Penentuan Nilai-r sesuai ISO 10113

"Nilai-r adalah “rasio regangan lebar plastis yang sebenarnya terhadap regangan ketebalan plastis yang sebenarnya" pada spesimen logam yang mengalami tegangan tarik uniaksial (definisi dari DIN EN ISO 10113).

Untuk menghitung nilai-r, diperlukan pengukuran regangan lebar dan ketebalan plastik yang sebenarnya selama pemanjangan yang seragam. Namun demikian, karena jauh lebih mudah mengukur perubahan panjang daripada perubahan ketebalan, maka standar didasarkan pada model volume konstan dalam kisaran hingga gaya maksimum Ag (elongasi seragam). Jika kita mengasumsikan bahwa volume konstan hingga regangan ekstensometer plastik pada gaya maksimum Ag, kita dapat mengganti perubahan ketebalan dengan perubahan panjang untuk menentukan nilai-r.

Jika nilai r- adalah 1, maka kita melihat bahan isotropik di mana deformasi dalam hal lebar dan ketebalan berubah pada tingkat yang sama. Jika nilainya lebih besar dari 1, kita memiliki deformasi yang lebih besar pada lebarnya. Jika nilainya lebih kecil dari 1, kita memiliki deformasi yang lebih besar dalam ketebalan.

Standar ISO 10113 juga mendefinisikan tiga prosedur dan dua metode untuk penentuan nilai r-.

Tiga prosedur: Dalam prosedur otomatis, baik perpanjangan maupun perubahan lebar diukur dengan ekstensometer. Selain itu, terdapat prosedur semi-otomatis, di mana hanya ekstensi yang diukur dengan ekstensometer, dan prosedur manual, di mana perubahan lebar dan ekstensi diukur secara manual.

Untuk prosedur manual dan semi-otomatis, nilai-r ditentukan menurut metode single point. Disini, nilai-r ditentukan pada tingkat regangan plastik tertentu (misalnya, melalui penentuan nilai pada elongasi plastik 2% dan 5%).

Prosedur otomatis juga menyediakan opsi metode regresi, yang mencakup suatu rangkaian pengembangan, yaitu, full strain rate. Data yang diperoleh dari regangan longitudinal plastik yang sebenarnya dan regangan lebar plastik dalam range strain tertentu digunakan untuk menentukan kemiringan.

Metode regresi direkomendasikan karena memberikan nilai r-yang lebih andal karena dirata-ratakan pada rentang yang lengkap dan bukan hanya cuplikan, seperti halnya dengan metode titik tunggal (di mana penentuan biasanya didasarkan pada 2 atau 5% perpanjangan plastik).

Sejak edisi 2020, ISO 10113 (2020-08) merekomendasikan penggunaan “ekstensometer untuk pengukuran pengurangan lebar seketika yang mampu mengukur perubahan lebar di beberapa lokasi yang secara ideal didistribusikan secara merata di seluruh panjang pengukur.”

Dengan perubahan standar ini, hasil spesimen yang realistis harus ditentukan dan reproduktifitas harus ditingkatkan. Selain itu, metode ini lebih mudah dipahami, karena volume spesimen yang sama digunakan untuk perubahan lebar dan ekstensi.

ZwickRoell menawarkan videoXtens T-160 HP khusus untuk rekomendasi standar ini. Ini mengukur lebih dari 10 sumbu pengukuran, didistribusikan secara merata di seluruh rentang pengukuran. Alat ini tidak hanya menghasilkan nilai-r untuk ISO 10113, tetapi juga nilai yang tepat dan sangat akurat, karena dirancang khusus untuk pengujian ini.