Hainbat saiakuntza-protokolok (Brinell, Rockwell, Vickers) entseatzen ari den proiekturako espezifikoak diren prozedurak dituzte. Rockwell T proba egokia da horma argien hodiak ikuskatzeko, hodia luzera moztuz eta horma barruko diametrotik kanpoko diametrotik baino gehiago probatzeko.
Hodi bat eskatzea autoen kontzesionario batera joan eta auto edo kamioi bat eskatzea bezalakoa da. Gaur egun, eskuragarri dauden aukera askori esker, erosleek ibilgailua hainbat modutan pertsonaliza dezakete: barruko eta kanpoaldeko koloreak, barruko moztu paketeak, kanpoko estilo-aukerak, powertrain aukerak eta etxeko entretenimendu-sistema baten pareko audio-sistema.
Altzairuzko hodiak hori besterik ez dira. Milaka aukera edo zehaztapen ditu. Dimentsioez gain, zehaztapenak propietate kimiko eta mekaniko batzuk zerrendatzen ditu, hala nola, ugaltze-erresistentzia minimoa (MYS), azken trakzio-ersistentzia (UTS) eta gutxieneko luzapena hutsegitearen aurretik. Hala ere, industriako askok —ingeniariek, erosketa-agenteek eta fabrikatzaileek— erabiltzen dute onartutako industria-laburdurak: "hodi arruntak" eta gogortasun-ezaugarri batzuk soilik erabiltzen dituzte.
Saiatu kotxe bat ezaugarri bakar baten arabera eskatzen (“Auto bat behar dut transmisio automatikoa duen”) eta ez zara saltzaile batekin urrunegi iritsiko. Aukera asko dituen eskaera orria bete behar du. Hodia hori besterik ez da – aplikaziorako hodi egokia lortzeko, hodiaren fabrikatzaileak gogortasuna baino informazio gehiago behar du.
Nola bihurtzen da gogortasuna beste propietate mekaniko batzuen ordezko ezaguna? Ziurrenik hodien ekoizle batekin hasi zen. Gogortasun-probak azkarrak, errazak eta ekipamendu nahiko merkeak behar dituenez, hodi-saltzaileek sarritan erabiltzen dituzte gogortasun-probak bi hodi alderatzeko. Gogortasun-proba bat egiteko, hodiaren luzera leun bat eta proba-base bat baino ez dira behar.
Hodiaren gogortasunak ondo erlazionatzen du UTSarekin, eta, oro har, portzentajeak edo ehuneko-tarteak lagungarriak dira MYS kalkulatzeko, beraz, erraz ikusten da nola gogortasun-probak beste propietateetarako proxy egokia izan daitekeen.
Gainera, beste proba batzuk nahiko konplexuak dira.Gogortasun-probak makina bakarrean minutu bat edo gehiago hartzen duten bitartean, MYS, UTS eta luzapen-probak laginak prestatzea eta laborategiko ekipamendu handietan inbertsio handia eskatzen dute. Konparazio gisa, segundo behar ditu hodi-errota-operadore batek gogortasun-proba bat egiteko eta orduak behar ditu metalurgiako teknikari profesional batek trakzio-proba bat egiteko. Ez da zaila gogortasuna egiaztatzea.
Horrek ez du esan nahi ingeniaritza-hodien fabrikatzaileek gogortasun-probak erabiltzen ez dituztenik. Jende gehienak egiten duela esatea seguru dago, baina proba-ekipo guztietan errepikakortasuna eta erreproduzigarritasunaren ebaluazioak egiten dituztenez, ondo ezagutzen dituzte probaren mugak. Gehienek hodiaren gogortasuna ebaluatzea erabiltzen dute produkzio-prozesuaren zati gisa, baina ez dute hodiaren propietateak kuantifikatzeko erabiltzen.
Zergatik jakin behar duzu MYS, UTS eta gutxieneko luzapenari buruz? Hodiak muntaian nola jokatuko duen adierazten dute.
MYS materialaren deformazio iraunkorra eragiten duen gutxieneko indarra da. Alanbre zuzen bat (eskegigailu bat bezala) apur bat tolesten eta presioa askatzen saiatzen bazara, bi gauza hauetako bat gertatuko da: jatorrizko egoerara itzuliko da (zuzena) edo tolestuta geratuko da. Oraindik zuzen badago, ez duzu MYS gainditu. Okertuta zaude oraindik.
Orain, erabili aliketak alanbrearen bi muturrak lotzeko. Alanbrea bi zatitan urratu dezakezun, bere UTS gainditzen ari zara. Tentsio handia jartzen diozu eta bi hari dituzu zure giza gaindiko ahalegina erakusteko. Alanbrearen jatorrizko luzera 5 hazbetekoa bada, eta hutsegitearen ondoren bi luzerak 6 hazbete gehitzen badira, alanbrea % 20ko luzera da. porrot puntua, baina dena delakoa - tira alanbre kontzeptuak UTS ilustratzen du.
Altzairuzko fotomikrografiaren laginak moztu, leundu eta grabatu behar dira disoluzio azido samarra erabiliz (normalean azido nitrikoa eta alkohola (nitroetanola)) aleak ikusgai jartzeko. 100x handitzea erabiltzen da normalean altzairu aleak ikuskatzeko eta alearen tamaina zehazteko.
Gogortasuna material batek inpaktuari nola erantzuten dion jakiteko proba da.Imajina ezazu hodi zati labur bat zerradun barailak dituen morroi batean sartzea eta bira ixteko bira ematea.Hodia berdintzeaz gain, morroaren barailek koskak ere uzten dituzte tutuaren gainazalean.
Horrela funtzionatzen du gogortasun-probak, baina ez da horren latza.Proba honek talka-tamaina kontrolatua eta presio kontrolatua ditu.Indar hauek gainazala deformatzen dute, koska edo koska bat sortuz.Koskaren tamainak edo sakonerak zehazten du metalaren gogortasuna.
Altzairua ebaluatzeko, ohiko gogortasun-probak Brinell, Vickers eta Rockwell dira. Bakoitzak bere eskala du, eta batzuek proba-metodo anitz dituzte, hala nola Rockwell A, B eta C. Altzairuzko hodietarako, ASTM A513 zehaztapenak Rockwell B proba aipatzen du (HRB edo RB gisa laburtua). 100 kgf. Altzairu leun estandarraren emaitza arrunta HRB 60 da.
Materialen zientzialariek badakite gogortasuna UTS-rekin linealki lotuta dagoela. Horregatik, gogortasun jakin batek UTS aurreikus dezake. Era berean, tutu-ekoizleek badakite MYS eta UTS erlazionatuta daudela. Soldatutako hodietarako, MYS normalean UTS-ren % 70 eta % 85 da. Zenbateko zehatza hodia egiteko prozesuaren araberakoa da. ch (PSI) eta %80ko MYS, edo 48.000 PSI.
Fabrikazio orokorrean hodien zehaztapen ohikoena gogortasun maximoa da. Tamainaz gain, ingeniaria erresistentzia elektriko soldatutako (ERW) hodi bat lan-eremu onean zehazteaz arduratu zen, eta horrek HRB 60-ko gogortasun maximoa sor zezakeen osagaien marrazkian bere bidea aurkitzea. Erabaki honek bakarrik azken gogortasun propietate mekaniko sorta bat dakar.
Lehenik eta behin, HRB 60-ren gogortasunak ez digu asko esaten. HRB 60 irakurketa dimentsiorik gabeko zenbaki bat da. HRB 59-rekin ebaluatutako materiala HRB 60-rekin probatutako materiala baino leunagoa da, eta HRB 61 HRB 60 baino gogorragoa da, baina zenbateraino? ), edo UTS (hazbete karratuko kilotan neurtuta). HRB 60 irakurtzeak ez digu ezer zehatzik esaten. Materialaren propietate bat da, baina ez propietate fisikoa. Bigarrenik, gogortasun-probak ez dira egokiak errepikagarritasunerako edo errepikagarritasunerako. Proba-lagin batean bi kokapen ebaluatzea, proba-kokapenak elkarrengandik hurbil egon arren. neurtu da, ezin da bigarren aldiz neurtu emaitzak egiaztatzeko.Proba errepikagarritasuna ezin da.
Horrek ez du esan nahi gogortasun-probak deserosoak direnik.Izan ere, material baten UTSrako gida ona eskaintzen du, eta egiteko proba azkar eta erraza da.Hala ere, hodiak zehazten, erostean eta fabrikatzen parte hartzen duten guztiek jakin beharko lukete proba-parametro gisa dituen mugak.
Hodi "normala" ondo definituta ez dagoenez, behar denean, hodi-fabrikatzaileek ASTM A513-n definitutako altzairuzko hodi eta hodi mota gehien erabiltzen diren bietara murrizten dute: 1008 eta 1010. Beste hodi mota guztiak kendu ondoren ere, bi hodi mota hauen propietate mekanikoei dagozkien aukerak zabalik daude. Izan ere, hodi mota hauek edozein motatako propietate mekanikoak dituzte.
Esate baterako, hodi bat biguna dela deskribatzen da MYS baxua bada eta luzapena handia bada, hau da, trakzioan, desbideratzean eta ezartzean gogor gisa deskribatutako hodi batek baino hobeto funtzionatzen du, MYS nahiko altua eta luzapen nahiko txikia duena.Hau alanbre bigunaren eta gogorren arteko desberdintasunaren antzekoa da, hala nola zintzilikarioak eta zulagailuak.
Luzapena bera da hodien aplikazio kritikoetan eragin handia duen beste faktore bat.Luzapen handia duten hodiek trakzio-indarrak jasan ditzakete;Luzapen txikia duten materialak hauskorragoak dira eta, beraz, neke motako hutsegite katastrofikoak izateko joera handiagoa dute.Hala ere, luzapena ez dago zuzenean lotuta UTS-rekin, hau da, gogortasunarekin zuzenean lotuta dagoen propietate mekaniko bakarra.
Zergatik aldatu egiten dira hainbeste hodien propietate mekanikoak?Lehenik eta behin, konposizio kimikoa ezberdina da.Altzairua burdinaren eta karbonoaren eta beste aleazio garrantzitsu batzuen soluzio solidoa da.Sinpletasunagatik, karbono-ehunekoez bakarrik arituko gara hemen.Karbono-atomoek burdin atomo batzuk ordezkatzen dituzte, altzairuaren kristal-egitura osatuz.ASTM 1008 karbono-eduki primarioa da. altzairuaren karbono-edukia oso baxua denean propietate bereziak sortzen dituen zenbaki berezia.ASTM 1010ek % 0,08 eta 0,13 arteko karbono-edukia zehazten du. Ezberdintasun horiek ez dirudite handirik, baina aski handiak dira beste leku batean diferentzia handia egiteko.
Bigarrenik, altzairuzko hodia fabrikatu edo fabrikatu daiteke eta, ondoren, zazpi fabrikazio-prozesu desberdinetan prozesatu.ASTM A513-k ERW hodien ekoizpenarekin lotutako zazpi mota zerrendatzen ditu:
Altzairuaren konposizio kimikoak eta hodiak fabrikatzeko urratsek altzairuaren gogortasunean eraginik ez badute, zer da?Galdera honi erantzuteak xehetasunak aztertzea esan nahi du. Galdera honek beste bi galdera eskatzen ditu: Zein xehetasun eta zenbat hurbil?
Altzairua osatzen duten aleei buruzko xehetasunak dira lehen erantzuna.Altzairua lehen mailako altzairutegian egiten denean, ez da ezaugarri bakarreko bloke erraldoi batean hozten.Altzairua hozten den heinean, altzairuaren molekulak errepikatzen diren ereduetan antolatzen dira (kristalak), elur malutak sortzen diren antzera.Kristalak eratu ondoren, aleak edo xaflak hoztu egiten dira. aleak hazteari uzten diote azken altzairu molekulak aleek xurgatzen dituzten heinean. Hau guztia maila mikroskopikoan gertatzen da, batez besteko tamaina 64 µ edo 0,0025 hazbeteko zabalera duelako. Ale bakoitza hurrengoaren antzekoa den arren, ez dira berdinak. Tamaina, orientazioa eta karbono edukia apur bat aldatzen dira. ale-mugak.
Noraino begiratu behar duzu antzeman daitezkeen aleak ikusteko?100x handitzea, edo 100x gizakiaren ikusmena, nahikoa da.Hala ere, tratatu gabeko altzairuari potentzia 100 aldiz ikustea besterik ez dago ez da asko erakusten.Lagina lagina leunduz eta gainazala nitroetanol etchanta izeneko azido batekin (normalean azido nitrikoa eta alkohola) grabatuz prestatzen da.
Aleak eta haien barne-sareak dira altzairu batek huts egin aurretik jasan dezakeen talkaren indarra, MYS, UTS eta luzapena zehazten dutenak.
Altzairugintzako urratsak, hala nola, zerrenda beroa eta hotza ijezketa, tentsioa aplikatzen dute alearen egituran;forma iraunkorrean aldatzen badute, horrek esan nahi du esfortzuak alea deformatzen duela.Prozesatzeko beste urrats batzuk, hala nola, altzairua bobinetan kiribiltzea, desbobinatzea eta altzairu-aleak hodi-errota baten bidez deformatzea (hodia osatzeko eta dimentsionatzeko).Hotzeko hodiak mandrilaren gainean marratzeak ere presioa egiten du materialaren gainean, fabrikazio-pausoak, hala nola, muturren konformazioa eta pikor-egitura deitzen zaie.
Goiko pausoek altzairuaren harikortasuna agortzen dute, hau da, trakzio-esfortzua jasateko duen gaitasuna.Altzairua hauskorra bihurtzen da, hau da, lan egiten jarraituz gero haustura litekeena da.Luzapena harikortasunaren osagai bat da (konpresiotasuna beste bat).Garrantzitsua da ulertzea porrota gehienetan trakzio-tentsioan gertatzen dela. dena den, altzairua erraz deformatzen da konpresio-esfortzuan - harikorra da - eta hori abantaila da.
Hormigoiak konpresio-erresistentzia handia du, baina hormigoiarekin alderatuta harikortasun txikia.Propietate hauek altzairuaren aurkakoak dira.Horregatik, errepide, eraikin eta espaloietarako erabiltzen den hormigoia sarritan armaduraz hornitzen da.Emaitza bi materialen indarrak dituen produktua da: tentsiopean, altzairua sendoa da, eta presiopean, hormigoia.
Hotzean lantzean, altzairuaren harikortasuna txikiagotu ahala, bere gogortasuna handitu egiten da.Hau da, gogortu egingo da.Egoeraren arabera, onuragarria izan daiteke;hala ere, desabantaila izan daiteke, gogortasuna hauskortasunarekin parekatzen baita.Hau da, altzairua gogorragoa den heinean, elastikotasun txikiagoa bihurtzen da;beraz, litekeena da huts egitea.
Beste era batera esanda, prozesu-urrats bakoitzak hodiaren harikortasunaren zati bat kontsumitzen du.Piezak funtzionatzen duen heinean zailagoa da, eta gogorregia bada, funtsean, alferrikakoa da.Gogortasuna hauskortasuna da, eta litekeena da hodi hauskor batek huts egitea erabiltzean.
Fabrikatzaileak ba al du aukerarik kasu honetan?Laburbilduz, bai.Aukera hori errekostea da, eta guztiz magikoa ez den arren, magiatik ahalik eta gertuen dago.
Jendearen esanetan, errekosteak metalaren gaineko tentsio fisikoaren efektu guztiak kentzen ditu. Prozesu honek metala tentsio-arintzeko edo birkristalizazio-tenperaturara berotzen du, eta, ondorioz, dislokazioak ezabatzen ditu.Errekuntza-prozesuan erabilitako tenperatura eta denbora espezifikoaren arabera, prozesuak bere harikortasunaren zati bat edo guztia berreskuratzen du.
Errekotetzeak eta hozte kontrolatuak alearen hazkuntza sustatzen dute. Hau onuragarria da materialaren hauskortasuna murriztea helburu, baina kontrolatu gabeko alearen hazkuntzak metala gehiegi leundu dezake, eta hori erabili nahi duen erabilerarako erabilezin bihurtuz. Errekuzitu prozesua gelditzea ia magikoa da. Tenperatura egokian itzaltzeak une egokian agente tenperatzaile egokiarekin gelditzea prozesuak altzairuaren propietateak azkar berreskuratzen ditu.
Gogortasun-zehaztapena utzi behar al dugu? Ez.Gogortasun-ezaugarriak balio dute batez ere altzairuzko hodiak zehazten direnean erreferentzia-puntu gisa. Neurri erabilgarria da, gogortasuna material tubularra eskatzerakoan zehaztu behar diren hainbat ezaugarrietako bat da eta jasotzean egiaztatu behar da (eta bidalketa bakoitzarekin erregistratu behar da). Gogortasun-ikuskapena ikuskapen-estandarra denean, kontrol-eskalen balioak izan behar ditu.
Dena den, ez da materiala sailkatzeko (onartzeko edo baztertzeko) egiazko proba.Gogortasunaz gain, fabrikatzaileek noizean behin bidalketak probatu behar dituzte beste propietate garrantzitsu batzuk zehazteko, hala nola MYS, UTS edo gutxieneko luzapena, hodiaren aplikazioaren arabera.
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 1990ean metalezko hodien industriari zerbitzatzeko eskainitako lehen aldizkaria bihurtu zen. Gaur egun, industriari eskainitako Ipar Amerikako argitalpen bakarra izaten jarraitzen du eta hodien profesionalentzako informazio iturri fidagarriena bihurtu da.
Orain, The FABRICATOR-en edizio digitalerako sarbide osoarekin, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza.
The Tube & Pipe Journal-en edizio digitala guztiz eskuragarria da orain, industria-baliabide baliotsuetara sarbide erraza eskaintzen duena.
Gozatu STAMPING Journal-en edizio digitalerako sarbide osoa, zeinak azken aurrerapen teknologikoak, praktika onak eta industriako albisteak eskaintzen dituen metal estanpazioaren merkaturako.
Gozatu The Additive Report-en edizio digitalerako sarbide osoa, fabrikazio gehigarria nola erabil daitekeen eraginkortasun operatiboa hobetzeko eta irabaziak handitzeko.
Orain The Fabricator en Español-en edizio digitalerako sarbide osoa dauka, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza.