법을 규정하고 상온 기계적 물성을 정의.

NOTE 부록 A에는 컴퓨터 제어 시험기에 대한 권장사항을 포함.

2 참고규격

필수로 다음 규격 전체 또는 일부가 참조. 날짜가 기입된 참고문헌에 대해서는 인용된 판만 적용.

기한이 지난 참조의 경우 참조 문서의 최신판(개정 포함) 적용.

ISO 7500-1, Metallic materials - Verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression testing machines - Verification and calibration of the force-measuring system ISO 9513, Metallic materials - Calibration of Extensometer systems used in uniaxial testing

3 용어 및 정의

규격목적 상 다음 용어 및 정의가 적용.

NOTE 다음에 나오는 명칭은 “Force”, “Stress”, “Extension”, “Percentage Extension”, “Strain”은 다양한 경우에

사용 (그림 축 Label 또는 다른 물성 결정에 대한 설명).

일반적인 설명이나 곡선 위의 점은 각각 상호 교환하여 사용.

3.1 Gage length, L- 시험 중 Elongation을 측정하는 시편의 평행 부분의 길이

3.1.1 Original gauge length, Lo- 시험 전 상온에서 측정한 시편 Gage length (3.1) Mark 사이의 길이

3.1.2 파단 후 최종 Gage length, Lu – 파단 후 측정된 시편의 Gage length (3.1) Mark 사이의 길이.

상온에서 두 조각을 조심스럽게 부착하여 축이 직선이 되도록 한다.

3.2 Parallel length, Lc- 시편의 평행부 부분의 길이

NOTE: 가공되지 않은 시편은 평행부 길이 개념은 Grip 간 거리 개념으로 대체.

3.3 Elongation-시험 중 Original Gage length (3.1.1) 증가

3.4 Percent Elongation- Original Gage length (3.1.1)의 백분율 표시

3.4.1 Percentage Permanent Elongation - 응력 제거 후 Original Gage length (3.1.1) 증가분, Original Gage length

백분율로 표시

3.4.2 파단 후 Percent Elongation, 파단 후 Gage length의 영구 Elongation (Lu-Lo), Original Gage length(3.1.1)의

백분율로 표시

NOTE: 자세한 내용은 8.1 참조.

3.5 Extensometer gauge length, Le - Elongation 측정에 사용되는 초기 Extensometer Gage length

NOTE: 자세한 내용은 8.3 참조.

3.6 Extension -시험 중 임의 위치에서 Extensometer Gage length (3.5) 증가

3.6.1 Percentage Extension, "Strain", e- Extensometer Gage length의 백분율로 표현된 Extension (3.5)

NOTE: e는 일반적으로 Engineering Strain.

3.6.2 Percentage Permanent Extension - 응력 제거 후, Extensometer증가 분으로 Gage length(3.5) 백분율로

표시

3.6.3 Percentage Yield point Extension, Ae- 불연속 항복 재료에서의 항복 시작과 균일한 가공경화의 시작

사이의 Extension, Extensometer Gage length의 백분율(3.5)로 표시

NOTE: 그림7 참조.

3.6.4 Percentage total Extension at maximum force, Agt- 총 Extension (탄성 Extension + 소성 Extension).

Extensometer Gage length (3.5)의 백분율로 표시


3.6.5 Percentage plastic Extension at maximum force, Ag- 최대 힘에서의 소성 Elongation, Extensometer Gage

length의 백분율로 표시(3.5)


3.6.6 Percentage total Extension at fracture, At- 파단 시 전체 Elongation 비율, 파단 시 전체 Extension (탄성

Extension + 소성 Extension), Extensometer Gage length (3.5)의 백분율로 표시

NOTE: 그림1을 참조.

3.7 시험속도






3.7.1 Strain rate, eLe- Extensometer로 측정한 시간당 Strain 증가

3.7.2 Estimated strain rate over the parallel length, eLc - Crosshead 분리 속도(3.7.3) 및 시편의 평행부 길이에

기초한 시간당 시편의 평행부 길이(3.2)에 대한 Strain 증가 값

3.7.3 Crosshead separation rate, vc - 시간당 Crosshead 변위

3.7.4 Stress rate, R- 단위시간당 응력 증가

NOTE: Stress rate는 시험의 탄성 부분(방법 B)에서만 사용(10.3.3 참조).

3.8 Percentage reduction of area, Z- 단면적의 최대 변화 (So-Su), Original 단면적의 백분율로 표시

3.9 최대 힘

3.9.1 Maximum force, Fm - <불연속 항복이 없는 재료> 시편이 시험 중에 견딜 수 있는 최대 힘

3.9.2 Maximum force, Fm- <불연속 항복을 나타내는 재료> 가공 경화시작 후 시험 중 시편이 견딜 수 있는

최대 힘

NOTE 1 - 비 연속 항복을 나타내는 재료의 경우. 그러나 가공 경화가 없는 경우, ISO 6892의 이 부분에 Fm이

정의되어 있지 않다[그림8 c의 각NOTE 참조].

NOTE 2: 그림8 a) 및 b)참조.

3.10 Stress, R- 시험 중 응력을 Original 단면적으로 나눈 힘.

NOTE: ISO 6892의 이 부분에서 응력에 대한 모든 언급은 Engineering 응력.

3.10.1 Tensile strength, Rm - 최대 힘에 해당하는 응력

3.10.2 Yield strength- 금속 재료가 항복현상을 보일 때 힘의 증가 없이 소성 Strain이 발생하는 시험 동안

도달한 지점에 해당하는 응력

3.10.2.1 상항복강도, ReH- 첫 번째 힘 감소 전 응력의 최대(3.10)


3.10.2.2 하항복강도, ReL- 소성 항복 시 최저 응력(3.10), 초기 과도 효과 무시


3.10.3 Proof strength, plastic Extension, Rp- 소성 Extension이 Extensometer Gage length (3.5)의 규정된

백분율과 동일한 응력

NOTE 1: ISO/TR 25679: 2005에서 채택 " Proof strength, non-proportional Extension"

NOTE 2: 규정된 백분율을 나타내는 접미사가 아래 첨자에 추가. 예: Rp0.2,

NOTE 3: 그림3을 참조

3.10.4 Proof strength, total Extension, Rt - Extensometer Gage length (3.5)의 규정된 비율과 전체 Extension (탄성

Extension + 소성 Extension)에서의 힘

NOTE 1: 접미사가 첨자에 추가되어 규정된 백분율 (예: Rt 0.5)을 표시

NOTE 2 항목: 그림4 참조.

3.10.5 Permanent set strength, Rr-, 힘 제거 후 Original 게이지 길이 (3.1.1) 또는 Extensometer 게이지 길이

(3.5)의 백분율로 각각 표시되는 지정된 영구 신율 또는 확장을 초과하지 않는 응력

NOTE: 접미사가 첨자에 추가되어 Original Gage length의 규정된 백분율을 의미.

Lo 또는 Extensometer Gage length Le, 예: Rr0.2.


3.11 Fracture- 시편이 완전히 분리될 때 발생하는 것으로 간주되는 파단 현상

NOTE: 컴퓨터 제어 시험에 대한 파단 기준은 그림 A. 2 참조.

3.12 Computer-controlled Tensile testing machine - 시험의 제어 및 모니터링, 측정을 위한 기계.

데이터 처리는 컴퓨터에 의해 수행

3.13 Modulus of elasticity, E- 탄성계수, 응력 변화 ΔR의 지수 및 평가 범위에서의 백분율 Extension, Δe의

변화에 100 %를 곱한 값

NOTE: GPa의 값은 0.1GPa로 반올림하고 ISO 80000-1에 따른 보고를 권장.

3.14 Default value- 탄성계수가 계산되는 범위의 설명에 사용되는 응력 Strain rate의 하한 또는 상한

3.15 Coefficient of correlation, R2- 평가 범위에서 Stress-Strain curve의 품질을 나타내는 선형 회귀의 추가 결과

Note: 사용된 기호 R2는 회귀의 수학적 표현이며 제곱 응력 값에 대한 표현이 아니다.

3.16 Standard deviation of the slope, Sm- 평가 범위에서 주어진 Extension 값에 대해 가장 적합한 선에서 응력






값의 차이를 설명하는 선형 회귀의 추가 결과

3.17 Relative standard deviation of the slope, Sm(rel)- 평가 범위의 기울기와 기울기의 표준 편차의 몫에 100 %를

곱한 값

4 기호

ISO 6892의 이 부분에서 사용된 기호와 해당 명칭은 표 1 참조.

표 1 — 기호 및 명칭






5 원칙

3항에 정의된 기계적 물성을 결정하기 위하여 파단까지 인장하중을 가하여 시험

별도 규정이 없는 한 시험은 10 ~35℃ 사이 상온에서 수행. 명시된 요구사항을 벗어난 실험실 환경의 경우,

해당 환경에서 작동하는 시험기를 사용하여 생산된 시험 및 교정 데이터에 미치는 영향을 평가하는 것은 시험

실험실의 책임. 10 ~35°C의 권장 온도 한계를 벗어난 시험 및 교정 작업을 수행할 때는 온도를 기록하고 보고.






시험 및 교정 중 온도 차이가 현저하면 측정 Uncertainty가 증가하고 공차를 벗어난 조건이 발생.

통제된 조건 하에서 수행되는 시험은 23 ± 5°C의 온도에서 수행.

탄성계수의 결정이 인장시험에서 요구되는 경우, 부록 G에 따라 수행.

6 시편

6.1 모양과 치수

6.1.1 일반

시편 형상 및 치수는 시편이 취해지는 금속 제품의 형상 및 치수에 의해 제한.

시편은 제품, 프레스 Blank 또는 주조로 가공하나, 단면이 균일한 제품 (영역, 바, 와이어 등)과 주조품(즉,

주철 및 비철 합금의 경우)은 가공 없이 시험.

시편 단면은 원형, 정사각형, 직사각형, 환형 또는 특수한 경우는 다른 균일한 단면도 사용.

권장 시편은 Original Gage length (Lo)와 Original 단면적 (So) 사이에 식 Lo = k√So

k는 비례계수, 이 시편은 비례시편. k에 대해 국제적으로 채택된 값은 5.65. 편집자 주 직경의 5배

Original Gage length는 15mm 이상. 시편 단면적이 k = 5.65 요건 충족에 작은 경우, 큰 값(권장은11.3) 또는

비 비례 시편 사용.

NOTE 20mm보다 작은 Original Gage length를 사용하는 경우 “Elongation after fracture”의 Uncertainty 증가.

비 비례 시편의 경우 Original Gage length, Lo는 Original 단면적과 무관.

시편의 치수 공차는 부록 B~ E 참조(6.2 참조)

합의에 따라 아래 규격의 시편도 사용

ISO 3183[1], (API 5L), ISO 11960[2], (API 5CT), ASTM A370 [6], ASTM E8M [7], DIN 50125[10], IACS W2[13], and JIS Z 2241[14].

6.1.2 가공 시편

가공 시편은 치수가 다른 경우 Grip 끝과 평행부 길이 사이의 전이 반경을 포함.

전이 반경 치수는 중요하며 제시되지 않은 경우 재료 사양에 정의된 것을 권장(6.2 참조)

시편 끝부분은 시험기 Grip에 적합한 임의의 형상으로 시편 축은 힘 적용 축과 동일 축.

평행부 길이, Lc 또는 시편에 전이 반경이 없는 경우 Grip 사이의 자유 길이는 Original Gage length, Lo 이상.

6.1.3 가공하지 않은 시편

시편이 가공되지 않은 제품 또는 가공되지 않은 Bar의 경우, Grip 사이 길이는 Gage Mark가 Grip과 합리적인

거리 유지에 충분하여야 한다(부속서 B~ E까지 참조).

주조 시편은 Gripping 끝과 평행부 길이 사이의 전이 반경을 포함. 이 전이 반경의 치수는 중요하며 제품

표준에서 정의하는 것을 권장. Gripping 된 끝 부분은 시편 중심이 힘의 적용 축과 일치할 수 있다면 시험기

Grip에 적합한 임의의 형상을 사용. 평행부 길이, Lc는 항상 Original Gage length, Lo 이상.

6.2 형상

시편의 주요 형상은 모양과 유형에 따라 부속서 B~ E에 정의되며 다른 유형의 시편은 제품 표준에 명시.

6.3 시편 준비

시편은 다양한 재료(예: ISO 377)에 대한 관련 국제표준의 요구사항에 따라 채취 및 준비.

7 초기 단면적 결정

시편 치수는 시편의 평행부 길이 중심 영역에서 종축에 수직인 단면에서 측정.

최소 3 개의 단면을 권장.

Original 단면적, So는 평균 단면적이며 적절한 치수의 측정 값으로 계산.

이 계산의 정확성은 시편의 물성과 유형에 따라 차이가 있으며 부속서 B~ E에 여러 유형의 시편에 대한 So의

평가 방법을 설명하고 측정 정확도에 대한 사양을 포함.

단면적 결정에 사용되는 측정장치는 국가 측정 시스템에 대한 소급성을 갖춘 적절한 표준에 따라 교정.






8 초기 Gage length 및 Extensometer Gage length

8.1 Original Gage length 선택

비례 시편의 경우 Original Gage length가 5.65√So와 같지 않은 경우

여기서 평행부 길이의 Original 단면적도 마찬가지로, 사용된 비례 계수를 나타내는 아래 첨자로 기호 A를

보완. 예: A11.3은 식 (1)에 따른 Gage length, Lo의 백분율을 표시

비 비례 시편 (부속서 B 참조)의 경우, 기호 A는 사용된 Original Gage length를 나타내는 첨자로 보완

(예: A80 mm는 Gage length, Lo가 80mm인 Percentage elongation을 의미)

8.2 Original Gage length Mark

파단 후 Elongation, A 의 수동 결정을 위해 Original Gage length, Lo 각 끝은 파인 Mark, Scribe 라인 또는 펀치

Mark로 표시해야 하지만 조기 파열을 초래할 수 있는 Mark는 표시하지 않는다.

Original Gage length는 ± 1 %의 정확도로 Mark.

비례 시편의 경우, 계산된 Gage length와 Mark된 Gage length의 차이가 Lo의 10 % 미만인 경우 Original Gage

length의 계산된 값을 5mm 배수로 반올림

예로 가공되지 않은 시편과 같이 평행부 길이 Lc가 Original Gage length보다 훨씬 큰 경우 일련의 겹치는

Gage length를 Mark.

경우에 따라 세로 축에 평행한 선을 그리는 것이 도움이 될 수 있다.

8.3 Extensometer Gage length 선택

항복 및 Proof 강도 측정을 위해 Le는 가능한 시편의 평행부 길이에 걸쳐야 한다.

최소한, Le는 0.50Lo보다 크지만 약 0.9Lc보다 작아야 한다.

이를 통해 Extensometer가 시편에서 발생하는 모든 항복 이벤트를 감지.

최대 힘 "at" 또는 "after reaching"의 인자를 측정하기 위해 Le는 Lo와 거의 같아야 한다.

9. 시험기 정확도

힘 측정 시스템은 ISO 7500-1, Class 1 또는 이상.

Proof 강도(소성 또는 전체 Extension)를 결정하기 위해 사용된 Extensometer는 관련 범위에서 ISO 9513,

Class 1 이상을 준수. Extension이 5 %보다 큰 경우는 ISO 9513 Class 2 사용.

10. 시험조건

10.1 힘 영점 설정

하중 측정 시스템은 시험 Load train 조립 후 0으로 설정. 시편이 Gripping되기 전 힘 영점이 설정되면 시험

중에는 힘 측정 시스템을 어떤 식으로든 변경 불가.

NOTE 이 방법을 사용하면 한 번에 Grip 측정 시스템의 무게가 힘 측정에서 보상되고 Clamping 작업으로

인한 힘이 이 측정에 영향을 미치지 않는다.

10.2 Gripping 방법

시편은 Wedge, Screwed Grip, Parallel jaw faces, Shoulder holder와 같은 적절한 수단으로 Grip.

굽힘을 최소화하기 위해 시편이 가능한 축 방향으로 가해지도록 시편을 유지(ASTM E1012 [8]참조).

이는 취성 재료 시험, Proof 강도(Plastic Extension), Proof 강도(Total Extension) 또는 항복강도 결정에 중요.






시편과 Grip 정렬을 위해, 예상 항복강도 5 % 이하 예비하중을 사용하며 이 영향을 고려한 Extension 수정.

10.3 시험속도

10.3.1 시험속도에 관한 일반정보

규정이 없으면, 방법 (A1, A2 또는 B) 선택 및 시험속도는 ISO 6892 요구사항을 충족하는 경우 양자가 규정한

시험소의 재량에 따른다.

NOTE 1 방법 A와 방법 B의 차이점은 방법 A의 시험속도는 물성 결정 관심 지점(예: Rp0.2)에서 정의되며

방법 B의 시험속도는 물성(예로, Rp0.2)이 결정되기 전 탄성 Range로 설정.

NOTE 2 방법 B를 사용하는 특정 조건(예: 일부 강의 경우, 약 30 MPa /s의 탄성 Range에서 Stress rate가

높고, 강성이 높은 시험 장비 및 Clamping 시스템과 부록 B, 표 B. 1에 따른 시편 형상을 사용, 시편 유형

2)에서, 방법 A의 2 Range 근처의 Strain rate 관찰.

NOTE 3 제품 표준 및 해당 시험표준(예: 항공우주 표준)은 ISO 6892과 다른 시험속도 규정 가능.

10.3.2 Strain rate(방법 A) 기반 시험속도

10.3.2.1 일반

방법 A는 Strain rate에 민감한 인자 결정에 시험속도 변동 및 시험결과 측정 Uncertainty 최소화.

두 가지 유형의 Strain rate Control.

- 방법 A1 Closed loop control은 Extensometer Feedback을 기반으로 Strain rate, eLe를 Control.

- 방법 A2 Open loop control은 평행부 길이에 대한 추정 Strain rate의 Control로서, Strain rate에 평행부 길이를

곱하여 계산된 Crosshead rate을 사용

vc =Lc x eLc NOTE 방법 A2에 대한 엄격한 Strain rate 추정 절차는 부록 F에 설명.

재료가 불연속 항복을 나타내지 않고 힘이 명목상 일정하게 유지되면, Strain rate, eLe 및 평행부 길이에 대한

추정 Strain rate, eLc는 거의 동일. 재료가 불연속적이거나 톱니 모양의 항복 (예: 항복점 Extension Range의

일부 강 및 AlMg 합금 또는 Portevin-Le Chatelier 효과와 같은 톱니 모양의 항복을 나타내는 재료)을

나타내거나 Necking이 발생하는 경우 차이가 있다.

힘이 증가하면 Strain rate는 [Crosshead rate가 식 (2)을 사용하여 계산된 경우] 시험기 Stiffness로 인해 목표

Strain rate보다 낮을 수 있다.

시험속도는 다음 요구사항을 준수.

a) 다른 규정이 없다면, 예상 항복강도 절반 응력까지 임의의 속도를 사용.

이 Range를 초과하고 ReH, Rp Rt를 결정하기 위해 규정된 Strain rate eLe (또는 방법 A2의 경우 Crosshead rate,

vc)가 적용.

이 Range에서 인장시험기의 Stiffness의 영향을 제거하기 위해 Strain rate을 정확하게 Control하려면 시편에

고정된 Extensometer를 사용.

Strain rate 방법으로 Control 할 수 없는 시험기의 경우 A2를 사용.

b) 불연속 항복 동안 평행부 길이에 대한 추정 Strain rate, eLc를 적용(3.7.2 참조).

이 Range에서는 시편에 고정된 Extensometer를 사용하여 Strain rate Control이 불가능.

Extensometer Gage length밖에서 국부 항복이 발생할 수 있기 때문.

요구되는 추정 Strain rate는 일정한 Crosshead rate, vc (3.7.3 참조) (Open loop)를 사용하여 유지

c) Rp 또는 Rt 또는 항복 종료 (3.7.2 참조) Range에서 eLe 또는 eLc 사용.

Extensometer Gage length밖에서 Necking 발생 경우 Control 문제를 피하기 위해 eLc 사용을 권장.

10.3.2.2 ~ 10.3.2.4에 규정된 Strain rate는 재료 물성 결정 시 유지(그림9 참조)

다른 Strain rate 또는 다른 Control 모드로 전환하는 동안 Rm, Ag 또는 Agt 값을 왜곡하는 Stress Strain curve에

불연속성이 없어야 한다(그림10 참조).

이 효과는 속도 사이의 적절한 점진적 전환으로 줄일 수 있다.

가공 경화 Range에서 Stress-Strain curve의 모양은 Strain rate에 의해 영향.

시험속도는 기록(10.3.4 참조).

10.3.2.2 상항복강도, ReH 또는 Proof strength, Rp 및 Rt 측정을 위한 Strain rate

Strain rate eLe는 ReH, Rp 또는 Rt 결정을 포함하여 가능한 일정하게 유지.

측정 중 Strain rate, eLe는 다음 두 가지 규정된 Range 중 하나(그림9 참조).

Range 1: eLe = 0,00007/s, 상대 허용 오차 ± 20 %.

Range 2: eLe = 0,00025/s, 상대 허용 오차 ± 20 % (별도 규정되지 않은 경우 권장)

시험기가 Strain rate을 직접 Control 할 수 없다면 방법 A 2 사용.






10.3.2.3 하항복강도, ReL 및 Percentage Yield point Extension, Ae 결정을 위한 Strain rate

상항복강도 (A.3.2 참조) 감지 후, 평행부 길이에 대한 추정 Strain rate, eLc는 불연속 항복이 끝날 때까지 다음

두 가지 규정된 Range 중 하나로 유지(그림9 참조)

Range 2: eLc = 0,00025/s, 상대 허용오차 ± 20 % (ReL 결정시 권장).

Range 3: eLc = 0,002/s, 상대 허용 오차는 ± 20 %.

10.3.2.4 인장강도, Rm, 파괴 후 Elongation, A, 최대 힘에서의 전체 Extension 백분율, Agt, 최대 힘에서의 소성

Extension 백분율, Ag 및 Percentage reduction area, Z 결정을 위한 Strain rate

필요한 Yield/Proof 강도 결정 후, 평행부 길이에 대한 추정 Strain rate, eLc 는 다음 규정된 Range 중 하나로

변경(그림9 참조).



Range 4: eLc = 0,0067/s, 상대 허용 오차 ± 20 % (0.4/min, 상대 허용오차 ± 20 %) (달리 명시되지 않는 한 권장)

인장시험의 목적이 단지 인장강도를 결정하는 것이라면, Range 3 또는 4에 따른 시편의 평행부 길이에 대한

추정 Strain rate를 전체 시험에 걸쳐 적용.

10.3.3 Stress rate (방법 B)에 따른 시험속도

10.3.3.1 일반

시험속도는 재료의 물성에 따라 다음 요구사항을 준수.

규정이 없다면, 항복강도의 절반에 해당하는 응력까지 임의 속도 사용 가능.

이 후 시험속도는 아래와 같이 규정.

NOTE 항복물성을 결정하는 동안 일정한 Stress rate를 유지하거나 Closed loop Force Control로 Stress rate를

Control 하는 것은 방법 B의 의도가 아니라 탄성 영역에서 목표 Stress rate를 달성하기 위해 Crosshead

속도를 설정하는 것이다(표 3 참조) 시험 중 시편이 항복을 시작하면 응력이 감소하고 항복이 불연속인 시편의

경우에는 음이 될 수도 있다. 항복 공정을 통해 일정한 Stress rate를 유지하려면 시험기가 매우 빠른 속도로

작동해야 하며, 대부분의 경우 실용적이지도 바람직하지 않다.

10.3.3.1.1 상항복강도, ReH

Crosshead 분리 속도는 가능한 일정하고 표 3의 응력속도에 해당하는 한계 내에서 유지.

NOTE 정보를 위해 150,000 MPa보다 작은 탄성계수를 갖는 재료에는 마그네슘, 알루미늄 합금, 황동 및

티타늄이 포함.

150,000 MPa보다 큰 탄성계수를 갖는 전형적인 재료는 Wrought iron, Steel, Tungsten, Nickel-based alloys 포함.

Table 3 — Stress rate

10.3.3.1.2 하항복강도, ReL

하항복강도만 결정되는 경우, 시편의 평행한 길이의 항복 중 Strain rate는 0.00025 /s와 0.0025 /s 사이.

평행부 길이 내의 Strain rate는 가능한 일정하게 유지.

이 속도를 직접 조절할 수 없는 경우 항복이 시작되기 직전에 응력 속도를 조절하여 고정.

항복이 완료될 때까지 제어가 더 이상 조정 불가.

탄성 범위의 Stress rate는 표 3에 주어진 최대 속도 초과 불허.

10.3.3.1.3 상하 항복강도, ReH 및 ReL

동일한 시험 중 상 및 하항복강도가 모두 결정되는 경우, 하항복강도 결정 조건을 따른다(10.3.3.1.2 참조).

10.3.3.1.4 Proof 강도 (소성 Extension) 및 Proof 강도 (총 Extension), Rp와 Rt

Crosshead 분리 속도는 가능한 일정하고 탄성 범위에 대한 표 3의 응력 속도에 해당하는 한계 내에서 유지.

이 Crosshead 분리 속도는 Proof 강도(소성 Extension 또는 전체 Extension)까지 유지.

Strain rate는 0.0025/s 초과 불허

10.3.3.1.5 분리속도






시험기가 Strain rate을 측정하거나 제어할 수 없는 경우, 항복이 완료될 때까지 표3에 주어진 Stress rate와

동등한 Crosshead rate를 사용.

10.3.3.2 인장강도, Rm, 파단 후 Percent Elongation, A, 최대 힘에서의 Percentage total Extension, Agt, 최대

힘에서의 Percentage plastic Extension, Ag 및 Percentage reduction area, Z.

Yield/Proof 강도 물성의 결정 후, 시험속도는 0.008 /s 이하의 Strain 속도(또는 동등한 Crosshead 분리

속도)로 증가 가능.

재료의 인장강도만 측정할 경우, 시험 전체에서 0.008/s를 초과하지 않는 단일 Strain rate을 사용 가능.

10.3.4 선택된 시험조건의 보고

시험 제어 모드와 시험속도를 요약된 형태로 보고하기 위해 다음 약어 시스템을 사용.

ISO 6892-1 Annn 또는 ISO 6892-1 Bn

"A"는 방법 A 사용 (Strain rate 기반)을 정의하고 "B"는 방법 B 사용 (Stress rate 기반)을 정의.

"nnn"기호는 그림9에 정의된 대로 시험의 각 단계에서 사용되는 속도를 나타내는 일련의 최대 3자이며

Stress rate를 나타내기 위해 'n'을 추가(MPa /s).

예 1 ISO 6892-1: 2016. A224는 범위 2, 2 및 4를 사용하여 Strain rate을 기반으로 시험을 정의.

예 2 ISO 6892-1: 2016. B30은 공칭 Stress rate에서 수행되는 Stress rate을 기반으로 시험을 정의. 30 MPa /s

예 3 ISO 6892-1: 2016. B는 표3에 따라 공칭 Stress rate로 수행되는 Stress rate에 기초한 시험을 정의.

11 최대 항복강도 결정

ReH는 Force-Extension curve 또는 피크 하중 indicator로부터 결정되며, 힘의 첫 번째 감소 이전의 최대 응력

값으로 정의. 이 힘을 시편 Original 단면적으로 나눠서 값을 계산(그림2 참조)

12 하항복강도 결정

ReL은 Force-Extension curve로부터 결정되며, 초기 과도 효과를 무시하고 소성 항복 동안 응력의 최저값으로

정의. 이 힘을 시편의 Original 단면적으로 나눠서 값을 계산(그림2 참조)

항복 현상이 있는 재료의 경우 및 Ae를 결정하지 않을 경우: 시험 생산성을 위해 ReL은 ReH 후 첫 0.25 %

Strain 내에서 가장 낮은 응력으로 보고. 초기 과도 영향을 고려하지 않는다.

이 절차에 의해 ReL 결정 후, 시험속도는 10.3.2.4 또는 10.3.2.3에 따라 증가.

이 절차의 사용은 시험 보고서에 기록.

13 Proof 강도 및 소성 Extension

13.1 Rp는 곡선의 선형 부분과 평행한 선을 규정된 소성 비율 Extension과 같은 거리, 예로 0.2 %로 그려

Force-Extension curve으로부터 결정. 이 선이 곡선과 교차하는 지점은 원하는 Proof strength plastic Extension.

후자는 이 힘을 시편의 Original 단면적으로 나누어 계산(그림3 참조).

Force-Extension curve의 직선 부분이 명확하게 정의되지 않아 충분한 정밀도로 평행선을 그릴 수 없는 경우

다음 절차를 권장(그림6 참조)

추정된 Proof 강도가 초과되면, 힘은 얻어진 힘의 약 10 %와 같은 값으로 감소. 그런 다음 Original 얻은 값을

초과할 때까지 힘이 다시 증가. 원하는 Proof 강도를 결정하기 위해 Hysteresis loop를 통해 선을 Plot.

그런 다음 선이 이 선과 평행하게 Plot. 가로 좌표를 따라 측정된 곡선의 원점으로부터의 거리에서 규정된

소성 퍼센트 Extension과 동일. 이 평행선과 Force-Extension curve의 교차점은 Proof 강도.

이 힘을 시편의 Original 단면적으로 나눠서 값을 계산(그림6 참조)

NOTE Force Extension curve의 수정된 원점을 정의하기 위해 여러 방법을 사용. 이 중 하나는 Hysteresis

loop에 의해 결정된 것과 평행한 선을 구성하여 Force Extension curve에 접선이 되도록 하는 것이다.

이 선이 가로 좌표를 교차하는 지점은 Force Extension curve의 수정된 원점 (그림6 참조).

최종 Proof 강도를 지나간 후에 Hysteresis가 수행되도록 주의를 기울여야 하지만, 과도한 Extension에서

수행하면 획득된 기울기에 악영향을 미치므로 가급적 낮은 Extension에서 Hysteresis를 수행.

제품 표준에 명시되어 있지 않거나 고객이 동의한 경우, 불연속 항복 중 및 후에 Proof 결정은 부적절.

13.2이 물성은 자동 장치 (마이크로 프로세서 등)를 사용하여 Force-Extension curve을 그리지 않고 얻을 수

있다(부록 A 참조).

NOTE 다른 이용 가능한 방법은 GB/T 228에 설명[12]

14 Proof strength total Extension 결정

14.1 Rt는 세로축 (힘 축)에 평행한 선을 이 총량에서 규정된 총 백분율 Extension과 같은 거리에 그려서

10.2를 고려하여 Force-Extension curve에서 결정.

이 선이 곡선과 교차하는 지점은 원하는 교정 강도에 해당하는 힘을 제공.

이 힘을 시편의 Original 단면적으로 나눠서 값을 계산(그림4 참조)

14.2이 물성은 자동장치를 사용하여 Force-Extension curve를 작성하지 않고 얻을 수 있다(부록 A 참조).

15 Permanent set strength 검증 방법

시편은 10 ~ 12 초 동안 규정된 응력에 상응하는 힘을 받는다. 이 힘은 규정된 응력에 시편의 Original 단면적,






So을 곱하여 얻는다. 힘 제거 후 Permanent set Extension 또는 Elongation이 Original Gage length에 대해

규정된 백분율을 초과하지 않는지 확인(그림5 참조).

NOTE 이 시험은 합격/불합격 시험이며, 표준 인장시험의 일부로 수행되지는 않는다. 시편에 적용되는 응력과

허용되는 Permanent set Extension 또는 Elongation은 제품 사양 또는 시험 의뢰인에 의해 규정. 예: "Rr0.5 = 750

MPa 합격" 보고는 시편에 750 MPa의 응력이 가해졌으며 결과 영구 세트가 0.5 % 이하임을 의미

16 Percentage Yield point Extension 결정

불연속 항복을 나타내는 재료의 경우, 균일한 가공 경화가 시작될 때의 Extension에서 ReH에서의 Extension을

빼서 Force Extension 곡선으로부터 Ae를 결정. 균일한 가공경화 시작 시 Extension은 마지막 Local minimum

점을 통한 수평선 또는 균일한 가공경화 이전의 항복 범위를 통한 회귀선과 가장 높은 기울기에 해당하는

선으로 교차하여 정의. 균일한 가공경화가 시작될 때 발생하는 곡선의 변화 (그림7 참조). Extensometer Gage

length (Le)의 백분율로 표시.

사용된 방법 [그림7 a) 또는 b)을 시험 보고서에 기록.

17 최대 힘에서 Percentage plastic Extension 결정

이 방법은 Extensometer로 얻은 Force Elongation 곡선에서 최대 힘에서의 Elongation을 결정하고 탄성

Strain을 제하여 결정.

식 (3)으로부터 최대 힘 Ag에서 소성 Elongation 백분율을 계산.

Le Extensometer gauge length; mE slope of the elastic part of the Stress-Percentage Extension curve Rm Tensile strength;

ΔLm Extension at maximum force.

NOTE 최대 힘에서 Plateau를 나타내는 재료의 경우, 최대 힘에서의 Percentage plastic Extension은 Plateau

중간 점에서의 Extension(그림1 참조).

18 최대 힘에서 Percentage total Extension 결정

이 방법은 Extensometer로 얻은 Force Elongation 곡선에서 최대 힘에서의 Elongation을 결정.

식 (4)에서 최대 힘 에서의 총 Extension 백분율, Agt를 계산.

Le: Extensometer gauge length ΔLm : Extension at maximum force.

NOTE 최대 힘에서 Plateau를 나타내는 재료의 경우, 최대 힘에서의 총 Extension 백분율은 Plateau의 중간

점에서의 Extension(그림1 참조).

19. 파단 시 Percentage total Extension 결정

이 방법은 Extensometer로 얻은 Force Elongation 곡선에서 파단의 Elongation을 결정.

식 (5)에서 파단 시 총 Percent Elongation의 백분율을 계산.

Le는 Extensometer Gage length. ΔLf는 파단시의 Extension.

20. 파단 후 Percent Elongation결정

20.1 파단 후 Percent Elongation은 3.4.2에 주어진 정의에 따라 결정.

이를 위해 시편의 파손된 부분은 축이 일직선이 되도록 주의하여 다시 장착.

최종 Gage length 측정 시 시편의 깨진 부분이 제대로 접촉하도록 특별한 사전 조치가 필요.

이것은 작은 단면의 시편과 Percent Elongation이 낮은 시편에 특히 중요.

파단 후 식 6으로부터 Percent Elongation, A를 계산

Lo original gauge length Lu final gauge length after fracture

파단 후 Percent Elongation Lu – Lo는 충분한 분해능을 가진 측정장치를 사용하여 0.25 mm 이상으로 결정.

규정된 최소 Percent Elongation이 5 % 미만인 경우 특별한 사전조치를 취하는 것이 권장(부록 H 참조).

이 결정의 결과는 파단과 가장 가까운 Gage Mark 사이의 거리가 Lo/3 이상인 경우에만 유효. 그러나, 파단 후

Percent Elongation이 명시 값 이상이면, 파단 위치에 관계없이 유효한 것으로 간주. 파단과 다음 Gage Mark






사이의 거리가 Lo/3 미만인 시편을 사용하기 위해서는 부록 I에 설명된 방법을 동의하여 사용.

20.2 Extensometer를 사용하여 파단 Elongation 측정 시 Gage length Mark는 불필요.

Percent Elongation은 파단 시 전체 Elongation으로 측정되므로 파단 후의 Percent Elongation을 얻기 위해서는

탄성 Elongation을 제거. 수동 방법으로 비교 가능한 값을 얻기 위해 추가 조정

(예: Extensometer의 충분한 동적 및 Frequency 대역폭) (A.2.2 참조).

이 결정의 결과는 Extensometer Gage length, Le 내에서 파단 및 국소 Extension (Necking)이 발생한 경우에만

유효. 파단 후 Percent Elongation이 명시된 값 이상이면 파단 후 Percent Elongation은 파단 단면의 위치에

관계없이 유효한 것으로 간주. 제품 표준이 주어진 Gage length에 대한 파단 후 Percent Elongation 결정을

명시하는 경우, Extensometer Gage length는 이를 준수.

20.3 주어진 고정 길이에 걸쳐 Elongation이 측정되는 경우, 시험 시작 전에 합의된 변환 식 또는 표를

사용하여 비례 Gage length로 변환(예: ISO 2566-1 및 ISO 2566-2).

NOTE Percent Elongation의 비교는 Gage length 또는 Extensometer Gage length, 모양 및 단면적이 같거나

비례 계수 k가 동일한 경우에만 가능.

21 Reduction of area 결정

Reduction of area은 3.8에 주어진 정의에 따라 결정.

시편의 파손된 부분은 축이 일직선이 되도록 조심스럽게 다시 장착.

원형 시편의 경우, 최소 축소 영역에서의 측정은 서로 90 °의 2 개 평면과 Z 계산에 사용된 평균에서 시행.

판독 시 파괴 표면이 변위 되지 않도록 주의. 식 7의 Reduction of area, Z 계산.

So: Original cross-sectional area of the parallel length Su: Minimum cross-sectional area after fracture

Su를 ± 2 %의 정확도로 측정하는 것을 권장 (그림13 참조).

작은 직경의 원형시편 또는 다른 형상의 시편에서 ± 2 % 정확도로 Su 측정이 불가능할 수 있다.

22 시험 보고서

시험 보고서는 양자가 달리 합의하지 않는 한 다음 정보를 포함.

a) 10.3.1에 규정된 시험조건 정보로 Extension된 ISO 6892의 이 부분에 대한 참조, 즉 ISO 6892-1

b) 시편 설명

c) 특정 재료. 알려진 경우

d) 시편의 유형

e) 시편의 Sampling 위치 및 방향. 알려진 경우

f) 10.3.2 및 10.3.3에 제시된 권장 방법 및 값과 다른 경우, 시험 제어 모드 및 시험속도 또는 시험속도 범위

(10.3.1 참조)

g) 시험 결과

- 결과는 다음 정밀도 이상으로 반올림 (ISO 80000-1에 따라).

제품 표준에 달리 명시되지 않은 경우: 정수까지의 강도(Mpa)

- 퍼센트 항복점 Extension 값 Ae는 0.1 %까지

- 다른 모든 백분율 Extension 및 Elongation 값은 0.5 %

- 면적의 백분율 감소, Z는 1 %

23 측정 Uncertainty

23.1 일반

측정 Uncertainty 분석은 측정결과의 불일치의 주요 원인을 식별하는데 유용.

현 ISO 6892와 이전 버전을 기반으로 한 제품 표준 및 재료 물성 데이터베이스는 측정 Uncertainty에 내재.

따라서 측정 Uncertainty에 대한 추가 조정을 적용하여 적합하지 않은 제품 파손 위험이 있다.

이런 이유로. 이 절차에 따라 도출된 Uncertainty 추정치는 정보제공만을 위한 것이다.

23.2 시험조건

ISO 6892의 이 부분에 정의된 시험조건 및 한계는 측정의 Uncertainty을 고려하여 조정되어서는 안 된다.

23.3 시험결과

추정된 측정 Uncertainty는 제품 사양에 대한 적합성을 평가하기 위해 측정된 결과와 결합되어서는 안 된다.

Uncertainty을 고려하기 위해 부속서 J와 K참조. 부록 J와 K는 강철 및 알루미늄 합금에 대한 실험실 간

시험에서 얻은 측정 인자 및 값과 관련된 Uncertainty을 결정하는 지침을 제공.
























































부속서 A (informative)

컴퓨터 제어 인장시험기 사용에 관한 권장 사항

A. 1 일반

이 부록에는 컴퓨터로 제어되는 인장시험기를 사용하여 기계적 물성을 측정하기 위한 추가 권장 사항이 포함.

특히 소프트웨어 및 시험조건에서 고려해야 할 권장 사항을 제공.

이 권장 사항은 디자인과 관련. 기기 소프트웨어 및 검증, 인장시험의 작동 조건.

A. 2 인장시험기

A.2.1 설계

소프트웨어는 아날로그 신호를 처리하지 않는 출력을 제공하도록 기기 설계가 필요.

이러한 출력이 제공되지 않으면 기계 제조업체는 Raw 디지털 데이터에 소프트웨어에서 Raw 디지털 데이터를

획득하고 처리한 방법에 대한 정보를 제공한다.

힘, Extension, Crosshead 분리, 시간 및 시편 치수와 관련된 기본 SI 단위로 제공.

적합한 데이터 파일 형식의 예는 그림A.

A.2.2 Data Sampling Frequency

각 측정 채널의 Frequency 대역폭과 데이터 Sampling Frequency는 측정 재료 물성 기록에 충분히 높아야

한다. 예로, ReH를 얻기 위해 식 (A. 1)을 사용하여 최소 초당 Sampling Frequency, fmin을 결정.

e: Strain rate, /s






E Modulus of elasticity, Mpa ReH upper Yield strength, Mpa

q는 시험기의 상대 힘 측정 정확도 오차이며 백분율로 표시(ISO 7500-1에 따라)

식 (A. 1)에서 ReH 선택은 시험 중 과도 물성에 해당한다는 사실에 기인.

항복 현상이 없는 경우 Proof 강도 Rp0.2를 사용하며 최소 Sampling Frequency를 절반으로 줄일 수 있다.

방법 B (Stress rate 기반)를 사용하는 경우 최소 Sampling Frequency는 식(A. 2)를 사용하여 계산.

R Stress rate, Mpa/s

A. 3 기계적 물성 결정

A.3.1 일반

기기의 소프트웨어에서 다음 요구사항을 고려.

A.3.2 상항복강도

ReH (3.10.2.1)는 힘의 0.5 % 이상 감소 전의 힘의 최고 값에 해당하는 응력으로 간주되며, 그 후 Strain rate

범위 0.05 % 이상 힘이 이전 최대 값을 초과해서는 안 된다.

A.3.3 소성 Extension의 Proof 강도 및 총Extension의 Proof 강도

Rp (3.10.3) 및 Rt (3.10.4)는 곡선의 인접한 점 사이 보간에 의해 결정.

A.3.4 최대 힘에서 Percentage total Extension

Agt (3.6.4 및 그림1 참조)는 최대 힘에서 Strain에 해당하는 총 Extension으로 간주.

일부 재료의 경우 Stress-Strain curve를 매끄럽게 해야 하며, 이 경우 다항식 회귀가 권장.

평활 범위는 결과에 영향을 주며 Original Stress-Strain rate 곡선의 관련 부분을 합리적으로 표시.

A.3.5 최대 힘에서의 Percentage plastic Extension

Ag (3.6.5 및 그림1 참조)는 최대 힘에서 Strain에 해당하는 plastic Extension으로 간주.

일부 재료의 경우 Stress-Strain curve를 매끄럽게 해야 하며, 이 경우 다항식 회귀가 권장.

평활 범위는 결과에 영향을 주며 Original Stress-Strain rate 곡선의 관련 부분을 합리적으로 표시.

A.3.6 파단 시 Percent Elongation

A.3.6.1 그림A. 2에서 파단 정의를 참조하여 At 결정.

두 개의 연속 점 사이의 힘이 감소하면 파단이 효과적인 것으로 간주

a) 이전 두 지점의 차이의 5배 이상 차이로 최대 인장하중의 2 % 이상 감소

b) 최대 인장하중의 2 % 이하(부드러운 재료)

증가된 Sampling 속도 및 힘 신호의 Filtering은 이 방법에 따라 결정된 파괴지점에 영향.

시편 파단을 검출하기 위한 또 다른 유용한 방법은 전류가 차단되기 직전에 측정된 값이 파단 시의 값으로

취해질 때 시편을 통한 전압 또는 전류의 관찰.

A.3.6.2 Extensometer를 파단 시까지 장착하여 Extension을 측정하면 그림 A. 2의 1지점 값을 평가

A.3.6.3 Extensometer가 제거되거나 파단 전 최대 힘, Fm 이후에 Elongation 측정이 중단된 경우, Extensometer

제거와 파단 사이의 추가 Elongation을 결정하기 위해 Crosshead 변위를 사용.

사용된 방법을 검증할 수 있어야 한다.

A.3.7 탄성 범위 기울기 측정

알려지지 않은 물성의 시편이 유효하기 위해, 사용된 방법은 제품 표준에 정의되어 있지 않거나 양자간의

합의에 의해 정의되지 않는 한 사전 정의된 응력 한계에 의존해서는 안 된다.

Sliding segment 물성 계산에 기반한 방법이 가장 편리. 변수는 다음과 같다.

a) Sliding segment 길이 (사용된 포인트 수)

b) 곡선의 기울기를 정의하기 위해 선택된 식.

NOTE Force Extension 곡선의 직선 부분이 명확하게 정의되지 않은 경우. 13.1을 참조.

탄성 범위에서 곡선 기울기는 다음 조건이 충족되는 범위의 평균 기울기에 해당.

- Sliding segment 의 기울기가 일정.

- 선택된 범위가 대표.

탄성 범위에서 곡선의 기울기의 대표 값을 위해 사용자가 범위에 대한 적절한 한계를 선택할 수 있도록 권장.

이들 및 다른 허용 가능한 방법에 대한 언급은 참고문헌[5], [17], [18], [19] 참조

Rp0.2 평가를 위한 탄성 기울기를 결정하는 권장 방법(참조 [20])은 아래 참조.

- 선형 범위의 선형 회귀

- 하한: ~ 10 %의 Rp0.2

- 상한: ~ 40 %의 Rp0.2

- Rp0.2에 대한 보다 정확한 데이터는 탄성 선을 점검하고 필요한 경우 다른 한계로 다시 계산.






A. 4 인장 물성 측정을 위한 소프트웨어 검증

다양한 재료 물성 결정을 위해 시험 시스템에 의해 사용되는 방법의 효율은 아날로그 또는 디지털 데이터의

Plot으로부터의 검사/계산에 의해 전통적인 방식으로 결정된 결과와 비교함으로써 점검. 기기 변환기 또는

증폭기에서 직접 도출된 데이터는 Frequency 대역폭, Sampling Frequency를 가진 장비를 사용하여 수집 및

처리. 컴퓨터 계산 결과를 제공하는데 사용된 것과 적어도 같은 Uncertainty.

동일 시편에서 컴퓨터 결정 값과 수동 결정 값 사이 산술평균의 차이가 작은 경우, 컴퓨터 처리 정확성 입증.

5개의 유사한 시편을 시험하여 평균 차이가 표 A. 1에 표시된 한계 내에 있으면 허용

NOTE 이 절차는 기기가 특정 시편 형태, 재료 및 사용된 조건에 대한 재료 물성에만 적용되며

시험 재료의 물성이 정확하거나 목적에 적합하다는 의미는 아니다.

다른 방법을 사용하는 경우 예: 알려진 수준의 품질 보증을 통해 알려진 재료로부터 사전 결정된 데이터

세트를 주입할 경우, 위에서 언급한 요구사항과 표 A. 1의 요구사항을 충족.

EU가 지원하는 TENSTAND 프로젝트 (GBRD-CT-2000-00412)의 일부로, ASCII 데이터 파일은 소프트웨어

검증에 사용될 수 있는 인장 물성의 합의된 값으로 생성[http:/www.npl.co.uk/tenstand에서 사용 가능(2009-07-

23)] 자세한 내용은 참고문헌[21] 및 [22] 참조

A. 5 컴퓨터 호환 표준 표현

표준의 컴퓨터 호환 표현 CEN/WS ELSSI-EMD의 범위 내에서 개발된 컴퓨터 판독 가능 데이터 형식은 시스템

상호 운용 문제를 극복하고 Engineering 재료 부문에서 전자보고를 가능하게 하는 효과적인 수단을 제공.

CEN/WS ELSSI-EMD의 발견은 기계적 시험을 위한 문서 표준을 기반으로 데이터 형식을 정의할 수 있는

가능성을 확립하기 위한 것으로 CWA 16200에 보고[42] CWA 16200에서 문서 시험 표준을 기반으로 컴퓨터

판독 가능 데이터 형식을 정의하기 위해 설명하는 지침이 ISO 6892 1 부에 적용.

결과 정의는 BSI Standards Resources server (http: /standardresources.bsigroup.com/cwa/)에서 제공.

잠재적 사용을 입증하기 위해 CWA 16200에는 TENSTAND 프로젝트 (RIDES and LORD. 2005 [21])로

Tensile Certified Reference Material CRM 661 (INGELBRECHT 및 LOVEDAY 2000 [29])에서 제조한 시편을

사용하여 수행한 인장시험을 기반으로 하는 데이터 형식에 대한보고 기능의 예가 포함.











부속서 B (normative)

얇은 제품에 사용되는 시편의 종류: Sheet. Strip. 두께 0.1 mm ~ 3 mm

B. 1 일반

두께가 0.5mm 미만인 제품의 경우 특별한 사전 조치가 필요.

B. 2 시편 형상

시편은 평행부 보다 넓은 Gripping end. 평행부 길이 Lc는 반경이 20mm 이상인 전이 곡선을 사용하여

끝부분에 연결. 이 끝의 너비는 1.2bo 이상. 여기서 bo는 Original 너비.

합의에 따라 시편은 평행면 (Parallel sided test piece)을 갖는 Strip이 가능하며 너비가 20mm 이하 제품의 경우,

시편 폭은 제품 폭과 동일할 수 있다.

B. 3 시편 치수

세 가지 다른 비 비례 시편 형상이 사용(표 B. 1 참조). 평행부 길이는 Lo + bo/2 이상.

분쟁이 발생할 경우 재료가 충분한 경우 Lo + 2bo 길이 사용.

너비가 20mm 미만인 평행면 시편의 경우, 제품 표준에 달리 명시되지 않는 한 Original Gage length Lo는

50mm. 이 유형의 시편의 경우 Grip 사이의 자유 길이는 Lo + 3bo.

각 시편의 치수 측정은 표 B. 2에 주어진 형상의 공차가 적용.

너비가 제품의 너비와 동일한 시편의 경우, Original 단면적, So는 시편의 측정된 치수를 기준으로 계산.

시험 전 시편 폭 측정을 피하기 위해 표 B. 2에 주어진 형상에 대한 가공 공차 및 공차가 준수된다면 시편의

공칭 폭을 사용.

B. 4 시편 준비

시편은 물성에 영향을 미치지 않도록 준비. 전단이나 Punching에 의해 경화된 영역이 물성에 영향을 미치는

경우 가공을 통해 제거. 이들 시편은 주로 Sheet 또는 Strip으로 제조. 가능하면 롤링 표면을 제거 지양.

Punching에 의한 이들 시편의 제조는 재료 물성, 특히 Yield/Proof strength (가공경화로 인해)에 변화를 초래.

가공 경화가 높은 재료는 Milling, Grinding 등으로 준비. 매우 얇은 재료의 경우 동일한 폭으로 Strip을 절단 후

오일에 내성이 있는 종이를 중간에 넣고 묶음으로 자르고 조립하는 것을 권장.

시편의 최종 치수로 가공 전 각각의 작은 Strip 묶음을 양쪽에 두꺼운 Strip으로 조립.

표 B. 2에 주어진 공차 (예: 공칭 너비 12.5mm의 경우 ± 0.05mm 즉, Original 단면적의 공칭값인 경우, 시편이

아래 주어진 두 값 이외의 폭을 가져서는 안 된다는 것을 의미. 측정하지 않아도 계산에 포함

12.5mm + 0.05mm = 12.55mm 12.5mm-0.05mm = 12.45mm

B. 5 Original 단면적의 결정

시편의 치수 측정 또는 우수한 가공을 가정하여 계산(표 B. 2의 각주 a 참조).

Original 단면적을 결정할 때의 오차는 ± 2 % 미만. 이 오차의 대부분은 시편의 두께 측정에서 발생하므로






폭 측정 오차는 ± 0.2 % 미만

측정 Uncertainty이 작은 시험 결과를 위해 Original 단면적은 ± 1 % 이상의 정확도로 결정하는 것을 권장.

얇은 재료의 경우 특별한 측정 기술이 필요.

부속서 C (normative)

Wire, Bars 및 직경, 두께가 4 mm 미만인 단면 시편 유형

C. 1 시편 형상

시편은 제품의 가공되지 않은 부분으로 구성(그림12 참조).

C. 2 시편의 치수

Original Gage length, Lo는 200 mm ± 2 mm 또는 100 mm ± 1 mm. Grip 사이의 거리는 Lo + 3bo 이상으로

최소 Lo + 20 mm.

파단 후 Percent Elongation을 측정하지 않으면, Grip 사이의 거리 50mm도 가능.

C. 3 시편 준비

제품이 코일 형태인 경우에는 곧게 펴야 한다.

C. 4 Original 단면적의 결정

So는 ± 1 % 이상의 정확도로 결정.

원형 단면에 대해, Original 단면적은 두 개의 수직 방향 측정값의 평균으로 계산.

mm2 단위의 Original 단면적은 식 (C. 1)을 사용하여 알려진 길이의 질량 및 밀도로부터 결정.

M: mass, g, test piece Lt: total length, mm, test piece

ρ: density, g/cm3, test piece material.

부속서 D (normative)

D. 1 시편 형상

시편을 가공하고 평행부 길이는 전이 반경을 사용하여 시험기 Grip에 적합한 형태인 Gripping된 끝 단에

연결(그림13 참조). Gripping 된 끝과 평행부 길이 사이의 최소 전이 반경.

a) 0.75do, 여기서 do는 원통형 시편의 경우 평행부 길이의 직경

b) 다른 시편의 경우 12 mm.

필요한 경우 가공하지 않은 상태로 시험.

시편 단면은 원형, 정사각형, 직사각형 또는 특별한 경우에 다른 형태.

직사각형 단면의 시편의 경우 폭 대 두께 비율이 8:1 미만을 권장.

가공된 원통형 시편의 평행 한 길이의 직경은 3mm 이상

D. 2 시편 치수

D.2.1 가공 시편의 평행부 길이

최소 평행부 길이 Lc

a) Lo + (do/2)- 원통형 시편

b) Lo + 1.5√𝑆𝑜 – 원통형 이외의 비례시편

c) Lo + (bo/2) – 비 비례시편 (see Table D. 2)

분쟁이 있는 경우 Lo + 2do 또는 재료가 모자라는 경우 Lo + 2√𝑆𝑜 길이

재료가 충분하지 않은 경우.

D.2.2 가공되지 않은 시편의 길이는 시편의 유형에 따라 사용.

Grip 사이 자유 길이는 Gage Mark가 Grip과 최소 거리 유지에 적합.

D.2.3 Original gauge length

D.2.3.1 비례 시편

Lo가 식(D. 1)에 의해 Original 단면적, So과 관련이 비례 시편 사용.

k = 5.65.

대안으로, 11.3이 k 값으로서 사용.

원형 단면의 시편은 표 D. 1에 주어진 한 세트의 치수.






D.2.3.2 비 비례 시편

비 비례 시편은 제품 표준에 의해 규정된 경우 사용.

평행부 길이 Lc는 Lo + bo/2 이상. 분쟁의 경우, 재료가 충분하면 Lc = Lo + 2bo를 사용.

표 D. 2는 몇 가지 전형적인 시편 치수의 세부 사항을 제공.

D. 3 시편 준비

D.3.1 일반

가공된 시편의 횡 방향 치수 공차는 표 D. 3참조. 이 공차의 적용 예는 D.3.2 및 D.3.3.

D.3.2 가공 공차

표 D. 3에 주어진 값, 예로 공칭 직경이 10mm 인 경우 ± 0.03mm는 측정 없이 시편이 Original 단면적의 공칭

값이 각 결과를 계산하는데 사용.

10mm + 0.03mm = 10.03mm 10mm- 0.03mm = 9.97mm

D.3.3 형상 공차

표 D. 3에 주어진 값은 위에 주어진 가공 조건을 만족하는 공칭 직경이 10mm 인 시편에 대해 측정된 최소

직경과 최대 직경 사이의 편차가 0.04mm를 초과하지 않아야 한다는 것을 의미.

결과적으로 시편의 최소 직경이 9.99 mm라면 최대 직경은 9.99 mm + 0.04 mm = 10.03 mm 미만.

D. 4 단면적 결정

공칭 치수는 표 D. 3에 주어진 공차를 만족하는 4면 모두 가공된 원형 단면 및 직사각형 단면의 시편에 대해

So를 계산하는데 사용. 시편의 다른 모든 형태에 대하여, Original 단면적은 각 치수에서 ± 0.5 %를 초과하지

않는 오차로 적절한 치수의 측정으로부터 계산.






부속서 E (normative)

Tube 시편 종류

E. 1 시편 형상

시편은 Tube 길이 또는 Tube로부터 길이 방향 또는 횡 방향 Strip으로 구성되며 벽 Tube의 전체 두께(그림14

및 15 참조) 또는 Tube 벽으로부터 가공된 원형 단면의 시편.

가공된 횡 방향, 종 방향 및 원형 단면 시편은 Tube 벽 두께가 3 mm 미만은 부록 B, 3 mm 이상은 부속서D에

따른다.

종 방향 Strip은 벽 두께가 0.5 mm를 초과하는 Tube에 사용.

E. 2 시편 치수

E.2.1 Tube 길이

Tube 길이는 양쪽 끝에 Plug 삽입이 가능. 각 Plug와 가장 가까운 Gage Mark 사이의 자유 길이는 Do/4 이상.

분쟁이 발생할 경우 재료가 충분하면 Do 사용..

Gage 방향으로 Grip을 넘어 돌출하는 Plug 길이는 Do 미만이며 Gage length의 Strain을 방해하지 않아야 한다.

E.2.2 세로 또는 가로 Strip

길이 방향 Strip의 평행부 길이 Lc는 펴지 않으며 Gripping하기 위한 Head는 평평하게 한다.

부록 B 및 D에 주어진 것 이외의 가로 또는 세로 시편 치수는 제품 표준에 명시.

횡 방향 시편을 똑 바르게 할 때 특별한 사전 조치가 필요.

E.2.3 Tube 벽에서 가공된 원형 단면 시편

시편의 Sampling은 제품 표준에 명시.

E. 3 Original 단면적의 결정

So는 ± 1 % 이내로 결정.

Tube 길이 또는 종 방향 또는 횡 방향 Strip의 Original 단면적, mm2는 시편 질량, 길이, 밀도로부터

식 (E. 1)을 사용






m은 시편질량, g

Lt는 시편 총 길이, mm

ρ는 밀도, g/cm3

종단 시편으로 구성된 시편의 Original 단면적, So은 다음 식 (E. 2)에 따라 계산.

ao는 Tube 벽의 두께

bo는 Strip의 평균 너비

Do Tube의 외경

단순화된 식 (E. 3)은 폭과 외부 Tube 직경 사이의 비율이 설정된 한계 내인 종단 시편에 사용.

Tube의 경우 Original 단면적 So는 식 (E. 4)로부터 계산

부속서 F (informative)

시험 장비의 강성(Compliance)을 고려한 Crosshead 분리속도 추정

식(2)는 하중을 가하는 동안 시험기(Frame, Load cell, Grip 등)의 탄성 Strain을 고려하지 않는다. 관심 지점에서

시편의 강성을 사용하여 시험 장비의 처짐에 대한 보상을 추정(예: Rp0.2). 관심 지점이 탄성 범위(예: Rp0.2)를

초과하는 경우 Stress Strain curve의 탄성 부분에서 시편의 강성을 사용하면 크게 과대 평가된 결과가

나타난다. 시험 장비 강성은 Grip 구성 및 Grip 분리에 대해 알고 있어야 한다. 일부 구성의 경우, 시험 중

Grip이 시편에 물릴 때 시험 장비의 유효 강성이 실질적으로 증가. 시험 장비의 강성은 관심 지점에서 평가가

필수.

다음 절차를 사용하여 관심 지점에서 시험 장비 강성과 Stress Strain curve의 기울기를 사용하여 시험 중 시험

장비의 Strain에 대해 보상되는 Crosshead 분리 속도를 계산. 시험 수행 중 관심 지점에서 Strain rate를

확인하여 계산이 올바르게 수행되었는지 확인을 권장.

관심 지점에서 시험하는 동안 초당 추정 Strain rate는 식(F. 1)(참고문헌[39] 참조):

CM은 시험기 강성 (N/mm) (강성이 선형이 아닌 경우 (예: Wedge Grip 사용시) Rp0.2와 같은 관심 지점 주변).

Lc는 시편의 평행부 길이 (mm)

M은 주어진 순간(예로, Rp0.2와 같은 관심 지점 부근)에서 Stress-Percentage Extension curve의 기울기 (Mpa)

So 는 Original 단면적, mm2

vc는 Crosshead 분리 속도, mm/s

NOTE Stress Strain curve의 선형 부분에서 파생된 m 및 CM 값은 사용할 수 없다.

식 (2)는 Compliance 영향을 보상하지 않는다 (10.3.2.1 참조). Crosshead 변위로 시험을 제어할 때 필요한

Strain rate의 더 나은 근사는 식 (F. 2)에서 파생된 Crosshead rate을 사용(참조 [40] 참조).

식 (F. 1) 또는 (F. 2)를 사용하려면 사용된 전체 시험 장비(시험 장비 로드 셀, 시편 Clamping 시스템)의 강성

CM을 알아야 한다. 참고문헌[53]에 처음 설명된 다음 절차는 강성 CM에 대한 올바른 값을 제공.






차후에 시험될 재료와 동일한 형상 및 유사한 물성의 시편은 알려진 느린 일정한 Crosshead 분리 속도를

사용하여 시험 후 다음 변수를 결정.

- Stress Strain diagram에서 관심 지점 주변의 기울기 m

- Percentage Extension/time 곡선에서 관심 지점 주변의 결과 Strain rate.

강성은 식 (F. 3) [CM에 따른 식 (F. 1) 또는 (F. 2)의 변환]을 사용하여 계산.

이 절차는 관련 범위에서 불연속 항복 거동이 없는 재료에만 사용.

불연속 또는 톱니 형 항복을 나타내는 시험 재료의 경우 평행부 길이의 추정 strain rate, eLc 및

Crosshead 분리 속도, vc의 계산에는 공식 (F. 2) 대신 단순화된 공식(2) (10.3.2.1 참조)을 사용하기 때문에

강성에 대한 지식이 필요하지 않다.

부속서 G (normative)

일축 인장시험을 이용한 금속 재료의 탄성계수 측정

G. 1 소개

ISO 6892-1은 시험 재료의 특정 Proof strength (Rp) 결정을 위해 Stress-Strain curve의 선형 영역에 평행한

주어진 Offset을 가진 직선을 생성해야 하지만 대부분의 사용자는 Stress-Strain curve의 선형 탄성 영역의

기울기는 이후에 시험되는 재료의 탄성계수에 대응. E = Stress /Strain.

그러나 일반적으로 인장시험에 필요한 Class 1 Extensometer는 허용 가능한 수준의 Uncertainty으로 Modulus

값을 제공하기에 충분한 정밀도로 탄성 영역에서 매우 작은 Strain을 측정하기에는 충분히 정확하지 않다.

Proof 강도 결정을 위해 Stress-Percentage Extension curve의 탄성 부분 기울기 결정을 위해 이 부록을 사용할

필요는 없다.

인장시험에 의한 탄성계수의 결정에 대한 추가 설명은 ASTM E 111[52], SEP 1235 참조. [43]

G. 2 일반

일축 인장시험을 사용한 탄성계수 측정에 대한 추가 요구사항이 포함.

이 시험 방법은 다음 기준을 충족하는 재료로 제한.

- 평가 범위에서 재료의 무시할만한 Creep 효과

- 평가 범위에서 재료의 탄성 범위에 충분한 직선.

이러한 요구사항은 시험 장비의 설계, 시편과 시험의 평가와 관련.

탄성계수는 재료 물성이며 Hooke 's Law에 따른 제품 및 구성 요소의 탄성 계산에 사용.

NOTE 일반적으로 이 시험은 Extensometer 변위의 한계 때문에 인장시험과 별도의 시험으로 수행.

G. 3 시험 장비

G.3.1 시험 장비의 정확성

G.3.1.1 힘 측정 장치

시험기의 힘 측정 시스템은 관련 범위에서 ISO 7500-1 Class 1

G.3.1.2 Extensometer 시스템

Extensometer 시스템은 관련 범위에서 ISO 9513, Class 0.5

Strain은 시편의 양쪽에서 측정.

큰 Extensometer Gage length (예: ≥50 mm)를 사용하는 것이 권장.

G.3.1.3 시험 시스템의 분해능

시험 시스템의 분해능은 평가 범위에서 50개 이상의 개별 측정 값 취득에 충분해야 한다.

G.3.1.4 관련 시편 치수 결정을 위한 측정장치

단면적 결정에 사용되는 모든 측정장치는 국가 측정 시스템에 대한 소급성을 갖춘 적절한 표준으로 교정.

측정장치는 측정 데이터의 ± 0.5 % 이상의 측정 데이터 정확성 필요.

G.3.2 Gripping 및 정렬 방법

Gripping 방법과 정렬은 탄성계수 결정에 중요. Gripping 방법에 대한 요구사항은 10.2 참조

추가 정보는 ASTM E1012 및 ISO 23788 참조.

기계 장치(예: Stopper)를 사용하여 시편을 배치하여 정렬이 잘 되도록 하는 것이 권장.

G. 4 시편

G.4.1 일반

시편은 일직선

NOTE 구부러지거나 꼬인 시편은 이 부록에 따라 시험 불가.

시편표면은 시험 결과에 영향을 미치지 않는 상태를 권장.






사전 처리 또는 시편 준비 결과로 잔류 응력이 시편에 존재하는 경우, 결정된 계수 값은 기본 재료를 대표하지

않을 수 있다.

G.4.2 Original 단면적 결정

Original 단면적의 결정에 대해서는 7 절을 참조. 7 절의 요구사항에 추가하여 각 치수에 대해 최소 3 회 측정.

Original 단면적은 평균 단면적이며 적절한 치수의 측정값으로 ± 0.5 % 이상 정확도로 결정.

G. 5 절차

G.5.1 일반

ReH 또는 Rp0.2까지의 Stress-Strain rate 곡선을 알 수 없는 경우 탄성계수 측정 전 사전 시험을 수행.

G.5.2 힘 영점 설정

힘 영점의 설정은 10.1에 따라 수행.

G.5.3 시험조건

G.5.4 시험속도

인장시험에서 결정된 다른 물성과 비교. 탄성계수는 시험속도에 덜 예민. 시험속도는 Method A Range 1에

따르며 방법 B의 사용을 포함한 다른 시험속도도 허용.

분석에 필요한 데이터 포인트 수를 얻기 위해 시험속도가 느려질 수 있다.

불연속을 피하기 위해 일정한 Crosshead 분리 속도 사용 가능.

G.5.4.1 데이터 Sampling Frequency

데이터 Sampling Frequency는 관련 범위(R1, R2)에서 최소 50개의 측정 값을 얻도록 선택.

최소 데이터 Sampling Frequency는 식 (G. 1)로 계산.

N은 관련 범위의 측정값 수.

R1 = 10 MPa, R2 = 50 MPa 및 시험속도가 0.00007/s인 강재의 경우, 데이터 Sampling Frequency는 18Hz 이상.

G.5.4.2 시험 절차

시편이 계수 결정을 위해 한 번 이상 사용될 경우, 적용된 하중은 예상되는 ReH 또는 Rp0.2의 50 %에 해당하는

값 미만. 그렇지 않으면 소성 Strain이 관찰될 수 있는 지점까지 시험을 수행하는 것이 권장.

G. 6 평가

G.6.1 Extensometer 신호 평균화

시편의 각 측면에서 Strain 데이터를 측정하고 시험 장비를 최적화하여 (굽힘 감소) 두 곡선의 기울기 차이를

줄일 수 있다. 자세한 정보는 ASTM E 1012, 추가정보는 ISO 23788 참조

G.6.2 탄성계수 계산

기록된 데이터 평가는 다음 방법을 권장.

이 방법은 이 최적 Fitting 라인과 실제 측정 판독 곡선 사이의 일치를 시각적으로 평가한 다음 변경된 인자로

재 계산하는 것을 포함하여 탄성 범위에 가장 적합한 라인 (최소 제곱 법)의 수치 결정을 기반. 따라서

본질적으로 X-Y 그래프의 수동 분석에 해당하며 적합한 컴퓨터 소프트웨어의 가용성에 따른다..

Stress 대 Strain 값 (G. 4)의 선형 회귀는 낮은 응력 값 R1과 상부 응력 값 R2 사이에서 수행 (또는 Strain 값

e1과 e2가 사용)

R: Stress, Mpa E: Modulus of elasticity, Mpa E: Percentage Extension, percent B: Stress offset, Mpa

이런 식으로 결정된 직선은 Stress Strain Diagram에 Plot. Diagram의 초기 부분은 이 목적으로 확대.

직선과 곡선의 일치를 시각적으로 평가. 1에 가까운 상관 계수, R2를 고려하는 것이 유용(> 0.9995).

고려되는 데이터 포인트의 수는 50 이상.

또 다른 방법은 상대 표준편차의 계산. 상대 표준편차는 상관 계수 R2와 다른 통계 데이터 중에서 고려되는

데이터 포인트 수를 고려. 1 % 미만.

하한 또는 상한 값을 이동하고 그에 따라 수식을 다시 계산하여 가장 적합한 선(즉, 탄성계수)을 곡선에 적용.

회귀 계산의 시작점으로 다음 값을 권장.

- 하부 응력 값 R1: ≈ 10 %의 ReH 또는 Rp0.2

- 상부 응력 값 R2: ≈ 40 %의 ReH 또는 Rp0.2

또한. Strain Offset은 식 (G. 3)에 따라 계산.






최적의 시험조건에서 선택한 기본값은 계산 결과에 큰 영향을 미치지 않는다. 예: 재료가 G. 2에 설명된 일반

조건을 충족하고 결정된 기본값 R1 및 R2가 각각 10 % 및 40 % ReH 또는 Rp0.2 인 경우 결정된 간격 내에서

기본값을 사용하여 식의 재 계산(예: ReH 또는 Rp0.2 각각 10 % ~ 20 %. 20 % ~ 30 %, 30 % ~ 40 %) 결과에 큰

영향을 미치지 않는다.

예로 주철과 같은 직선 탄성 선을 나타내지 않거나 회귀 데이터가 충분하지 않은 경우, 즉, R2 <0.9995 인

경우 탄성계수를 결정해서는 안 된다.

시험에 사용되는 구성에서 적합한 기준시편을 사용하여 결과의 반복성을 정기적으로 확인하는 것을 권장.

적합한 기준시편은 사내에서 제조할 수 있으며 시편과 동일 형상.

탄성계수의 평가를 위해 추가의 수학적 접근법 및 컴퓨터 분석 방법이 이용 가능.

G. 7 측정 Uncertainty

G.7.1 일반

결정된 탄성계수에 대한 측정 Uncertainty의 추정은 CWA 15261-2: 2005 A. 5 [9] 에 따라 수행 또는 부록 K

참조

NOTE CWA 15261–2에 따른 측정 Uncertainty 추정은 절대 값을 기반. 이는 예를 들어 시편 치수 또는

Extensometer Gage length가 다른 경우, 각각의 단일 Uncertainty의 상이한 추정을 초래.

부속서 K에 따른 측정 Uncertainty의 추정은 상대 추정에 근거. 따라서 상대 추정값은 일반적으로 변경되지

않는다. Strain 측정에 대한 상대 측정 Uncertainty 예상은 예외.

탄성 부분 시험은 작은 Extension으로 인해 Strain 측정의 절대 Uncertainty는 Uncertainty 기여도와 관련(ISO

9513에 따름)

G.7.2 CWA 15261-2에 따른 측정 Uncertainty 추정

G.7.2.1 일반 사항

NOTE CWA 15261-2의 기호 Lo는 Gage length에 사용되고 mE는 Force Extension curve의 탄성 부분의

기울기에 사용. ISO 6892를 준수하고 다음의 혼동을 방지하기 위해 (CWA와 다름) 기호 Le는 Extensometer

Gage length에 사용되고 SE는 Force Extension curve의 탄성 부분의 기울기에 사용.

CWA 15261-2에 따른 측정 Uncertainty는 다음 식 (G. 4)

Le는 Extensometer Gage length

So는 Original 단면적

SE는 Force-Extension curve의 기울기

u (Le)는 Extensometer Gage length의 Uncertainty

u (So)는 Original 단면적의 Uncertainty

u (SE)는 Force Extension curve의 기울기 Uncertainty

G.7.2.2 측정 Uncertainty 계산의 예

표 G. 1은 다음 데이터를 기반으로 측정된 186.7GPa [54]의 탄성계수에 대한 CWA 15261-2에 따른 측정

Uncertainty에 대한 예의 결과를 표시

Le: 50 mm So: 78.5 mm

2

SE: 293.07kN/mm u (Le): 0.144 mm u(So): 0.785 mm

2

u(SE): 0.064 kN/mm

95 %의 신뢰 수준을 위해 결합된 Uncertainty에 적용 범위 계수를 곱한다. k = 2 [식 (G.6) 참조]

이는 186.7GPa의 탄성계수를 기준으로 2.0 %.

탄성계수에 대한 시험결과는 186.7GPa ± 3.8GPa (k = 2.95 % 신뢰 수준).

신뢰 수준이 95 % 인 경우 탄성계수의 실제 값은 182.9GPa와 190.5GPa 사이.






G.7.3 부록 K에 따른 측정 Uncertainty 추정

표 G. 2는 부록 K에 따른 탄성계수에 대해 고려해야 할 Uncertainty 기여도.

탄성계수의 combined uncertainty는 Percentage로 식 (G.7)으로 표시

95 %의 신뢰 수준을 위해 결합된 Uncertainty에 적용 범위 함수를 곱한다.

k = 2 [식 (G. 8) 참조].

탄성계수에 대한 시험 결과는 (186.7 ± 7.1) GPa (k = 2.95 % 신뢰 수준).

이는 신뢰 수준이 95 % 인 경우 탄성계수의 실제 값이 179.6GPa와 193.8GPa 범위를 의미.

G.7.4 숙련도 시험






“Young 's Modulus”시험이 수행되었고 모든 참가자에 대한 측정 Uncertainty이 결정.

1.2 ~ 5 % 사이의 탄성계수 (95 % 신뢰 수준) 측정 Uncertainty이 적절[54]

G. 8 시험 보고서

시험 성적서는 22) a)에서 f)까지 필요한 정보 및 다음 정보를 포함.

a) Extensometer 시스템 유형

b) 기본 응력 R1 및 R2 (MPa) 또는 기본 Strain e1 및 e2 (%)

c) 평가 범위 (R1과 R2 사이 또는 e1과 e2 사이)에서 측정된 값의 수

d) 탄성계수 E (GPa), ISO 80000-1에 따라.0.1GPa로 반올림

e) 신뢰 수준(GPa)과 결정 방법을 포함한 측정 Uncertainty(CWA 15261-2: 2005. A. 5 또는 표 G.2)

f) 표준 편차 Sm, 상관계수, R2 (in GPa) 상대 표준편차 Sm(rel) (%).

G. 9 추가 고려 사항

특수 고해상도 평균 Extensometer 시스템을 사용하지 않으면 인장시험에서 신뢰할 수 있는 Modulus 값

결정이 어렵고, 이러한 장치는 인장시험의 전체 범위를 커버하기에 적합하지 않다. 단면 Extensometer 또는

클립 Gage를 사용하는 경우, 약간의 오정렬은 계수 측정의 큰 오차를 초래.

G. 10 Modulus 결정을 위한 기타 방법

인장시험은 탄성계수의 신뢰할 수 있는 값을 결정하는 가장 좋은 방법이 아니며 다른 대안 방법 (예: Impulse

여기 또는 초음파 권장. 자세한 내용은 참고문헌[17], [44] ~ [46] 참조

G. 11 Uncertainty과 재현성

전체 Uncertainty 예상은 여기에 포함되지 않지만 계수 측정과 관련된 GUM [4]에 기초한 Uncertainty을

추정하는 절차는 유럽 UNCERT 프로젝트의 일부로 개발.

인장시험 [47]과 동적 측정 모두에 사용[48]

TENSTAND 프로젝트의 일부로 정리된 일련의 인장시험 상호 비교에서 표준편차(SD)의 2 배에 기반한 계수

측정의 재현성은 표 G. 3에 요약[45]

위에서 보고된 결과의 대부분은 ISO 6892 또는 그에 준하는 이전 표준에 명시된 기준 기반.

또한 여러 시험의 목표는 일반적인 인장시험 속성(예: TENSTAND WP2에서 ASCII 데이터 세트 생성) 측정에

사용되므로 탄성 범위에서 정확도가 제한된 단면 Class 1 Extensometer가 사용되었으며 응력 백분율 Extension

곡선 mE의 탄성 부분의 기울기는 Rp0.2 및 기타 물성의 평가를 목적이며 탄성계수, E 결정이 목적이 아니다.

본 부록에 규정된 대로 양면 고해상도 Class 0.5 Extensometer를 사용하는 경우 측정의 Uncertainty이 낮고

재현성 개선.

부속서 H (informative)

규정 값 5 % 미만인 경우 파단 후 Percent Elongation 측정

규정된 값이 5 % 미만인 경우 파단 후 Percent Elongation을 측정 할 때 주의.

권장되는 방법 중 하나는 다음과 같다.






시험 전 평행부 길이의 양쪽 끝에 작은 Mark를 한다. Gage length로 설정된 한 쌍의 바늘로 된 Divider사용.

원호는 중심으로 Mark. 파단 후, 시편은 나사를 사용하여 측정 동안 단단히 고정시키기에 충분한 고정구 및 축

방향으로 압축. 동일한 반경의 두 번째 호는 파단에 가장 가까운 Original 중심에서 Scribe 되어야 하며 두

개의 긁힘 사이의 거리는 측정 현미경 또는 기타 적합한 기구를 사용하여 측정. 미세한 흠집을 더 잘 보이게

하기 위해 시험 전 시편에 적합한 염료 필름 도포도 사용.

NOTE 다른 방법은 20.2에 설명(Extensometer를 사용하여 파단 시 Elongation 측정).

부록 I (informative)

Original Gage length의 세분화를 기반으로 파단 후 Percent Elongation 측정

파단 위치가 20.1 조건을 준수하지 않는 시편 허용은 Gage length 내에서 완전한 Necking이 발생하는 경우

다음과 같은 방법을 사용.

a) 시험 전, Original Gage length, Lo를 5mm (권장) ~ 10mm의 N 길이로 나눈다.

b) 시험 후 시편의 짧은 부분에 X Mark를 하고, X Mark와 같은 거리에 있는 시편의 더 긴 부분에 Y Mark.

n이 X와 Y 사이의 간격의 수이면, 파단 후 Elongation은 다음과 같이 결정.

a) N-n이 짝수 인 경우[그림I. 1 a) 참조] X와 Y, lXY 사이의 거리와 Y에서 눈금 Mark Z까지의 거리를 측정.

lYZ는 (N-n)/Y를 넘어 2 회 간격

파단 후 Percent Elongation을 계산. A. 식 (I.1) 사용

b) N-n이 홀수인 경우[그림I. 1 b) 참조]. (N-n-1)/2 및 (N-n + 1)에 각각 위치한 X와 Y 사이의 거리와 Y와 눈금

사이의 거리 Z '와 Z' ', ZY, lYZ'및 lYZ "를 측정.

Y를 넘어 2 회 간격 식 (I. 2)를 사용하여 파단 후 Percent Elongation을 계산.






부속서 J (informative)

Bar, Wire 및 Rod와 같은 긴 제품에 대한 Necking없는 소성 Percent Elongation (Awn) 측정

이 방법은 파손된 인장시편의 더 긴 부분에서 수행.

시험 전 Gage length에 등거리 Mark를 만들고, 두 개의 연속 Mark 사이의 거리는 초기 Gage length, L'o의

일부와 같다. 초기 Gage length L'o의 Mark 정밀도는 ± 0.5 mm 이내. 파단 후 최종 Gage length L'u의 측정은

시편의 가장 긴 파단 부분에서 이루어지며 ± 0.5 mm 이내의 정확도.

측정이 유효 하려면 다음 두 가지 조건이 충족.

a) 측정 구역의 한계는 파단에서 5 do 이상, Grip에서 2.5 do 이상에 위치.

b) 측정 Gage length는 제품 표준에 규정된 값과 동일. Necking이없는 소성 Percent Elongation은 식 (J. 1)에

의해 계산.

NOTE 많은 금속 재료의 경우 Necking이 시작되는 범위에서 최대 힘이 발생. 이는 이러한 재료에 대한 Ag 및

Awn 값이 거의 동일 함을 의미. 이중 Rolling tin plate 또는 조사된 구조 강과 같은 가공경화가 많은 재료 또는

고온에서 수행된 시험에서 큰 차이가 발견.






부속서 K (Informative)

측정 Uncertainty 추정

K. 1 일반

ISO 6892에 따라 결정된 값의 Uncertainty을 추정하는 방법에 대한 지침을 제공.

이 시험 방법은 Uncertainty에 대한 재료의 의존성 차이에 따라 절대적 Uncertainty 진술은 불가능.

ISO/IEC Guide 98-3 [4]는 다양한 출처의 Uncertainty을 요약하기 위한 엄격한 통계적 방법을 기반으로 한 90

페이지가 넘는 포괄적인 문서로 그 복잡성으로 인해 많은 조직에서 단순화된 버전을 제공(NIS 80 [15]. NIS

3003 [16] 및 참조 [23] 참조). 이 문서들은 모두 “Uncertainty budget”개념을 기반으로 측정의 Uncertainty을

추정하는 방법에 대한 지침을 제공.

자세한 설명은 EN 10291 [11] 및 참조 [24]참조. Uncertainty 추정에 관한 추가 정보는 참고문헌[25], [26]참조.

여기에 제시된 측정 Uncertainty는 재료의 비균질성으로 인한 산란을 설명하지 않는다. Uncertainty는 이상적인

균질 재료로 얻은 다른 시험, 다른 기기 또는 다른 실험실에서 얻은 데이터의 산포로 인해 발생.

다음에 다양한 영향이 설명되어 있으며 Uncertainty 결정을 위한 지침이 제공.

표 K. 2에서 K. 4에 사용된 재현성 값은 ISO/IEC Guide 98-3 [4]에 따른 반폭 간격이며 플러스 및 마이너스 (±)

산란 공차 값으로 해석.

K. 2 Uncertainty 추정

K.2.1 일반

인자의 표준 Uncertainty, u는 두 가지 방법으로 추정.

K.2.2 유형 A — 반복 측정

s는 측정의 표준 편차.

n은 정상적인 상황에서 측정 결과 보고를 위해 평균화되는 관측치의 수.

K.2.3 유형 B — 다른 출처 예: 교정 증명서 또는 공차

실제 값은 정의된 간격 내 어느 곳에서나 발생할 수 있으므로 분포는 직사각형 또는 균일한 것으로 설명.

여기서 표준 Uncertainty는 식 (K. 2)

a는 측정값이 존재하는 것으로 가정되는 간격의 절반.

수량 y의 추정은 종종 다른 수량의 측정과 관련. y에서의 Uncertainty의 추정은 이러한 모든 측정에서

Uncertainty의 기여를 고려하여 결합된 Uncertainty으로 알려져 있다. 추정이 단순히 일련의 측정 x1, x2 ... xn의

덧셈과 뺄셈을 포함하는 경우, y, u (y)의 결합된 Uncertainty는 식 (K.3)

u (x1)은 변수 x1의 Uncertainty

K. 3 시험 결과의 Uncertainty에 대한 기기 인자 영향

인장시험에서 결정된 결과의 Uncertainty에는 사용된 장비로 인한 성분이 포함. 다양한 시험결과는 결정

방법에 따라 다른 Uncertainty 기여도를 갖는다. 표 K. 1은 인장시험에서 결정된 재료 물성 중 일부에 대해

고려해야 할 장비 Uncertainty 기여도를 의미. 시험 결과 중 일부는 다른 것보다 낮은 Uncertainty으로 결정.

예: 상항복강도, ReH는 강도 및 단면적 측정의 Uncertainty에만 의존하는 반면, Proof 강도, Rp는

Force Extension Gage length, 단면적 및 기타 변수에 따라 차이.

Reduction of area, Z는 파단 전후 단면적의 측정 Uncertainty을 고려.






표 K. 1에 열거된 시험결과의 Uncertainty는 시험 결과의 결정에 사용된 장치의 교정 증명서로부터 도출.

예로, 1.4 %의 인증된 Uncertainty을 가진 기기를 사용하는 힘 변수에 대한 표준 Uncertainty 값은 1.4/2 또는

0.70 %. Class 1.0 분류 (인장시험기 또는 Extensometer의 경우)가 반드시 1 %의 Uncertainty을 보장하지는

않는다. Uncertainty는 상당히 높거나 낮을 수 있으며(예: ISO 7500-1 참조) 장비 인증서 참조.

교정 및 다른 환경 조건에서의 사용으로 인한 장비 Drift와 같은 요인으로 인한 Uncertainty 기여도 고려.

힘 또는 Extensometer 측정의 Uncertainty을 고려하여 공식 (K. 3)에 따른 예를 계속하면, ReH, ReL, Rm과 A에

대한 시험 결과의 Uncertainty는 제곱 합의 제곱근을 사용하여 0.91 %.

Rp Uncertainty 추정 시 측정 장치의 분류에서 표준 Uncertainty 구성 요소 합계를 적용하는 것은 부적절.

Force-Extension curve를 검사. 예로, Rp 결정이 힘이 Extension 측정 Uncertainty의 범위에 걸쳐 변하지 않는

곡선상의 지점에서 Force Extension 곡선에서 발생하는 경우, Extension 측정 장치에 의한 힘 Uncertainty는

의미 없는 반면에, Extension과 관련하여 힘이 크게 변하는 지점에서 Force Extension curve에서 Rp의 결정이

발생하면, 보고된 힘의 Uncertainty는 장치로 인한 Uncertainty 성분보다 훨씬 클 수 있다. 또한, 이 범위의

곡선이 이상적인 직선이 아닌 경우 응력 백분율 Extension 곡선 mE의 탄성 부분 기울기 결정은 Rp의 결과에

영향.

Table K.2 — Examples of uncertainty contributions for different test results, due to the measuring devices

Z, uZ에 대한 결합 Uncertainty는 백분율로 표시. 식 (K. 4)

유사한 방법으로 Combined standard uncertainties는Table K. 3 참조






동일한 단위의 Uncertainty 기여만 계산에 추가. 인장시험에서 측정 Uncertainty에 대한 자세한 정보는 CWA

15261-2 [9] 및 참조 [27]을 참조.

주기적인 샘플 시험과 특정 재료 시험과 관련된 결과의 표준 편차 차트를 작성하는 것을 권장. 시간이 지남에

따라 샘플 시험에서 데이터의 결과 표준편차는 시험 데이터 Uncertainty가 예상치 내에 있는지 여부를 잘 표시

할 수 있다.

K. 4 재료 및 시험 절차에 따른 인자

인장시험의 시험 결과의 정밀도는 시험재료, 시험기, 규정된 재료 물성 계산에 사용되는 시험 절차 및 방법과

관련된 요소에 따라 영향. 이상적으로는 다음 요소를 모두 고려.

a) 시험온도

b) 시험속도

c) 시편형상 및 가공

d) 시편을 Gripping하는 방법과 힘을 가하는 축 방향

e) 시험기 물성 (강성 구동 및 제어 모드)

f) 인장물성의 결정과 관련된 인적 및 소프트웨어 오류

g) Extensometer 장착 형상.

이러한 요소의 영향은 특정 재료 거동에 따라 다르며 정의된 값으로 제공될 수 없다.

영향이 알려진 경우 K. 3에 Mark된 바와 같이 Uncertainty을 계산할 때 고려.

Extension된 측정 Uncertainty의 추정에 추가적인 Uncertainty의 원인을 포함시키는 것이 가능.

다음 방법을 사용하여 수행.

a) 사용자는 결정될 시험 변수에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있는 모든 추가 가능한 원인을 식별.

b) 상대적 기여도는 시험 재료와 시험조건에 따라 차이. 개별 실험실은 가능한 Uncertainty 원인 목록을

준비하고 결과에 미치는 영향을 평가하도록 권장. 중대한 영향이 결정되면 Uncertainty, ui는 계산에 포함.

Uncertainty, ui는 식 (K. 3)에 나타낸 백분율로 결정될 값에 대한 인자 i의 Uncertainty. ui의 경우 특정 변수

(정상, 직사각형 등)의 분포 함수를 설명하고 one sigma 레벨에 대한 결과에 대한 영향을 결정.

이것이 표준 Uncertainty이다.

실험실 간 시험은 사용조건과 유사한 조건에서 결과의 전체적인 Uncertainty 결정에 사용. 그러나 그러한

시험은 재료 불균일성과 관련된 영향을 시험 방법에 기인한 영향과 분리하지 않는다(부록 L 참조).

적합한 인증된 기준 물질이 이용 가능해짐에 따라, 현재 측정하기 어려운 Grip, Bending 등의 영향을 포함하여

주어진 시험기에 대한 측정 불확실성을 추정하는 유용한 수단을 제공할 것을 유의.

인증된 참조 자료의 예는 IRMM에서 구할 수 있는 BCR-661 (Nimonic 75) (CWA 15261-2 [9] 참조).

대안으로, 물성의 산란이 낮은 재료 (비 인증 기준재료)에 대한 품질관리 목적을 위해 정기적인 “In-house”

시험 수행을 권장(참조 [28] 참조).

기준재료 없이 정확한 Uncertainty 값을 제공하기가 매우 어려운 몇 가지 예가 있다. 신뢰할 수 있는

Uncertainty 값이 중요한 경우, 경우에 따라 측정 Uncertainty 확인을 위해 인증된 기준재료 또는 인증되지

않은 참조 자료를 사용하는 것이 권장. 기준재료를 사용할 수 없는 경우 적절한 상호 비교 시험이 필요 (참조

[21] 및 [30] 참조).

부속서 L (informative)

인장시험의 정밀성 – 실험실 간 프로그램의 결과

실험실 간 비교 연구 중 보고된 다양한 재료에 대한 인장시험 결과의 전형적인 산란에는 재료 분산 및 측정






Uncertainty이 포함되며 표 L. 1 ~ L. 4 참고. 재현성에 대한 결과는 각 변수의 표준 편차(예: Rp, Rm, Z. 및 A)에

2를 곱하고 그 결과를 변수의 평균값으로 나누어 계산한 백분율로 표시하며 이는 95 % 신뢰 수준을 의미.

ISO/IEC Guide 98-3 [4]에 제시된 권장 사항에 따라 다른 방법으로 계산된 Expanded uncertainty values와 직접

비교.


























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Documents

ISO 6892-1 Metallic materials - Tensile testing - Part 1