სხვადასხვა ტესტის პროტოკოლებს (ბრინელი, როკველი, ვიკერსი) აქვთ შესამოწმებელი პროექტისთვის სპეციფიკური პროცედურები. Rockwell T ტესტი შესაფერისია მსუბუქი კედლის მილების შესამოწმებლად მილის სიგრძეზე ჭრით და კედლის შესამოწმებლად შიდა დიამეტრიდან და არა გარე დიამეტრიდან.
მილის შეკვეთა ავტომობილის დილერთან მისვლას და მანქანის ან სატვირთო მანქანის შეკვეთას ჰგავს. დღეს, ხელმისაწვდომი მრავალი ვარიანტი მყიდველებს საშუალებას აძლევს დააკონფიგურირონ ავტომობილი სხვადასხვა გზით - ინტერიერის და ექსტერიერის ფერები, ინტერიერის მორთვა პაკეტები, ექსტერიერის სტილის ვარიანტები, ელექტროგადამცემის არჩევანი და აუდიო სისტემა, რომელიც თითქმის ეწინააღმდეგება სახლის გასართობ სისტემას.
ფოლადის მილები სწორედ ეს არის. მას აქვს ათასობით ვარიანტი ან სპეციფიკაცია. განზომილებების გარდა, სპეციფიკაცია ჩამოთვლის ქიმიურ და რამდენიმე მექანიკურ თვისებას, როგორიცაა მინიმალური წევის სიმტკიცე (MYS), საბოლოო დაჭიმვის სიმტკიცე (UTS) და მინიმალური დრეკადობა წარუმატებლობამდე. თუმცა, ინდუსტრიაში ბევრი - ინჟინრები, მყიდველები და მწარმოებლები არ ითხოვენ მხოლოდ ერთ მილს. istic: სიმტკიცე.
შეეცადეთ შეუკვეთოთ მანქანა ერთი მახასიათებლის მიხედვით („მჭირდება მანქანა ავტომატური ტრანსმისიით“) და გამყიდველთან ძალიან შორს არ წახვალთ. მან უნდა შეავსოს შეკვეთის ფორმა მრავალი ვარიანტით. Pipe სწორედ ეს არის – განაცხადისთვის შესაფერისი მილის მისაღებად, მილის მწარმოებელს სჭირდება მეტი ინფორმაცია, ვიდრე უბრალოდ სიმტკიცე.
როგორ ხდება სიხისტე სხვა მექანიკური თვისებების აღიარებული შემცვლელი? ალბათ დაიწყო მილის მწარმოებლით. რადგან სიხისტის ტესტირება სწრაფი, მარტივი და მოითხოვს შედარებით იაფ აღჭურვილობას, მილების გამყიდველები ხშირად იყენებენ სიხისტის ტესტირებას ორი მილის შესადარებლად. სიხისტის ტესტის შესასრულებლად საჭიროა მხოლოდ მილის გლუვი სიგრძე და საცდელი სადგამი.
მილის სიმტკიცე კარგად არის კორელაციაში UTS-თან და, როგორც წესი, პროცენტები ან პროცენტული დიაპაზონი სასარგებლოა MYS-ის შესაფასებლად, ასე რომ, ადვილია იმის დანახვა, თუ როგორ შეიძლება იყოს სიხისტის ტესტირება სხვა თვისებებისთვის შესაფერისი პროქსი.
ასევე, სხვა ტესტები შედარებით რთულია. მიუხედავად იმისა, რომ სიხისტის ტესტირებას მხოლოდ ერთი წუთი სჭირდება ერთ მანქანაზე, MYS, UTS და დრეკადობის ტესტირება მოითხოვს ნიმუშის მომზადებას და მნიშვნელოვან ინვესტიციას დიდ ლაბორატორიულ აღჭურვილობაში. შედარებისთვის, მილის წისქვილის ოპერატორს სჭირდება წამები სიხისტის ტესტის ჩასატარებლად, ხოლო პროფესიონალ მეტალურგიულ ტექნიკოსს საათები სჭირდება დაჭიმვის ტესტის ჩატარებას.
ეს არ ნიშნავს იმას, რომ ინჟინერიული მილების მწარმოებლები არ იყენებენ სიხისტის ტესტირებას. უსაფრთხოა იმის თქმა, რომ უმეტესობა იყენებს, მაგრამ რადგან ისინი ახორციელებენ ლიანდაგის განმეორებადობისა და განმეორებადობის შეფასებებს ყველა სატესტო მოწყობილობაზე, მათ კარგად იციან ტესტის შეზღუდვები. უმეტესობა იყენებს მილის სიხისტის შეფასებას, როგორც წარმოების პროცესის ნაწილად, მაგრამ ისინი არ იყენებენ მას მილის გავლის თვისებების რაოდენობრივად დასადგენად.
რატომ უნდა იცოდეთ MYS, UTS და მინიმალური დრეკადობის შესახებ? ისინი მიუთითებენ, თუ როგორ მოიქცევა მილი შეკრებისას.
MYS არის მინიმალური ძალა, რომელიც იწვევს მასალის მუდმივ დეფორმაციას. თუ თქვენ ცდილობთ ოდნავ მოხაროთ სწორი მავთული (საკიდის მსგავსი) და გაათავისუფლოთ წნევა, მოხდება ორიდან ერთი რამ: ის დაუბრუნდება თავდაპირველ მდგომარეობას (პირდაპირი) ან დარჩება მოხრილი. თუ ის ჯერ კიდევ სწორია, თქვენ არ გადალახავთ MYS-ს.
ახლა გამოიყენეთ სამაგრი მავთულის ორივე ბოლოზე დასაჭერად. თუ შეგიძლიათ მავთულის ორ ნაწილად გაჭრა, თქვენ გადალახავთ მის UTS-ს. თქვენ მასზე დიდ დაძაბულობას აყენებთ და გაქვთ ორი მავთული თქვენი ზეადამიანური ძალისხმევის საჩვენებლად. თუ მავთულის თავდაპირველი სიგრძე 5 ინჩია, ხოლო წარუმატებლობის შემდეგ ორი სიგრძე ემატება 6 ინჩს, მავთული გაჭიმულია 21 ინჩით. წარუმატებლობის წერტილის ნიშნები, მაგრამ რაც არ უნდა იყოს - გამყვანი მავთულის კონცეფცია ასახავს UTS-ს.
ფოლადის ფოტომიკროგრაფიის ნიმუშები უნდა დაიჭრას, გაპრიალდეს და ამოიჭრას რბილად მჟავე ხსნარის (ჩვეულებრივ აზოტის მჟავას და სპირტის (ნიტროეთანოლი)) გამოყენებით მარცვლების ხილვადობისთვის. 100x გადიდება ჩვეულებრივ გამოიყენება ფოლადის მარცვლების შესამოწმებლად და მარცვლის ზომის დასადგენად.
სიხისტე არის ტესტი იმისა, თუ როგორ რეაგირებს მასალა ზემოქმედებაზე. წარმოიდგინეთ, ჩადეთ მილის მოკლე ნაჭერი ვიზაში დაკბილული ყბებით და მოაბრუნოთ ვიწა დასახურებლად. მილის გაბრტყელების გარდა, ვიზის ყბა ასევე ტოვებს ჩაღრმავებას მილის ზედაპირზე.
ასე მუშაობს სიხისტის ტესტი, მაგრამ ეს არც ისე უხეშია. ამ ტესტს აქვს კონტროლირებადი დარტყმის ზომა და კონტროლირებადი წნევა. ეს ძალები ახდენენ ზედაპირს დეფორმაციას, ქმნის ჩაღრმავებას ან ჩაღრმავებას. ჩაღრმავების ზომა ან სიღრმე განსაზღვრავს ლითონის სიმტკიცეს.
ფოლადის შესაფასებლად, საერთო სიხისტის ტესტებია ბრინელი, ვიკერსი და როკველი. თითოეულს აქვს საკუთარი მასშტაბი და ზოგიერთს აქვს მრავალი ტესტის მეთოდი, როგორიცაა Rockwell A, B და C. ფოლადის მილებისთვის ASTM სპეციფიკაცია A513 მიმართავს Rockwell B ტესტს (შემოკლებით HRB ან RB). Rockwell B ტესტი ზომავს განსხვავებას ფოლადის 6 პირველადი დიამეტრის კალმში 1/1. დატვირთვა 100 კგფ. სტანდარტული რბილი ფოლადის ტიპიური შედეგია HRB 60.
მასალების მეცნიერებმა იციან, რომ სიხისტე ხაზობრივად დაკავშირებულია UTS-თან. ამიტომ, მოცემულ სიმტკიცეს შეუძლია UTS-ის პროგნოზირება. ანალოგიურად, მილების მწარმოებლებმა იციან, რომ MYS და UTS დაკავშირებულია. შედუღებული მილებისთვის MYS, როგორც წესი, არის UTS-ის 70%-დან 85%-მდე. ზუსტი რაოდენობა დამოკიდებულია მილის დამზადების პროცესზე. ინჩი (PSI) და MYS 80%, ანუ 48,000 PSI.
ზოგად წარმოებაში მილის ყველაზე გავრცელებული სპეციფიკაციაა მაქსიმალური სიმტკიცე. ზომის გარდა, ინჟინერი დაინტერესდა შედუღებული ელექტრული წინააღმდეგობის შედუღებული (ERW) მილის დაზუსტებით კარგ სამუშაო დიაპაზონში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მაქსიმალური სიხისტე, შესაძლოა HRB 60-მა აღმოაჩინოს კომპონენტის ნახაზზე.
ჯერ ერთი, HRB 60-ის სიხისტე ბევრს არ გვეუბნება. HRB 60 არის განზომილებიანი რიცხვი. HRB 59-ით შეფასებული მასალა უფრო რბილია, ვიდრე HRB 60-ით შემოწმებული მასალა, და HRB 61 უფრო რთული ვიდრე HRB 60, მაგრამ რამდენად? ეს არ შეიძლება განისაზღვროს როგორც მოცულობით (mea). ity (იზომება მანძილით დროსთან შედარებით), ან UTS (იზომება ფუნტებში კვადრატულ ინჩზე). HRB 60-ის წაკითხვა არ გვეუბნება რაიმე კონკრეტულს. ეს არის მასალის თვისება, მაგრამ არა ფიზიკური თვისება. მეორე, სიხისტის ტესტი არ არის შესაფერისი განმეორებადობის ან გამეორებადობისთვის. ორი მდებარეობის შეფასება ტესტის სიხისტესთან შედარებით, ხშირად ცვალებადობისას. ამ საკითხის საფუძველია ტესტის ბუნება. პოზიციის გაზომვის შემდეგ, მისი მეორედ გაზომვა შეუძლებელია შედეგების შესამოწმებლად. ტესტის განმეორებადობა შეუძლებელია.
ეს არ ნიშნავს, რომ სიხისტის ტესტირება მოუხერხებელია. ფაქტობრივად, ის იძლევა კარგ სახელმძღვანელოს მასალის UTS-ისთვის და ეს არის სწრაფი და მარტივი ტესტის შესრულება. თუმცა, ყველამ, ვინც მონაწილეობს მილების დაზუსტებაში, შეძენასა და წარმოებაში, უნდა იცოდეს მისი შეზღუდვები, როგორც ტესტის პარამეტრი.
იმის გამო, რომ "ნორმალური" მილი კარგად არ არის განსაზღვრული, საჭიროების შემთხვევაში, მილების მწარმოებლები ხშირად ავიწროებენ მას ASTM A513-ში განსაზღვრულ ორ ყველაზე ხშირად გამოყენებულ ფოლადის მილსადენამდე: 1008 და 1010. ყველა სხვა ტიპის მილის აღმოფხვრის შემდეგაც კი, ამ ორი ტიპის მილის მექანიკური თვისებების შესაძლებლობები, ფაქტობრივად, ფართოა.
მაგალითად, მილი აღწერილია, როგორც რბილი, თუ MYS დაბალია და დრეკადობა მაღალია, რაც ნიშნავს, რომ ის უკეთესად მუშაობს დაჭიმვის, გადახრისა და დამაგრების დროს, ვიდრე ხისტი, რომელსაც აქვს შედარებით მაღალი MYS და შედარებით დაბალი დრეკადი.
დრეკადობა თავისთავად არის კიდევ ერთი ფაქტორი, რომელიც მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს მილების კრიტიკულ გამოყენებაზე. მაღალი დრეკადობის მქონე მილებს შეუძლიათ გაუძლოს დაჭიმვის ძალებს;დაბალი დრეკადობის მქონე მასალები უფრო მყიფეა და, შესაბამისად, უფრო მეტად მიდრეკილია დაღლილობის ტიპის კატასტროფული ჩავარდნისკენ. თუმცა, დრეკადობა პირდაპირ არ არის დაკავშირებული UTS-თან, რაც ერთადერთი მექანიკური თვისებაა, რომელიც პირდაპირ კავშირშია სიმტკიცესთან.
რატომ განსხვავდება მილების მექანიკური თვისებები ასე ძალიან? ჯერ ერთი, ქიმიური შემადგენლობა განსხვავებულია. ფოლადი არის რკინისა და ნახშირბადის და სხვა მნიშვნელოვანი შენადნობების მყარი ხსნარი. სიმარტივისთვის, აქ მხოლოდ ნახშირბადის პროცენტებს შევეხებით. ნახშირბადის ატომები ცვლის რკინის ზოგიერთ ატომს, ქმნიან ფოლადის კრისტალურ სტრუქტურას. ASTM 1-1008% ბონის პირველადი შემცველობაა. ero არის ძალიან განსაკუთრებული რიცხვი, რომელიც აწარმოებს უნიკალურ თვისებებს, როდესაც ნახშირბადის შემცველობა ფოლადში ძალიან დაბალია. ASTM 1010 განსაზღვრავს ნახშირბადის შემცველობას 0.08%-დან 0.13%-მდე.
მეორე, ფოლადის მილები შეიძლება დამზადდეს ან დამზადდეს და შემდგომ დამუშავდეს შვიდი განსხვავებული წარმოების პროცესში. ASTM A513, რომელიც დაკავშირებულია ERW მილების წარმოებასთან, ჩამოთვლის შვიდ ტიპს:
თუ ფოლადის ქიმიური შემადგენლობა და მილის დამზადების საფეხურები გავლენას არ ახდენს ფოლადის სიმტკიცეზე, რა არის? ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა ნიშნავს დეტალების შესწავლას. ეს კითხვა კიდევ ორ კითხვას ბადებს: რა დეტალები და რამდენად ახლოს?
დეტალები ფოლადის შემადგენელი მარცვლების შესახებ არის პირველი პასუხი. როდესაც ფოლადი მზადდება პირველად ფოლადის ქარხანაში, ის არ გაცივდება უზარმაზარ ბლოკად ერთი მახასიათებლით. როგორც ფოლადი გაცივდება, ფოლადის მოლეკულები ორგანიზებულია განმეორებით ნიმუშებად (კრისტალები), როგორც ფიფქების ფორმირება. კრისტალების წარმოქმნის შემდეგ, ისინი გროვდება და გროვდება ფირფიტებად. მარცვლები წყვეტს ზრდას, რადგან ფოლადის ბოლო მოლეკულები შეიწოვება მარცვლების მიერ. ეს ყველაფერი ხდება მიკროსკოპულ დონეზე, რადგან საშუალო ზომის ფოლადის მარცვალი არის დაახლოებით 64 μ ან 0,0025 ინჩის სიგანე. მიუხედავად იმისა, რომ თითოეული მარცვალი მსგავსია მეორეს, ისინი არ არიან იგივე. ისინი ოდნავ განსხვავდებიან ზომით, ორიენტაციისა და ნახშირბადის შემცველობით. ის მარცვლეულის საზღვრების გასწვრივ მარცხდება.
რამდენად შორს უნდა გაიხედოთ შესამჩნევი მარცვლების სანახავად? საკმარისია 100x გადიდება ან 100x ადამიანის ხედვა. თუმცა, მხოლოდ დაუმუშავებელი ფოლადის 100-ჯერ სიმძლავრის დათვალიერება ბევრ რამეს არ ავლენს. ნიმუში მზადდება ნიმუშის გასაპრიალებლად და ზედაპირის მჟავით (ჩვეულებრივ აზოტის მჟავით და სპირტით) აჭრელებით, რომელსაც ეწოდება ეტჩანტი.
ეს არის მარცვლები და მათი შიდა გისოსები, რომლებიც განსაზღვრავენ დარტყმის ძალას, MYS, UTS და დრეკადობას, რომელსაც ფოლადის შეუძლია გაუძლოს მარცხამდე.
ფოლადის დამზადების საფეხურები, როგორიცაა ზოლის ცხელი და ცივი გადახვევა, ახდენს სტრესს მარცვლის სტრუქტურაში;თუ ისინი მუდმივად იცვლიან ფორმას, ეს ნიშნავს, რომ დაძაბულობა აფორმებს მარცვლებს. დამუშავების სხვა საფეხურები, როგორიცაა ფოლადის ხვეულებად დახვევა, მისი ამოღება და ფოლადის მარცვლების დეფორმაცია მილის წისქვილზე (მილის ჩამოსაყალიბებლად და ზომაზე).
ზემოაღნიშნული საფეხურები ამცირებენ ფოლადის ელასტიურობას, რაც არის მისი უნარი გაუძლოს დაჭიმულ (გაყვანის) სტრესს. ფოლადი ხდება მყიფე, რაც ნიშნავს, რომ მისი გატეხვის ალბათობა უფრო მაღალია, თუ მასზე მუშაობა გააგრძელებთ. დრეკადობა არის ელასტიურობის ერთ-ერთი კომპონენტი (შეკუმშვა მეორე). თუმცა, ფოლადი ადვილად დეფორმირდება კომპრესიული სტრესის დროს - ის არის დრეკადი - რაც უპირატესობაა.
ბეტონს აქვს მაღალი კომპრესიული ძალა, მაგრამ დაბალი ელასტიურობა ბეტონთან შედარებით. ეს თვისებები ეწინააღმდეგება ფოლადის თვისებებს. ამიტომ, გზებისთვის, შენობებისთვის და ტროტუარებისთვის გამოყენებული ბეტონი ხშირად აღჭურვილია არმატებით. შედეგი არის პროდუქტი, რომელსაც აქვს ორი მასალის სიმტკიცე: დაჭიმვისას, ფოლადი ძლიერია და წნევის ქვეშ, ბეტონი.
ცივი მუშაობის დროს, როდესაც ფოლადის ელასტიურობა მცირდება, მისი სიმტკიცე იზრდება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გამკვრივდება. სიტუაციიდან გამომდინარე, ეს შეიძლება იყოს სარგებელი;თუმცა, ეს შეიძლება იყოს მინუსი, რადგან სიმტკიცე გაიგივებულია მტვრევადობასთან. ანუ, როგორც ფოლადი ძლიერდება, ის ნაკლებად ელასტიური ხდება;შესაბამისად, უფრო დიდია მარცხის ალბათობა.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პროცესის ყოველი საფეხური მოიხმარს მილის ელასტიურობის გარკვეულ ნაწილს. ნაწილის მუშაობისას ის რთულდება და თუ ძალიან რთულია, ძირითადად უსარგებლოა. სიხისტე არის მტვრევადობა და მყიფე მილი სავარაუდოდ ფუჭდება გამოყენებისას.
აქვს თუ არა მწარმოებელს რაიმე ვარიანტი ამ შემთხვევაში? მოკლედ, დიახ. ეს ვარიანტი არის ანეილირება და მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის მთლად ჯადოსნური, ის ისეთივე ახლოსაა მაგიასთან, როგორც თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ.
ხალხური სიტყვებით, ანეილი აშორებს ლითონზე ფიზიკური სტრესის ყველა ეფექტს. ეს პროცესი ათბობს ლითონს სტრესის შემსუბუქების ან რეკრისტალიზაციის ტემპერატურამდე, რითაც აღმოფხვრის დისლოკაციები. სპეციფიკური ტემპერატურისა და დროის მიხედვით, პროცესი აღადგენს მის ელასტიურობას ან მთლიანად.
დაფქვა და კონტროლირებადი გაგრილება ხელს უწყობს მარცვლების ზრდას. ეს სასარგებლოა, თუ მიზანია შეამციროს მასალის მტვრევადობა, მაგრამ მარცვლის უკონტროლო ზრდამ შეიძლება ზედმეტად შეარბილოს ლითონი და გამოუსადეგარი გახადოს მისი დანიშნულებისამებრ. ანილის პროცესის შეჩერება კიდევ ერთი თითქმის ჯადოსნური რამ არის. ჩაქრობა სწორ ტემპერატურაზე, სწორ ტემპერატურაზე, ფოლადის სწორ დროს აღდგენის მიზნით.
უნდა ჩამოვაგდოთ თუ არა სიხისტის სპეციფიკაცია? არა. სიხისტის მახასიათებლები ღირებულია პირველ რიგში, როგორც მინიშნება ფოლადის მილების მითითებისას. სასარგებლო საზომი, სიხისტე არის რამდენიმე მახასიათებლიდან, რომელიც უნდა იყოს მითითებული მილისებური მასალის შეკვეთისას და შემოწმდეს მიღებისას (და უნდა ჩაიწეროს თითოეულ გადაზიდვასთან ერთად). როცა სიხისტის შემოწმება არის შემოწმების მასშტაბის სტანდარტი, მას უნდა ჰქონდეს შესაბამისი კონტროლი.
თუმცა, ეს არ არის ჭეშმარიტი ტესტი მასალის კვალიფიკაციისთვის (მიღების ან უარყოფისთვის). სიხისტის გარდა, მწარმოებლებმა დროდადრო უნდა შეამოწმონ გადაზიდვები სხვა შესაბამისი თვისებების დასადგენად, როგორიცაა MYS, UTS ან მინიმალური დრეკადობა, მილის გამოყენების მიხედვით.
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 გახდა პირველი ჟურნალი, რომელიც ემსახურება ლითონის მილების ინდუსტრიას 1990 წელს. დღეს ის რჩება ერთადერთ გამოცემად ჩრდილოეთ ამერიკაში, რომელიც ეძღვნება ინდუსტრიას და გახდა ინფორმაციის ყველაზე სანდო წყარო მილების პროფესიონალებისთვის.
ახლა სრული წვდომით The FABRICATOR-ის ციფრულ გამოცემაზე, მარტივი წვდომა ინდუსტრიის ძვირფას რესურსებზე.
The Tube & Pipe Journal-ის ციფრული გამოცემა ახლა სრულად არის ხელმისაწვდომი, რაც უზრუნველყოფს მარტივ წვდომას ძვირფასი ინდუსტრიის რესურსებზე.
ისიამოვნეთ სრული წვდომით STAMPING Journal-ის ციფრულ გამოცემაზე, რომელიც გთავაზობთ უახლეს ტექნოლოგიურ მიღწევებს, საუკეთესო პრაქტიკას და ინდუსტრიის სიახლეებს ლითონის ჭედურობის ბაზრისთვის.
ისარგებლეთ სრული წვდომით The Additive Report-ის ციფრულ გამოცემაზე, რათა გაიგოთ, თუ როგორ შეიძლება გამოყენებულ იქნას დანამატების წარმოება საოპერაციო ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად და მოგების გაზრდისთვის.
ახლა სრული წვდომით The Fabricator en Español-ის ციფრულ გამოცემაზე, მარტივი წვდომა ინდუსტრიის ძვირფას რესურსებზე.