Ferskate testprotokollen (Brinell, Rockwell, Vickers) hawwe prosedueres spesifyk foar it projekt ûnder test.De Rockwell T-test is geskikt foar it ynspeksje fan ljochtmuorrebuizen troch de buis yn 'e lingte te snijen en de muorre te testen fan' e ynderlike diameter ynstee fan 'e bûtendiameter.
It bestellen fan in buizen is in bytsje as nei in autodealer gean en in auto of frachtwein bestelle. Tsjintwurdich kinne de protte beskikbere opsjes keapers it auto op ferskate manieren oanpasse - ynterieur- en eksterieurkleuren, ynterieurtrimpakketten, eksterieurstylopsjes, karren foar oandriuwing, en in audiosysteem dat hast konkurrearret mei in thúsfermaaksysteem.
Stalen buizen binne krekt dat. It hat tûzenen opsjes of spesifikaasjes. Neist ôfmjittings, de spesifikaasje listet gemyske en ferskate meganyske eigenskippen lykas minimale opbringst sterkte (MYS), ultimate tensile sterkte (UTS), en minimale elongation foar mislearjen. Lykwols, in protte yn 'e yndustry-yngenieurs, oankeap aginten, en fabrikanten-brûke akseptearre de yndustry shorthands hurdens en easkje allinnich de yndustry shorthands hurdens: .
Besykje in auto te bestellen troch ien karakteristyk ("Ik ha in auto mei in automatyske oerdracht nedich") en jo komme net te fier mei in ferkeaper. Hy moat in bestelformulier ynfolje mei in protte opsjes. Pipe is krekt dat - om de goede piip foar de applikaasje te krijen, hat de piipfabrikant mear ynformaasje nedich as gewoan hurdens.
Hoe wurdt hurdens in erkend ferfanging foar oare meganyske eigenskippen? It begon wierskynlik mei in piipprodusint. Om't hurdheidstesten fluch, maklik is en relatyf goedkeape apparatuer fereasket, brûke tubeferkeapers faak hurdenstests om twa buizen te fergelykjen. Om in hurdenstest út te fieren, is alles wat se nedich binne in glêde lingte fan piip en in teststand.
Tube hurdens korreleart goed mei UTS, en as thumbregel binne persintaazjes as persintaazjebereiken nuttich by it skatten fan MYS, dus it is maklik om te sjen hoe hurdenstesten in gaadlike proxy wêze kinne foar oare eigenskippen.
Ek oare tests binne relatyf kompleks. Wylst hurdens testen duorret mar in minút of sa op in inkele masine, MYS, UTS en elongation testen fereasket sample tarieding en wichtige ynvestearrings yn grutte laboratoarium apparatuer. As in ferliking, it duorret sekonden foar in tube mole operator te fieren in hurdens test en oeren foar in profesjonele metallurgical technikus te fieren in hurde kontrôle net-tensile test.
Dit is net te sizzen dat manipulearre pipe fabrikanten net brûke hurdens testing.It is feilich om te sizzen dat de measte minsken dogge, mar om't se dogge gage repeatability en reproducibility beoardielingen op al harren test apparatuer, se binne goed bewust fan de beheinings fan de test.Most brûke beoardieljen buis hurdens as ûnderdiel fan de produksje proses, mar se net brûke it te kwantifisearjen test tube pass eigenskippen / dit is gewoan test tube pass.
Wêrom moatte jo witte oer MYS, UTS en minimale elongation? Se jouwe oan hoe't de buis sil gedrage yn gearkomste.
MYS is de minimale krêft dy't permaninte ferfoarming fan it materiaal feroarsaket. As jo ​​besykje in rjochte tried (lykas in mantelhanger) in bytsje te bûgjen en de druk los te litten, sil ien fan twa dingen barre: it sil weromkomme nei syn oarspronklike steat (rjocht) of it bliuwt bûgd. As it noch rjocht is, binne jo net foarby MYS kommen. As it noch bûgd is, hawwe jo it oerskot.
No, brûk in tang te clamp beide úteinen fan 'e wire.If kinst skuorre de tried yn twa stikken, do bist oer syn UTS.You sette in soad spanning op it en do hast twa triedden te sjen litte jo boppeminsklike ynspanning. As de oarspronklike lingte fan 'e tried is 5 inches, en de twa lingtes nei mislearjen optelle oant 6 inch, de tried is mjitten troch 20 inch, of 20 inch, is de tried binnen mjitten. 2 inch fan it punt fan mislearring, mar wat dan ek - it konsept fan pull-wire yllustrearret de UTS.
Steel photomicrograph samples moatte wurde snije, gepolijst, en etste mei help fan in myld soere oplossing (meastentiids salpetersäure en alkohol (nitroethanol)) te meitsje de korrels sichtber.
Hurdheid is in test fan hoe't in materiaal reagearret op ynfloed. Stel jo foar dat jo in koart stikje piip yn in bankje sette mei serrated kaken en de bank draaie om te sluten. Neist it platjen fan 'e buis litte de kaken fan' e bank ek ynspringingen op it oerflak fan 'e buis.
Dat is hoe't de hurdenstest wurket, mar it is net sa rûch. Dizze test hat in kontroleare ynfloedgrutte en kontroleare druk. Dizze krêften ferfoarmje it oerflak, it meitsjen fan in ynspringing of ynspringing. De grutte of djipte fan 'e yndruk bepaalt de hurdens fan it metaal.
Foar it evaluearjen fan stiel binne mienskiplike hurdheidstests Brinell, Vickers, en Rockwell. Elk hat syn eigen skaal, en guon hawwe meardere testmetoaden, lykas Rockwell A, B, en C. Foar stielen buizen ferwiist ASTM Specification A513 de Rockwell B-test (ôfkoarte as HRB of RB). 100 kgf.In typysk resultaat foar standert myld stiel is HRB 60.
Materiaalwittenskippers witte dat hurdens lineêr besibbe is oan UTS. Dêrom kin in opjûne hurdens UTS foarsizze. Likegoed witte buisfabrikanten dat MYS en UTS besibbe binne. Foar laske piip is MYS typysk 70% oant 85% fan UTS. It krekte bedrach hinget ôf fan it proses fan it meitsjen fan de buis. PSI) en in MYS fan 80%, of 48,000 PSI.
De meast foarkommende piip spesifikaasje yn algemiene manufacturing is maksimale hurdens. Neist grutte, de yngenieur wie dwaande mei it oantsjutte in laske elektryske ferset laske (RW) piip binnen in goed wurkjend berik, dat kin resultearje yn in maksimale hurdens fan mooglik HRB 60 fine syn wei op de komponint drawing. Dit beslút allinnich liedt ta in berik fan finale hurdens sels meganyske eigenskippen, ynklusyf.
Earst, de hurdens fan HRB 60 net fertelle ús folle. De lêzing HRB 60 is in dimensionless number.It materiaal evaluearre mei HRB 59 is sêfter as it materiaal hifke mei HRB 60, en HRB 61 is hurder as HRB 60, mar troch hoefolle? ed yn ôfstân relatyf oan tiid), of UTS (mjitten yn pounds per fjouwerkante inch). Lêzen fan HRB 60 fertelt ús neat spesifyk. Dit is in eigenskip fan it materiaal, mar gjin fysike eigenskip. Twads, hurdens testen is net geskikt foar repeatability of reproducibility. .Neidat in posysje is metten, kin it net in twadde kear mjitten wurde om de resultaten te ferifiearjen.Test werhelleberens is net mooglik.
Dit betsjut net dat hurdens testen is inconvenient.In feit, it jout in goede gids foar in materiaal UTS, en it is in flugge en maklike test in útfiere. Lykwols, elkenien belutsen by spesifisearje, oankeap en produsearjen buizen moatte wêze bewust fan syn beheinings as test parameter.
Omdat "gewoane" piip is net goed definiearre, as it nedich is, pipe fabrikanten faak beheine it del nei de twa meast brûkte stielen piip en piip typen definiearre yn ASTM A513: 1008 en 1010. Sels nei elimineren alle oare tube types, de mooglikheden yn termen fan meganyske eigenskippen fan dizze twa tube soarten binne wiid iepen.
Bygelyks, in buis wurdt beskreaun as sêft as MYS is leech en elongation is heech, wat betsjut dat it docht better yn tensile, deflection en set as in buis beskreaun as hurd, dat hat in relatyf hege MYS en relatyf lege elongation. Dit is gelyk oan it ferskil tusken sêft en hurde tried, lykas kapstokken en boren.
Ferlinging sels is in oare faktor dy't in wichtige ynfloed hat op krityske piipapplikaasjes. Buizen mei hege ferlinging kinne trekkrêften ferneare;materialen mei lege elongation binne brossiger en dêrom mear gefoelich foar katastrofale wurgens-type mislearrings. Lykwols, elongation is net direkt ferbân mei UTS, dat is de ienige meganyske eigenskip direkt ferbân mei hurdens.
Wêrom fariearje de meganyske eigenskippen fan de buizen safolle? Earst is de gemyske gearstalling oars. Stiel is in fêste oplossing fan izer en koalstof en oare wichtige alloys. Foar ienfâld, wy sille allinne omgean mei koalstof persintaazjes hjir. Koalstof atomen ferfange guon fan de izeren atomen, it foarmjen fan de kristal struktuer fan stiel. in hiel bysûnder getal dat produsearret unike eigenskippen as de koalstof ynhâld yn stiel is ultra-low.ASTM 1010 spesifisearret in koalstof ynhâld tusken 0,08% en 0,13%.Dizze ferskillen lykje net grut, mar se binne grut genôch om in grut ferskil earne oars.
Twad, de stielen piip kin fabrisearre of fabrisearre en dêrnei ferwurke yn sân ferskillende manufacturing processes.ASTM A513 ferbân mei ERW piip produksje list sân soarten:
As de gemyske gearstalling fan it stiel en de buis manufacturing stappen hawwe gjin effekt op de hurdens fan it stiel, wat is? It beäntwurdzjen fan dizze fraach betsjut poring oer de details. Dizze fraach freget twa mear fragen: Hokker details, en hoe ticht?
Details oer de kerrels dy't it stiel foarmje binne it earste antwurd. As stiel wurdt makke by in primêre stielmole, koelt it net yn in enoarm blok mei ien inkelde funksje. As it stiel koelt, organisearje de molekulen fan it stiel yn werheljende patroanen (kristallen), fergelykber mei hoe't snieflokken foarmje. groeit as de lêste stielen molekulen wurde opnomd troch de korrels. Dit alles bart op it mikroskopysk nivo omdat de gemiddelde grutte stielen nôt is oer 64 µ of 0,0025 inch breed. Wylst elk nôt is fergelykber mei de folgjende, se binne net itselde. Se ferskille in bytsje yn grutte, oriïntaasje en koalstof ynhâld. it hat de neiging om lâns nôtgrinzen te mislearjen.
Hoe fier moatte jo sjen om te sjen kerrels te sjen? 100x fergrutting, of 100x minsklik fisy, is genôch. Lykwols, gewoan sjen nei ûnbehannele stiel op 100 kear de macht net ferriedt folle. It stekproef wurdt taret troch polishing de stekproef en it etsen fan it oerflak mei in soer (meastentiids salpetersäure en alkohol) neamd in nitroethanol.
It is de korrels en har ynterne rooster dy't de ynfloedsterkte, MYS, UTS en elongaasje bepale dy't in stiel kin ferneare foar mislearring.
Steelmaking stappen, lykas waarm en kâld rolling fan strip, jilde stress yn de nôt struktuer;as se permanint feroarje foarm, dit betsjut dat de spanning ferfoarme it nôt. Oare ferwurkjen stappen, lykas coiling it stiel yn coils, uncoiling it, en deforming fan de stielen korrels troch in buis mole (om foarmje en grutte de buis). Kâlde tekenjen fan de buis op 'e mandrel ek set druk op it materiaal, lykas manufacturing stappen yn' e foarm fan bûging struktuer neamd en bûgen struktuer lykas bûgen struktuer.
De boppesteande stappen deplete de ductility fan it stiel, dat is syn fermogen om te wjerstean tensile (pull-iepen) stress.Stiel wurdt bros, wat betsjut dat it is mear kâns om te brekken as jo bliuwe wurkjen op it.Elongation is ien komponint fan ductility (compressibility is in oare). Stiel ferfoarmet lykwols maklik ûnder drukspanning - it is duktiel - wat in foardiel is.
Beton hat in hege druksterkte mar in lege duktiliteit yn ferliking mei beton.Dizze eigenskippen steane tsjinoer dy fan stiel.Dêrom wurdt beton dat brûkt wurdt foar diken, gebouwen en trottoirs faak foarsjoen fan wapening.It resultaat is in produkt mei de sterkte fan twa materialen: ûnder spanning is stiel sterk, en ûnder druk beton.
By kâld wurkjen, as de duktiliteit fan it stiel fermindert, nimt de hurdens ta. Mei oare wurden, it sil harden. Ofhinklik fan 'e situaasje kin dit in foardiel wêze;it kin lykwols in neidiel wêze, om't hurdens lyksteld wurdt mei brittleness.Dat is, as stiel hurder wurdt, wurdt it minder elastysk;dêrom, it is mear kâns om te mislearjen.
Mei oare wurden, elke prosesstap ferbrûkt wat fan 'e duktiliteit fan' e piip. It wurdt hurder as it diel wurket, en as it te hurd is, is it yn prinsipe useless.Hardness is brittleness, en in bros buis sil wierskynlik mislearje as it brûkt wurdt.
Hat de fabrikant gjin opsjes yn dit gefal? Koartsein, yes.That opsje is annealing, en wylst it is net hielendal magysk, it is sa ticht by magy as jo kinne krije.
Yn layman syn termen, annealing ferwideret alle effekten fan fysike stress op it metaal. Dit proses ferwaarmt it metaal nei in stress-reliëf of rekristallisaasjetemperatuer, en elimineert dêrmei dislokaasjes. Ofhinklik fan 'e spesifike temperatuer en tiid dy't brûkt wurdt yn it annealingproses, herstelt it proses sadwaande guon of al syn duktiliteit.
Annealing en kontrolearre koeling befoarderje nôt groei. Dit is foardielich as it doel is om te ferminderjen de brittleness fan it materiaal, mar uncontrolled nôt groei kin verzachten it metaal te folle, rendering it ûnbrûkber foar syn beëage use.Stopping it annealing proses is in oar hast magysk ding. Quenching op 'e krekte temperatuer mei de rjochter quenching agint te bringen hersteltiid proses op' e krekte tiid te krijen hersteltiid.
Moatte wy drop de hurdens spesifikaasje?no.Hardness skaaimerken binne weardefol benammen as in referinsjepunt by it oantsjutte stielen pipen.In brûkbere maatregel, hurdens is ien fan ferskate skaaimerken dy't moatte wurde oantsjutte by it bestellen fan tubular materiaal en kontrolearre by ûntfangst (en moatte wurde opnommen mei eltse shipment).
It is lykwols gjin wiere test foar kwalifisearjend (akseptearjen of ôfwizen) materiaal. Neist hurdens moatte fabrikanten sa no en dan shipments testje om oare relevante eigenskippen te bepalen, lykas MYS, UTS, of minimale elongaasje, ôfhinklik fan 'e tapassing fan' e buis.
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 waard it earste tydskrift wijd oan it tsjinjen fan de metalen pipe yndustry yn 1990.Today, it bliuwt de ienige publikaasje yn Noard-Amearika wijd oan de yndustry en is wurden de meast fertroude boarne fan ynformaasje foar pipe professionals.
No mei folsleine tagong ta de digitale edysje fan The FABRICATOR, maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
De digitale edysje fan The Tube & Pipe Journal is no folslein tagonklik, en biedt maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.
Genietsje fan folsleine tagong ta de digitale edysje fan STAMPING Journal, dat jout de nijste technologyske foarútgong, bêste praktiken en yndustry nijs foar de metalen stamping merk.
Genietsje fan folsleine tagong ta de digitale edysje fan The Additive Report om te learen hoe't additive manufacturing kin wurde brûkt om operasjonele effisjinsje te ferbetterjen en winsten te ferheegjen.
No mei folsleine tagong ta de digitale edysje fan The Fabricator en Español, maklike tagong ta weardefolle yndustryboarnen.