Xem toàn bộ Tiêu chuẩn ASTM.

Giới thiệu Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) 

Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) là một tổ chức tiêu chuẩn quốc tế tập trung phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Tổ chức này được thành lập vào năm 1898 bởi Charles Dudley, một nhà hóa học của Đường sắt Pennsylvania. Trong khi điều tra các vết nứt do gãy đường ray, ông lưu ý rằng có những khác biệt khác nhau về chất lượng thép và đã công bố nghiên cứu của mình về chủ đề này. Điều này sau đó dẫn đến việc soạn thảo các tiêu chuẩn ban đầu đã phát triển qua nhiều năm. ASTM được đổi tên thành ASTM International vào năm 2001 và ngày nay có trụ sở chính đặt tại West Conshohocken, Pennsylvania. ASTM International không chính thức xây dựng các tiêu chuẩn của mình, nhưng những thực hành này có thể được thực thi theo các quy định của liên bang, tiểu bang và thành phố. 

Tin tức về Tiêu chuẩn hóa được công bố trên trang web của ASTM và bạn cũng có thể mua Quy định kỹ thuật tiêu chuẩn thông qua trang web của họ. Các tiêu chuẩn được công bố hàng năm cho các chủ đề chất lượng kỹ thuật như kim loại, nhựa, dầu mỏ, dệt may, sơn, xây dựng, năng lượng, môi trường, y tế, điện tử và Thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE). Có hơn 30.000 thành viên tình nguyện ở hơn 140 quốc gia. Tôi đã làm việc với các tiêu chuẩn ASTM khác nhau cho cả đường ống thép và nhựa trong ngành dầu khí. Nhìn chung có sáu loại tính năng mà bạn sẽ thấy trong tiêu chuẩn ASTM, bao gồm: Phương pháp thử, Quy định kỹ thuật, Phân loại, Thực hành, Hướng dẫn và Thuật ngữ. Bạn cũng có thể xem các phần khác như Phạm vi, Tài liệu viện dẫn, Thuật ngữ, Ý nghĩa và cách sử dụng, Quy trình, Báo cáo và Từ khóa. Tài liệu có thể bao gồm dữ liệu được lập bảng, đồ thị, nghiên cứu địa điểm sơ bộ, an toàn, quy định, phương trình, đơn vị và đặc tính vật liệu. 

Ký hiệu của Tiêu chuẩn ASTM bao gồm:

1. Loại A: Vật liệu sắt thép

2. Loại B: Vật liệu kim loại màu

3. Loại C: Vật liệu gốm, bê tông và gạch

4. Loại D: Vật liệu khác

5. Lớp E: Các chủ đề khác

6. Loại F: Vật liệu cho các ứng dụng cụ thể

7. Loại G: Ăn mòn, xuống cấp và xuống cấp của vật liệu 

1. Loại A: Vật liệu sắt thép (Tiêu chuẩn ASTM A)

Các mặt hàng loại A theo tiêu chuẩn ASTM bao gồm vật liệu sắt và thép. Điều này bao gồm các thuộc tính của kim loại màu khác nhau như cấu trúc, cấp độ, vật đúc, hợp kim và thử nghiệm các sản phẩm thép. Thép là một mặt hàng chủ lực của nền kinh tế thế giới nên cái tên "ASTM International" chắc chắn phù hợp với các ứng dụng trên toàn thế giới. Các nhà sản xuất phải sản xuất các bộ phận có Quy định kỹ thuật chất lượng về độ dẻo, độ bền kéo tối đa và độ giãn dài phần trăm để đảm bảo chúng đáp ứng cả yêu cầu về quy định và an toàn. Như đã đề cập trước đó, ASTM không trực tiếp thực thi các tiêu chuẩn của họ, nhưng chúng phải được tuân theo một cách tự nhiên để các cấu trúc kim loại duy trì tính toàn vẹn của chúng. ASTM A370 đặc biệt bao gồm thử nghiệm cơ học cho các sản phẩm thép. 

2. Loại B: Vật liệu kim loại màu (Tiêu chuẩn ASTM B)

Ký hiệu tiếp theo của ASTM dành cho loại B, vật liệu kim loại màu. Điều này bao gồm nhiều kim loại mà bạn sẽ thấy trong bảng tuần hoàn, chẳng hạn như đồng, nhôm, vàng và bạc. Thép được sử dụng rộng rãi, đó có lẽ là lý do tại sao trong tiêu chuẩn ASTM, ký hiệu A chỉ dành riêng cho sắt và thép. Hãy nhớ rằng, thép ở dạng cơ bản là hợp kim của cacbon (C) và sắt (Fe). Có rất nhiều ứng dụng và quy trình mà các vật liệu kim loại khác tách biệt khỏi thép. Đồng thau (66% đồng, 34% kẽm) cũng nằm trong tiêu chuẩn ASTM B. ASTM B16 dành cho thanh, thanh và dây đồng thau cắt tự do, bao gồm thành phần hóa học và độ cứng Rockwell. Các thử nghiệm công nghiệp khác như độ cứng Rockwell và thử nghiệm tác động Charpy giúp định hình các tiêu chuẩn ASTM, do đó bạn có thể thấy lại cách các tiêu chuẩn ASTM được thực thi một cách tự nhiên trong quan niệm về các thiết kế và thực tiễn nhất định. 

3. Loại C: Vật liệu gốm, bê tông và gạch (Tiêu chuẩn ASTM C) 

Loại C dành cho vật liệu gốm, bê tông và gạch xây. Thủy tinh cũng được bao gồm trong chỉ định ASTM C. ASTM C1036 chứa thông tin về kính phẳng dành cho các sản phẩm kiến trúc như gương và kính nhiều lớp, vì vậy bạn có thể thấy tính thẩm mỹ cũng đóng một vai trò trong việc xây dựng các tiêu chuẩn. ASTM C67 và ASTM C126 liên quan đến việc thử nghiệm kết cấu gạch và ngói đất sét, bao gồm cả cường độ nén. Trong quá trình nung, đưa đất sét và men đến hình thức cuối cùng như mong muốn, có thể xảy ra hiện tượng nứt, nổ nếu không xử lý đúng cách.

ASTM C387 là tiêu chuẩn kỹ thuật cho hỗn hợp bê tông. Bê tông có cường độ nén cao nhưng cường độ kéo cuối cùng yếu. Khi đi trên vỉa hè bê tông, bạn sẽ nhận thấy các khối bê tông không bị lún do có độ cứng cao. Bê tông là vật liệu tổng hợp của nước trộn với xi măng. Có nhiều biến thể khác nhau của bê tông trong đó xi măng Portland là vật liệu kết dính phổ biến nhất được sử dụng trên toàn thế giới. Gốm sứ thường có độ cứng cao và độ dẻo dai thấp (khả năng chống nứt gãy kém hơn so với kim loại). ASTM C144 có thông tin về khối xây về sự phân loại của cát trát. 

4. Loại D: Vật liệu khác (Tiêu chuẩn ASTM D) 

ASTM D dùng để chỉ các vật liệu khác, bao gồm cả nhựa. ASTM dường như không có một phân loại thực sự dành riêng cho nhựa, vì vậy nó thuộc danh mục khác. Như tôi đã nói trước đây, thép là một mặt hàng chủ lực của nền kinh tế thế giới, vì vậy điều đó sẽ được ưu tiên. Đặc điểm kỹ thuật ASTM D3350 là tiêu chuẩn cho nhựa polyetylen; việc phân loại tế bào của vật liệu được kiểm tra theo các đặc tính chính như mật độ, độ bền kéo và khả năng chống nứt phát triển chậm. Các hợp chất khác nhau được sử dụng để sản xuất polyetylen mật độ cao (HDPE) và chúng phải trải qua quá trình thử nghiệm như tên gọi của ASTM! Có nhiều hình thức kết nối ống nhựa và phụ kiện khác nhau theo tiêu chuẩn ASTM D3261 là một ví dụ, sử dụng phản ứng tổng hợp nhiệt đối đầu. Các chủ đề khác trong danh mục Vật liệu khác bao gồm độ pH của nước (ASTM D1293), Các thành phần trong nước (ASTM D1976), và Độ dẫn điện và điện trở suất của nước (ASTM D1125). 

5. Lớp E: Các môn học khác (Tiêu chuẩn ASTM E) 

ASTM E liên quan đến các lĩnh vực khác. Loại này dường như bao gồm lĩnh vực về lửa, với các lĩnh vực như Thử nghiệm lửa cho vật liệu xây dựng (ASTM E119), Tính dễ cháy bề mặt của vật liệu (ASTM E162) và Mật độ quang học của khói (ASTM E662). Đặc tính cháy bề mặt của vật liệu xây dựng (ASTM E84) cũng như Độ thấm khí của vật liệu xây dựng (ASTM E2178) cũng được bao gồm. Nước dường như cũng là một trong những chủ đề linh tinh, với Truyền hơi nước (ASTM E96) và Sự thấm nước của cửa sổ và cửa ra vào bên ngoài (ASTM E1105) được phân loại theo chỉ định ASTM E. Ngoài lửa và nước, ASTM E23 còn bao gồm thử nghiệm tác động Charpy và thử nghiệm sàng lọc kháng khuẩn là một phần của Quy định kỹ thuật ASTM E2149. 

6. Loại F: Vật liệu cho các ứng dụng cụ thể (Tiêu chuẩn ASTM F) 

ASTM F đề cập đến vật liệu cho các ứng dụng cụ thể. Loại F chắc chắn có thể cụ thể, vì tôi đã từng xem Tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu của buồng nhựa nhiệt dẻo (ASTM F2787)! Hầu hết các công ty và nhà sản xuất sẽ có những hướng dẫn chung về hệ thống và thiết kế, nhưng bạn cần có một tiêu chuẩn cụ thể cho từng ứng dụng; không có tiêu chuẩn phổ quát thực sự nào có thể phù hợp với tất cả các ứng dụng. Tôi đã thấy điều này từ các nghiên cứu địa kỹ thuật và thử nghiệm đất khác nhau trong phòng thí nghiệm. Mỗi ứng dụng và vị trí địa lý có thể khác nhau, nhưng đó chính là niềm vui của việc nghiên cứu. Trong ngành dầu khí, tôi đã thấy các tiêu chuẩn Loại F cho Ống luồn dây HDPE vách cứng (ASTM F2160) và Ống luồn dây HDPE nối với khớp nối cơ khí (ASTM F2176). ASTM F1668 nói về quy trình thi công ống nhựa chôn, nhưng bạn có thể thấy từ trước rằng ASTM A sẽ phù hợp hơn với ống thép. 

7. Loại G: Ăn mòn, xuống cấp và xuống cấp của vật liệu (Tiêu chuẩn ASTM G) 

ASTM G đề cập đến sự ăn mòn, hư hỏng và xuống cấp của vật liệu. Sự xuống cấp và xuống cấp là những khía cạnh quan trọng trong lĩnh vực khoa học vật liệu vì bạn đang nghiên cứu lý thuyết hư hỏng và dự đoán hiệu suất của vật liệu trong một số điều kiện nhất định. Điều bắt buộc là các nhà sản xuất và nhà cung cấp phải kiểm tra sản phẩm của họ và xác định các phạm vi dung sai khác nhau để họ có thể đưa ra khuyến nghị phù hợp cho việc lựa chọn sản phẩm của mình. Và là một kỹ sư, bạn phải có khả năng chọn thiết bị phù hợp cho một thiết kế cụ thể. Nếu đặt hàng sai thiết bị, điều này có thể dẫn đến lãng phí chi phí cũng như thời gian và các hậu quả khác nếu thiết bị được sử dụng với các thành phần không chính xác. 

ASTM G154 đánh giá sự thay đổi tính chất vật liệu khi vận hành đèn UV huỳnh quang đối với vật liệu phi kim loại. Đối với ASTM G154, các điều kiện môi trường được kiểm soát khi các vật phẩm có thể kiểm tra được tiếp xúc với tia UV huỳnh quang, vì bạn đang cố gắng mô phỏng các điều kiện thực tế có thể xảy ra trong tình huống thực tế. Ăn mòn có thể xảy ra trong vật liệu kim loại, nhưng vì ăn mòn là thực thể riêng của nó như điện hóa học nên nó tách biệt với các Quy định kỹ thuật của ASTM A và ASTM B. Ví dụ, ASTM B bao gồm các Quy định kỹ thuật chung của nhôm, nhưng ASTM G69 dành cho khả năng ăn mòn của hợp kim nhôm.