Les tests d'impact pour les fixations à basse température sont utilisés pour vérifier la ténacité, et pas seulement la résistance. Ceci est important car les boulons, goujons, écrous, vis et composants d’ancrage peuvent se comporter différemment à froid qu’à température ambiante.
Une fixation peut répondre aux exigences de résistance à la traction et de dureté, mais être toujours inadaptée aux impacts à basse température ou aux charges de choc. Dans les environnements froids, une ténacité insuffisante peut conduire à une rupture fragile sans avertissement.
C'est pourquoi les acheteurs doivent considérer les tests d'impact comme une exigence du projet et non comme une demande de document de dernière minute.
Pour les produits à charge élevée et basés sur des projets, consultez le guide XZ Fastener. attaches haute résistance et attaches standards.
Pourquoi les tests d'impact sont importants
La ténacité contrôle le comportement à la rupture
Les tests d'impact mesurent la quantité d'énergie qu'un matériau absorbe lorsqu'il est frappé soudainement. En service à basse température, l’énergie absorbée diminue généralement. Certains aciers peuvent passer d’un comportement ductile à un comportement fragile à mesure que la température baisse.
Cela compte dans :
- Tuyauterie cryogénique et basse température.
- Installations de GNL et de gaz.
- Équipement offshore.
- Structures en acier pour régions froides.
- Systèmes de réfrigération.
- Machines minières et extérieures.
- Récipients sous pression, vannes, brides et raccords.
| Propriété | Ce que ça montre | Limitation |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | Force de traction maximale | Ne prouve pas la ténacité à basse température |
| Limite d'élasticité | Résistance à la déformation permanente | Pas un résultat d'impact |
| Dureté | État du traitement thermique | Une dureté élevée peut réduire la ténacité |
| Allongement | Ductilité sous chargement lent | Ce n'est pas la même chose que la résistance aux chocs |
| Énergie d'impact | Robustesse sous chargement soudain | Doit être testé à la température requise |
N'utilisez pas les résultats des essais de traction comme substitut aux essais d'impact lorsque le projet spécifie un service à froid.
Méthode commune de test d'impact
Charpy V-notch est la référence habituelle
La méthode la plus courante est l’essai de choc Charpy. Un échantillon entaillé est refroidi à la température d'essai spécifiée, puis brisé par une machine à impact pendulaire. L'énergie absorbée est enregistrée.
Les références courantes incluent ASTM E23 et ISO 148-1. Les spécifications du projet peuvent également définir la température d'essai, la taille de l'échantillon, l'orientation, la valeur énergétique minimale et le format de rapport.
| Détail du test | L'acheteur doit confirmer |
|---|---|
| Méthode d'essai | ASTM E23, ISO 148-1 ou norme de projet |
| Type d'encoche | Encoche en V ou en U si spécifié |
| Température d'essai | Identique aux exigences du projet, telles que -20°C, -46°C ou moins |
| Énergie d'impact minimale | Valeur d'énergie absorbée requise |
| Taille du spécimen | Spécimen grandeur nature ou sous-taille |
| Emplacement de l'échantillon | Barre, boulon, goujon ou lot de production selon les besoins |
| Certificat | Numéro de coulée et traçabilité des lots |
Si la fixation est trop petite pour un échantillon de taille réelle, l'acheteur et l'ingénieur doivent confirmer si un test de sous-taille, un test du matériau de base ou une autre méthode approuvée est acceptable.
Normes de fixation pour service à basse température
Utiliser la bonne norme de matériau
Les fixations à basse température doivent être spécifiées par une norme et une qualité appropriées. Le ASTM A320/A320M est couramment utilisé pour les matériaux de boulonnage en acier allié et en acier inoxydable destinés au service à basse température, en particulier dans les récipients sous pression, les vannes, les brides et les raccords.
Les exemples courants incluent ASTM A320 L7, L43 et certaines qualités d'acier inoxydable en fonction de l'application. La note correcte doit provenir des spécifications du projet, et non de la seule comparaison des prix.
| Exigence de fixation | Vérification type de l'acheteur |
|---|---|
| Acier allié à basse température | Confirmer la qualité ASTM A320 |
| Boulonnerie en acier inoxydable | Confirmer le grade, la classe et la température de service |
| Boulonnage des brides | Correspondre aux spécifications du tuyau, de la vanne ou de la bride |
| Service de froid structurel | Suivre le code du projet et l'approbation de l'ingénieur |
| Attaches personnalisées | Définir clairement le test d'impact et le certificat de matériau |
Pour comparer les matériaux, les acheteurs peuvent consulter les modèles XZ Fastener. attaches en acier au carbone et attaches en acier inoxydable.
Ce que les acheteurs manquent souvent
Les tests d’impact ne sont pas automatiques
Ne présumez pas que chaque fixation à haute résistance inclut des tests d’impact. Les boulons standard Classe 8.8, 10.9 ou 12.9 ne sont pas automatiquement testés aux chocs à basse température, à moins que la norme applicable, le bon de commande ou les spécifications du projet ne l'exigent.
Les erreurs courantes incluent :
- Ne demandant que la résistance à la traction et la dureté.
- Demander des rapports d'essais d'impact après production.
- Ne pas indiquer la température du test.
- Accepter un certificat matériau sans valeurs d'impact.
- Mélange de lots sans traçabilité.
- Utilisation d'une qualité de remplacement sans l'approbation d'un ingénieur.
- Ignorer le risque de revêtement et de fragilisation par l’hydrogène.
Les tests d'impact doivent être planifiés avant la production ou la découpe du matériau, en particulier lorsqu'un contrôle de l'indice thermique est requis.
Risques liés aux revêtements et aux traitements de surface
Le service à froid nécessite toujours une protection contre la corrosion
Les fixations à basse température fonctionnent souvent à l'extérieur, en mer ou dans des usines de transformation. Un revêtement peut être nécessaire, mais il ne doit pas introduire de nouveaux risques.
La galvanoplastie sur de l’acier à haute résistance peut soulever des problèmes de fragilisation par l’hydrogène si elle n’est pas correctement contrôlée. La galvanisation à chaud peut affecter l'ajustement du filetage. Les revêtements PTFE modifient le comportement de friction et de couple. Les revêtements en flocons de zinc peuvent être envisagés lorsque la résistance à la corrosion et le contrôle de la fragilisation sont importants.
| Terminer | Préoccupation de l'acheteur |
|---|---|
| Zingage | Contrôle de la fragilisation par l'hydrogène pour les pièces à haute résistance |
| Galvanisation à chaud | Surépaisseur de filetage et épaisseur du revêtement |
| Revêtement PTFE | Changement de couple-précharge et limite de température |
| Flocon de zinc | Approbation du processus et exigence en matière de corrosion |
| Passivation inoxydable | La bonne qualité d’acier inoxydable compte toujours |
Pour la sélection du revêtement, voir XZ Fastener diverses attaches enduites et Revêtement PTFE.
Liste de contrôle de la demande de prix pour les fixations testées aux chocs
Inclure ces détails avant le devis
Une demande de prix complète doit inclure :
- Type de fixation, taille, norme et dessin.
- Qualité matérielle et norme de service à basse température.
- Température minimale de conception ou de service.
- Méthode de test d'impact, telle que ASTM E23 ou ISO 148-1.
- Température d'essai requise.
- Valeur énergétique minimale absorbée.
- Taille des spécimens et exigences d’échantillonnage.
- Numéro de coulée et traçabilité des lots.
- Exigences en matière d'écrous, de rondelles et d'assemblage.
- Exigence de contrôle de la finition de surface et de la fragilisation.
- Exigence de certificat, telle que MTC ou EN 10204 3.1.
- Exigence d’inspection par un tiers, le cas échéant.
Pour les fixations personnalisées pour service à froid, envoyez les dessins, les normes et les conditions de travail via XZ Fastener Contactez-nous.
Recommandation finale
Les tests d'impact pour les fixations à basse température vérifient la ténacité sous une charge soudaine à une température spécifiée. Il ne remplace pas les essais de traction, les essais de dureté, l’inspection dimensionnelle ou la vérification du revêtement.
Pour les fixations intérieures générales, les tests d’impact peuvent ne pas être nécessaires. Pour les structures des régions froides, les systèmes GNL, les équipements offshore, les récipients sous pression, les vannes, les brides, les raccords et autres services à basse température, cela doit être défini au stade de la demande de prix.
La règle d'achat la plus sûre est directe : spécifiez la qualité du matériau, la température de service, la méthode de test, les besoins en énergie absorbée, le certificat et la traçabilité avant de commander. C’est ainsi que les acheteurs évitent le risque de rupture fragile et documentent les problèmes après expédition.