Әрбір сынақ хаттамасында (Бринелл, Роквелл, Викерс) тексерілетін нысанға тән процедуралар бар.

Әрбір сынақ хаттамасында (Бринелл, Роквелл, Викерс) тексерілетін нысанға тән процедуралар бар.Роквелл t-сынағы жұқа қабырғалы құбырларды құбырды ұзындығы бойынша кесу және құбыр қабырғасын сыртқы диаметрі емес, ішкі диаметрі бойынша тексеру арқылы сынау үшін пайдалы.
Құбырларға тапсырыс беру - бұл автосалонға бару және автокөлік немесе жүк көлігіне тапсырыс беру сияқты.Қазір сатып алушыларға автомобильді әртүрлі тәсілдермен теңшеуге мүмкіндік беретін көптеген опциялар бар - ішкі және сыртқы түстер, әрлеу пакеттері, сыртқы сәндеу опциялары, қуат беру құралын таңдау және үйдегі ойын-сауық жүйесі сияқты жақсы аудио жүйе.Осы опциялардың барлығымен сіз стандартты жеңіл көлікке қанағаттанбауыңыз мүмкін.
Бұл болат құбырларға қатысты.Оның мыңдаған опциялары немесе техникалық сипаттамалары бар.Өлшемдерге қоса, спецификацияда химиялық қасиеттер мен ең аз аққыштық күші (MYS), соңғы созылу беріктігі (UTS) және бұзылуға дейінгі ең аз ұзару сияқты бірнеше механикалық қасиеттер туралы айтылады.Дегенмен, саладағы көптеген адамдар - инженерлер, сатып алушы агенттер және өндірушілер - саланың стенографиясын пайдаланады және «қарапайым» дәнекерленген құбырларды шақырады және тек бір сипаттаманы тізімдейді: қаттылық.
Бір сипаттама бойынша көлікке тапсырыс беруге тырысыңыз («Маған автоматты беріліс қорабы бар көлік керек») және сатушымен сіз алысқа бармайсыз.Ол көптеген нұсқалары бар пішінді толтыруы керек.Бұл болат құбырларға қатысты: қолдануға жарамды құбырды алу үшін құбыр өндірушісі қаттылыққа қарағанда әлдеқайда көп ақпарат қажет.
Қаттылық қалай басқа механикалық қасиеттердің қабылданған алмастырғышына айналды?Бұл құбыр өндірушілерден басталған болуы мүмкін.Қаттылықты тексеру жылдам, оңай және салыстырмалы түрде арзан жабдықты қажет ететіндіктен, құбыр сатушылар құбырдың екі түрін салыстыру үшін қаттылықты сынауды жиі пайдаланады.Қаттылықты тексеру үшін оларға тек құбырдың тегіс бөлігі мен сынақ қондырғысы қажет.
Құбырдың қаттылығы UTS-пен тығыз байланысты және негізгі ереже (пайыз немесе пайыздық диапазон) MYS бағалау үшін пайдалы, сондықтан қаттылықты сынау басқа қасиеттер үшін қаншалықты қолайлы прокси бола алатынын көру оңай.
Сонымен қатар, басқа сынақтар салыстырмалы түрде қиын.Қаттылықты тексеру бір машинада шамамен бір минутты алады, ал MYS, UTS және ұзарту сынақтары үлгіні дайындауды және үлкен зертханалық жабдыққа айтарлықтай инвестицияны қажет етеді.Салыстырмалы түрде айтсақ, құбыр диірменінің операторы қаттылық сынамасын секундтарда аяқтайды, ал маман металлург бірнеше сағатта созылу сынағын орындайды.Қаттылық сынамасын орындау қиын емес.
Бұл инженерлік құбырларды өндірушілер қаттылық сынақтарын пайдаланбайды дегенді білдірмейді.Көпшілігі мұны жасайды деп айтуға болады, бірақ олар барлық сынақ жабдықтарында құралдың қайталануы мен қайталану мүмкіндігін бағалайтындықтан, олар сынақтың шектеулерін жақсы біледі.Олардың көпшілігі оны өндіріс процесінің бөлігі ретінде түтіктің қаттылығын бағалау үшін пайдаланады, бірақ оны түтіктің қасиеттерін сандық бағалау үшін пайдаланбайды.Бұл жай ғана өту/сәтсіз сынақ.
Неліктен маған MYS, UTS және ең аз ұзартуды білу керек?Олар түтіктер жинағының өнімділігін көрсетеді.
MYS – материалдың тұрақты деформациясын тудыратын ең аз күш.Егер сіз сымның түзу бөлігін (ілгіш сияқты) аздап бүгіп, қысымды босатқыңыз келсе, екі нәрсенің бірі орындалады: ол бастапқы күйіне (тікелей) оралады немесе иіліп қалады.Егер ол әлі де түзу болса, онда сіз MYS-тен әлі өтпегенсіз.Егер ол әлі бүгілген болса, сіз жіберіп алдыңыз.
Енді сымның екі ұшын қысқышпен ұстаңыз.Егер сіз сымды екіге бөле алсаңыз, сіз оны UTS-тен өттіңіз.Сіз оны қатты тартасыз және адамнан тыс күш-жігеріңізді көрсету үшін сізде екі сым бар.Егер сымның бастапқы ұзындығы 5 дюйм болса және ақаулықтан кейінгі екі ұзындық 6 дюймге дейін қосылса, сым 1 дюймге немесе 20% созылады.Нақты созылу сынақтары үзілу нүктесінің 2 дюймінде өлшенеді, бірақ қандай болса да – сызықтық керілу тұжырымдамасы UTS-ті көрсетеді.
Болат микрографиялық үлгілерді кесіп, жылтыратып, түйіршіктер көрінуі үшін әлсіз қышқыл ерітіндісімен (әдетте азот қышқылы және спирт) ою керек.100 есе үлкейту әдетте болат дәндерін тексеру және олардың мөлшерін анықтау үшін қолданылады.
Қаттылық - бұл материалдың соққыға қалай әрекет ететінін сынау.Қысқа ұзындықтағы түтіктер тістелген жақтары бар ілмекке салынып, ілмекті жабу үшін шайқалғанын елестетіп көріңіз.Құбырды туралаудан басқа, ілмектердің жақтары құбырдың бетінде із қалдырады.
Қаттылық сынағы осылай жұмыс істейді, бірақ ол соншалықты өрескел емес.Сынақ бақыланатын соққы өлшемі мен бақыланатын қысымға ие.Бұл күштер бетті деформациялай отырып, шегіністерді немесе ойықтарды құрайды.Тістің мөлшері немесе тереңдігі металдың қаттылығын анықтайды.
Болатты бағалау кезінде әдетте Бринелл, Викерс және Роквелл қаттылық сынағы қолданылады.Олардың әрқайсысында өз шкаласы бар және олардың кейбіреулерінде Rockwell A, B, C және т.Роквелл B сынағы диаметрі 1⁄16 дюйм болатын болат шардың жеңіл алдын ала жүктеме мен 100 кгс негізгі жүктеме арасындағы болатқа ену күшінің айырмашылығын өлшейді.Стандартты жұмсақ болат үшін әдеттегі нәтиже HRB ​​60 болып табылады.
Материал ғалымдары қаттылықтың UTS-пен сызықтық байланысы бар екенін біледі.Демек, берілген қаттылық UTS болжайды.Сол сияқты, құбыр өндірушісі MYS және UTS байланысты екенін біледі.Дәнекерленген құбырлар үшін MYS әдетте 70% - 85% UTS құрайды.Нақты мөлшер түтіктерді өндіру процесіне байланысты.HRB 60 қаттылығы шаршы дюйм үшін UTS 60 000 фунтқа (PSI) және шамамен 80% MYS сәйкес келеді, бұл 48 000 PSI.
Жалпы өндіріске арналған құбырлардың ең көп тараған спецификациясы максималды қаттылық болып табылады.Өлшемнен басқа, инженерлер сонымен қатар жақсы жұмыс диапазонында дәнекерленген қарсылық (ERW) құбырларын анықтауға қызығушылық танытады, бұл HRB 60 ықтимал максималды қаттылығы бар бөлік сызбаларына әкелуі мүмкін. Бұл шешімнің өзі бірқатар механикалық соңғы қасиеттерге әкеледі, оның ішінде қаттылықтың өзі.
Біріншіден, HRB 60 қаттылығы бізге көп нәрсе айтпайды.HRB 60 көрсеткіші өлшемсіз сан болып табылады.HRB 59 бойынша бағаланған материалдар HRB 60 деңгейінде сыналған материалдардан жұмсақ, ал HRB 61 HRB 60-қа қарағанда қаттырақ, бірақ қаншалықты?Оны көлем (децибелмен өлшенген), момент (фунт-футпен өлшенген), жылдамдық (уақытқа қатысты қашықтықпен өлшенген) немесе UTS (шаршы дюймге фунтпен өлшенген) сияқты сандық түрде анықтау мүмкін емес.HRB 60 оқу бізге нақты ештеңе айтпайды.Бұл физикалық қасиет емес, материалдық қасиет.Екіншіден, қаттылықты өздігінен анықтау қайталану немесе қайталану мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін қолайлы емес.Сынау алаңдары бір-біріне жақын болса да үлгідегі екі учаскені бағалау жиі қаттылық көрсеткіштерінің әртүрлі болуына әкеледі.Сынақтардың сипаты бұл мәселені күшейтеді.Бір позицияны өлшеуден кейін нәтижені тексеру үшін екінші өлшемді қабылдау мүмкін емес.Сынақ қайталануы мүмкін емес.
Бұл қаттылықты өлшеу ыңғайсыз дегенді білдірмейді.Шын мәнінде, бұл UTS материалдары бойынша жақсы нұсқаулық және бұл жылдам әрі оңай сынақ.Дегенмен, түтіктерді анықтауға, сатып алуға және өндіруге қатысатын кез келген адам сынақ параметрі ретінде олардың шектеулерін білуі керек.
«Кәдімгі» құбыр нақты анықталмағандықтан, құбыр өндірушілері әдетте оны ASTM A513:1008 және 1010-да анықталғандай ең жиі қолданылатын болат пен құбыр түріне дейін қысқартады.Құбырлардың барлық басқа түрлерін алып тастағаннан кейін де, құбырлардың осы екі түрінің механикалық қасиеттерінің мүмкіндіктері ашық болып қалады.Шын мәнінде, құбырлардың бұл түрлері барлық құбыр түрлерінің механикалық қасиеттерінің ең кең ауқымына ие.
Мысалы, MYS төмен және ұзаруы жоғары болса, түтік жұмсақ болып саналады, яғни ол қатты деп сипатталған құбырға қарағанда созылу, деформация және тұрақты деформация бойынша жақсырақ жұмыс істейді, MYS салыстырмалы түрде жоғары және салыстырмалы түрде төмен ұзарту. ..Бұл киім ілгіштер мен бұрғылар сияқты жұмсақ сым мен қатты сым арасындағы айырмашылыққа ұқсас.
Ұзартудың өзі құбырдың сыни қолданбаларына айтарлықтай әсер ететін тағы бір фактор болып табылады.Жоғары ұзартқыш құбырлар созуға төтеп бере алады;төмен ұзарту материалдары неғұрлым сынғыш және сондықтан апатты шаршауға бейім.Алайда ұзарту қаттылыққа тікелей байланысты жалғыз механикалық қасиет болып табылатын UTS-ке тікелей байланысты емес.
Неліктен құбырлар механикалық қасиеттерінде әр түрлі болады?Біріншіден, химиялық құрамы әртүрлі.Болат - темір мен көміртектің, сондай-ақ басқа да маңызды қорытпалардың қатты ерітіндісі.Қарапайымдылық үшін біз тек көміртегінің пайызымен айналысамыз.Көміртек атомдары темір атомдарының кейбірін ауыстырып, болаттың кристалдық құрылымын жасайды.ASTM 1008 - көміртегі мөлшері 0%-дан 0,10%-ға дейінгі кешенді бастапқы сорт.Нөл - болаттағы өте төмен көміртекті құрамда бірегей қасиеттерді қамтамасыз ететін арнайы сан.ASTM 1010 көміртегі құрамын 0,08%-дан 0,13%-ға дейін анықтайды.Бұл айырмашылықтар үлкен емес сияқты, бірақ олар басқа жерде үлкен өзгеріс жасау үшін жеткілікті.
Екіншіден, болат құбырларды өндіруге немесе өндіруге және кейіннен жеті түрлі өндіріс процесінде өңдеуге болады.ASTM A513 ERW құбырларын өндіруге қатысты жеті түрді тізімдейді:
Егер болаттың химиялық құрамы және құбырларды дайындау кезеңдері болаттың қаттылығына әсер етпесе, онда не істеу керек?Бұл сұрақтың жауабы егжей-тегжейлерді мұқият зерттеуді білдіреді.Бұл сұрақ тағы екі сұраққа әкеледі: қандай мәліметтер және қаншалықты жақын?
Болатты құрайтын дәндер туралы толық ақпарат бірінші жауап болып табылады.Бастапқы диірменде болат өндірілгенде, ол бір қасиеті бар үлкен массаға суымайды.Болат салқындаған кезде оның молекулалары снежинкалардың пайда болуына ұқсас қайталанатын үлгілерді (кристалдар) құрайды.Кристаллдар пайда болғаннан кейін олар дәндер деп аталатын топтарға біріктіріледі.Дәндер салқындаған кезде олар өсіп, бүкіл парақты немесе пластинаны құрайды.Дәннің өсуі болаттың соңғы молекуласы дәнге сіңгенде тоқтайды.Мұның бәрі микроскопиялық деңгейде болады, орташа өлшемді болат дәні шамамен 64 микрон немесе 0,0025 дюймді құрайды.Әрбір дән келесіге ұқсас болғанымен, олар бірдей емес.Олар бір-бірінен өлшемі, бағыты және көміртегі құрамы бойынша аздап ерекшеленеді.Дәндер арасындағы интерфейстерді дән шекаралары деп атайды.Болат істен шыққан кезде, мысалы, шаршау жарықтары салдарынан, ол дән шекараларында істен шығуға бейім.
Әртүрлі бөлшектерді көру үшін қаншалықты жақын қарау керек?Адам көзінің көру өткірлігін 100 есе немесе 100 есе үлкейту жеткілікті.Дегенмен, шикі болатқа 100-ші дәрежеге дейін қарау көп нәрсе жасамайды.Үлгілер үлгіні жылтырату және бетін қышқылмен, әдетте азот қышқылымен және спиртпен сылау арқылы дайындалады, бұл азот қышқылымен ою деп аталады.
Дәл дәндер және олардың ішкі торлары соққыға төзімділікті, MYS, UTS және болат бұзылғанға дейін төтеп бере алатын ұзаруды анықтайды.
Ыстық және суық жолақты прокаттау сияқты болат құю қадамдары астық құрылымына кернеуді беру;егер олар үнемі пішінін өзгертсе, бұл кернеу дәндерді деформациялағанын білдіреді.Басқа өңдеу қадамдары, мысалы, болатты катушкаларға орау, босату және түтік диірменінен өту (түтік пен өлшемді қалыптастыру үшін) болат дәндерін деформациялайды.Оправкадағы құбырдың салқын сызбасы да материалға қысым жасайды, сонымен қатар ұшты қалыптастыру және иілу сияқты өндіріс қадамдары.Астық құрылымының өзгеруі дислокация деп аталады.
Жоғарыда көрсетілген қадамдар болаттың созылғыштығын, оның созылу (жыртылу) кернеуіне төтеп беру қабілетін жояды.Болат сынғыш болады, яғни болатпен жұмыс істеуді жалғастырсаңыз, оның сыну ықтималдығы жоғары.Ұзарту - бұл пластиктің бір құрамдас бөлігі (сығылу - басқа).Бұл жерде сәтсіздік көбінесе қысу кезінде емес, кернеуде болатынын түсіну маңызды.Болат салыстырмалы түрде жоғары созылу себебінен созылу кернеулеріне айтарлықтай төзімді.Дегенмен, болат қысу кезінде оңай деформацияланады - ол икемді, бұл артықшылық.
Мұны сығымдауға беріктігі өте жоғары, бірақ иілгіштігі төмен бетонмен салыстырыңыз.Бұл қасиеттер болатқа қарама-қарсы.Сондықтан жолдар, ғимараттар мен тротуарлар үшін қолданылатын бетон жиі күшейтіледі.Нәтиже екі материалдың да беріктігіне ие өнім болып табылады: болат керілуде және бетон сығуда күшті.
Шынықтыру кезінде болаттың созылғыштығы төмендейді, ал оның қаттылығы артады.Басқаша айтқанда, ол қатаяды.Жағдайға байланысты бұл артықшылық болуы мүмкін, бірақ ол да кемшілік болуы мүмкін, өйткені қаттылық сынғыштыққа тең.Яғни, болат неғұрлым қатты болса, соғұрлым оның серпімділігі аз болады, сондықтан оның істен шығуы ықтимал.
Басқаша айтқанда, процестің әрбір қадамы құбырдың икемділігін қажет етеді.Бөлшек өңделген сайын ол ауыр болады, ал егер ол тым ауыр болса, онда ол негізінен пайдасыз.Қаттылық сынғыштық болып табылады, ал сынғыш түтіктер пайдалану кезінде істен шығуға бейім.
Бұл жағдайда өндірушінің нұсқалары бар ма?Қысқасы, иә.Бұл опция күйдіру болып табылады және дәл сиқырлы болмаса да, ол мүмкіндігінше сиқырлы.
Қарапайым тілмен айтқанда, күйдіру металдарға физикалық әсердің барлық әсерін жояды.Процесс барысында металл кернеуді жеңілдету немесе қайта кристалдану температурасына дейін қызады, бұл дислокацияларды жоюға әкеледі.Осылайша, процесс жасыту процесінде қолданылатын нақты температура мен уақытқа байланысты икемділікті ішінара немесе толығымен қалпына келтіреді.
Күйдіру және бақыланатын салқындату дәннің өсуіне ықпал етеді.Егер мақсат материалдың сынғыштығын азайту болса, бұл пайдалы, бірақ астықтың бақыланбайтын өсуі металды тым жұмсартып, оны мақсатты пайдалану үшін жарамсыз етеді.Жасыту процесін тоқтату - тағы бір сиқырлы нәрсе.Қажетті температурада дұрыс қатайтатын агентпен қажетті уақытта сөндіру процесті тез тоқтатады және болаттың қасиеттерін қалпына келтіреді.
Қаттылық сипаттамаларынан бас тартуымыз керек пе?жоқ.Қаттылық қасиеттері, ең алдымен, болат құбырлардың сипаттамаларын анықтауда нұсқаулық ретінде құнды.Қаттылық пайдалы өлшем болып табылады және құбырлы материалға тапсырыс беру кезінде көрсетілуі және қабылдау кезінде тексерілуі керек бірнеше қасиеттердің бірі (әр жөнелтілім үшін құжатталған).Қаттылық сынағы сынақ стандарты ретінде пайдаланылған кезде оның тиісті масштаб мәндері мен бақылау шектері болуы керек.
Дегенмен, бұл материалды өтудің (қабылдау немесе қабылдамау) шынайы сынағы емес.Қаттылыққа қоса, өндірушілер құбырдың қолданылуына байланысты MYS, UTS немесе ең аз ұзарту сияқты басқа сәйкес қасиеттерді анықтау үшін жеткізілімдерді мезгіл-мезгіл тексеріп отыруы керек.
Wynn H. Kearns is responsible for regional sales for Indiana Tube Corp., 2100 Lexington Road, Evansville, IN 47720, 812-424-9028, wkearns@indianatube.com, www.indianatube.com.
Tube & Pipe Journal 1990 жылы металл құбырлар өнеркәсібіне арналған алғашқы журнал ретінде шығарылды.Бүгінгі күні бұл Солтүстік Америкадағы жалғыз салалық басылым болып қала береді және құбыр мамандары үшін ең сенімді ақпарат көзі болды.
Өнеркәсіптің құнды ресурстарына оңай қол жеткізуді қамтамасыз ететін FABRICATOR-ға толық сандық қол жетімділік қазір қол жетімді.
Құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізуді қамтамасыз ететін The Tube & Pipe Journal журналына толық сандық қол жетімділік қазір қол жетімді.
Соңғы технологиялық жетістіктері, озық тәжірибелері және салалық жаңалықтары бар металды штамптау нарығы журналы STAMPING Journal-ға толық цифрлық қол жетімділікті пайдаланыңыз.
Құнды салалық ресурстарға оңай қол жеткізуді қамтамасыз ететін The Fabricator en Español сандық басылымына толық қол жетімділік қазір қол жетімді.
Нашвилл дүкенінің иесі және негізін қалаушы Адам Хеффнермен екі бөлімнен тұратын шоуымыздың екінші бөлігінде…