Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 312:1969 là văn bản kỹ thuật quy định phương pháp xác định độ dai va đập của kim loại ở nhiệt độ thường. Đây là một trong những tiêu chuẩn nền tảng trong lĩnh vực thử nghiệm cơ lý tính của vật liệu kim loại, giúp đánh giá khả năng chịu tải trọng va đập và độ giòn của kim loại dưới tác động của lực đột ngột.

Thông tin chung về Tiêu chuẩn TCVN 312:1969

• Tên tiêu chuẩn: Kim loại - Phương pháp xác định độ dai va đập ở nhiệt độ thường.
• Số hiệu: TCVN 312:1969.
• Đối tượng áp dụng: Các loại kim loại và hợp kim được sử dụng trong chế tạo, xây dựng và các ngành công nghiệp liên quan cần kiểm tra đặc tính cơ học.
• Nhiệt độ thử nghiệm: Quy định thực hiện ở nhiệt độ phòng tiêu chuẩn (dao động từ 10 độ C đến 35 độ C).

Nội dung chi tiết Điều 1: Phạm vi áp dụng

Điều 1 của tiêu chuẩn xác định rõ phạm vi và mục đích của phương pháp thử nghiệm:

• Tiêu chuẩn này áp dụng để xác định độ dai va đập của kim loại và hợp kim dưới tác dụng của tải trọng va đập uốn bằng máy thử kiểu con lắc (máy thử Charpy).
• Phương pháp này cho phép xác định năng lượng tiêu hao để phá hủy mẫu thử và từ đó tính ra độ dai va đập của vật liệu.
• Quy chuẩn này bắt buộc áp dụng cho các thử nghiệm nghiệm thu, đánh giá chất lượng sản phẩm kim loại trong sản xuất và nghiên cứu khoa học.

Nội dung chi tiết Điều 2: Quy định về mẫu thử

Điều 2 tập trung vào các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt đối với việc chuẩn bị mẫu thử nhằm đảm bảo tính chính xác và đồng nhất của kết quả đo:

• Hình dáng và kích thước mẫu: Mẫu thử tiêu chuẩn thường có dạng thanh hình lăng trụ vuông với kích thước mặt cắt ngang là 10x10 mm và chiều dài là 55 mm.
• Khía rãnh (U-notch hoặc V-notch): Mẫu thử phải được tạo khía ở giữa để tập trung ứng suất. Tiêu chuẩn quy định cụ thể về chiều sâu khía (thường là 2 mm hoặc 5 mm tùy loại mẫu), bán kính đáy khía và góc mở của khía rãnh để đảm bảo tính đồng đều khi va đập.
• Yêu cầu gia công: Bề mặt của mẫu thử và đặc biệt là phần đáy khía không được có vết xước, vết nứt hoặc các khuyết tật cơ học do quá trình gia công cắt gọt gây ra. Độ nhám bề mặt phải đạt tiêu chuẩn quy định để tránh sai số do tập trung ứng suất cục bộ không mong muốn.

Nội dung chi tiết Điều 3: Thiết bị và máy thử nghiệm

Điều 3 quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với máy thử va đập con lắc để đảm bảo thiết bị hoạt động chính xác:

• Yêu cầu về máy thử: Máy thử phải là loại máy thử va đập kiểu con lắc có công suất phù hợp với độ bền của vật liệu thử. Thang đo năng lượng của máy phải đảm bảo độ chính xác cao, sai số cho phép cực nhỏ.
• Cấu tạo bệ đỡ và dao cắt: Khoảng cách giữa hai gối đỡ mẫu trên máy phải được cố định chính xác theo tiêu chuẩn (thường là 40 mm). Dao cắt của con lắc phải có bán kính bo tròn và góc nêm đúng quy định để tiếp xúc chuẩn xác với mặt đối diện của khía rãnh trên mẫu thử.
• Hiệu chuẩn thiết bị: Máy thử phải được kiểm định và hiệu chuẩn định kỳ về tổn thất ma sát của con lắc, độ chỉ của kim đo năng lượng nhằm loại bỏ các sai số hệ thống.

Nội dung chi tiết Điều 4: Phương pháp tiến hành thử nghiệm

Điều 4 hướng dẫn chi tiết các bước thực hiện quá trình thử nghiệm va đập trên thực tế:

• Chuẩn bị trước khi thử: Kiểm tra nhiệt độ phòng thử nghiệm đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép (10 - 35 độ C). Đưa con lắc lên vị trí xuất phát và điều chỉnh kim chỉ năng lượng về vạch số 0.
• Đặt mẫu thử: Đặt mẫu thử lên hai gối đỡ của máy sao cho khía rãnh nằm chính giữa khoảng cách hai gối đỡ và quay về phía ngược lại với hướng va đập của dao cắt con lắc. Việc định tâm mẫu thử phải được thực hiện bằng dụng cụ gá đặt chuyên dụng để đảm bảo tính chính xác tuyệt đối.
• Thực hiện va đập: Giải phóng con lắc để thực hiện cú va đập duy nhất làm gãy mẫu thử.
• Ghi nhận kết quả: Đọc trị số năng lượng tiêu hao để phá hủy mẫu (ký hiệu là K) hiển thị trên đồng hồ đo của máy. Nếu mẫu không bị phá hủy hoàn toàn sau cú va đập, kết quả thử nghiệm đó phải được ghi chú rõ ràng hoặc không được dùng để tính toán độ dai va đập tiêu chuẩn.