Kull protokoll tat-test (Brinell, Rockwell, Vickers) għandu proċeduri speċifiċi għall-oġġett taħt test.It-test Rockwell t huwa utli għall-ittestjar ta 'pajpijiet b'ħitan irqaq billi jaqta' l-pajp fit-tul u jiċċekkja l-ħajt tal-pajp bid-dijametru ta 'ġewwa aktar milli d-dijametru ta' barra.
Li tordna l-pajpijiet hija daqsxejn bħal li tmur għand konċessjoni tal-karozzi u tordna karozza jew trakk.Issa hemm għadd kbir ta’ għażliet disponibbli li jippermettu lix-xerrejja jippersonalizzaw il-karozza f’varjetà ta’ modi – kuluri ta’ ġewwa u ta’ barra, pakketti tat-tirqim, għażliet ta’ stil ta’ barra, għażliet ta’ powertrain, u sistema awdjo li hija tajba kważi daqs sistema ta’ divertiment fid-dar.B'dawn l-għażliet kollha, inti probabilment mhux se tkun sodisfatt b'karozza standard bla frills.
Dan japplika għall-pajpijiet tal-azzar.Għandha eluf ta 'għażliet jew speċifikazzjonijiet.Minbarra d-dimensjonijiet, l-ispeċifikazzjoni ssemmi proprjetajiet kimiċi u diversi proprjetajiet mekkaniċi bħal saħħa ta 'rendiment minimu (MYS), saħħa tat-tensjoni aħħarija (UTS), u elongazzjoni minima għall-falliment.Madankollu, ħafna fl-industrija—inġiniera, aġenti tax-xiri, u manifatturi—użaw it-taqsira tal-industrija u jitolbu pajpijiet iwweldjati “sempliċi” u jelenkaw karatteristika waħda biss: l-ebusija.
Ipprova tordna karozza skont karatteristika waħda ("Għandi bżonn karozza bi trasmissjoni awtomatika"), u mal-bejjiegħ ma tmurx 'il bogħod.Huwa jrid jimla formola b'ħafna għażliet.Dan huwa l-każ tal-pajpijiet tal-azzar: sabiex tikseb pajp adattat għal applikazzjoni, manifattur tal-pajp jeħtieġ ħafna aktar informazzjoni minn ebusija.
Kif l-ebusija saret sostitut aċċettat għal proprjetajiet mekkaniċi oħra?Probabbilment beda bil-manifatturi tal-pajpijiet.Minħabba li l-ittestjar tal-ebusija huwa rapidu, faċli, u jeħtieġ tagħmir relattivament irħis, il-bejjiegħa tal-pajpijiet spiss jużaw l-ittestjar tal-ebusija biex iqabblu żewġ tipi ta 'pajp.Kulma għandhom bżonn biex iwettqu test ta 'ebusija huwa biċċa pajp lixxa u rig tat-test.
L-ebusija tal-pajp hija relatata mill-qrib mal-UTS u regola ġenerali (persentaġġ jew firxa perċentwali) hija utli għall-istima tal-MYS, għalhekk huwa faċli li wieħed jara kif l-ittestjar tal-ebusija jista 'jkun prokura xierqa għal proprjetajiet oħra.
Barra minn hekk, testijiet oħra huma relattivament diffiċli.Filwaqt li l-ittestjar tal-ebusija jieħu biss madwar minuta fuq magna waħda, it-testijiet MYS, UTS u elongazzjoni jeħtieġu preparazzjoni tal-kampjun u investiment sinifikanti f'tagħmir kbir tal-laboratorju.B'paragun, operatur tal-mitħna tal-pajpijiet itemm test tal-ebusija f'sekondi, filwaqt li metallurgist speċjalizzat iwettaq test tat-tensjoni fi ftit sigħat.It-twettiq ta 'test ta' ebusija mhuwiex diffiċli.
Dan ma jfissirx li l-manifatturi tal-pajpijiet tal-inġinerija ma jużawx testijiet tal-ebusija.Tajjeb li wieħed jgħid li l-maġġoranza jagħmlu dan, iżda peress li jevalwaw ir-ripetibbiltà u r-riproduċibbiltà tal-istrumenti fit-tagħmir kollu tat-test, huma konxji sew tal-limitazzjonijiet tat-test.Ħafna minnhom jużawha biex tevalwa l-ebusija tat-tubu bħala parti mill-proċess tal-manifattura, iżda ma tużahx biex tikkwantifika l-proprjetajiet tat-tubu.Huwa biss test li jgħaddi/falli.
Għaliex għandi bżonn inkun naf MYS, UTS u elongazzjoni minima?Huma jindikaw il-prestazzjoni tal-assemblaġġ tat-tubu.
MYS hija l-forza minima li tikkawża deformazzjoni permanenti tal-materjal.Jekk tipprova tgħawweġ ftit biċċa wajer dritta (bħal ħangar) u tirrilaxxa l-pressjoni, se jiġri waħda minn żewġ affarijiet: terġa 'lura għall-istat oriġinali tagħha (dritta) jew tibqa' mgħawġa.Jekk għadu dritta, allura għadek ma qtajtx minn MYS.Jekk għadu mgħawweġ, tlift.
Issa aqbad iż-żewġt itruf tal-wajer bit-tnalji.Jekk tista 'tkisser wajer bin-nofs, inti għamiltu passat UTS.Int iġbedha ħafna u għandek żewġ biċċiet tal-wajer biex turi l-isforzi superumani tiegħek.Jekk it-tul oriġinali tal-wajer kien ta '5 pulzieri, u ż-żewġ tulijiet wara l-falliment jiżdiedu sa 6 pulzieri, il-wajer se jiġġebbed 1 pulzier, jew 20%.It-testijiet tat-tensjoni attwali jitkejlu sa 2 pulzieri mill-punt tal-waqfien, iżda x'ikun - il-kunċett tat-tensjoni tal-linja juri l-UTS.
Il-kampjuni tal-mikrografu tal-azzar għandhom jiġu maqtugħa, illustrati u nċiżi b'soluzzjoni aċiduża dgħajjef (ġeneralment aċidu nitriku u alkoħol) biex il-ħbub ikunu viżibbli.Ingrandiment ta '100x huwa komunement użat biex jispezzjona l-ħbub tal-azzar u jiddetermina d-daqs tagħhom.
L-ebusija hija test ta' kif materjal jirreaġixxi għall-impatt.Immaġina li tul qasir ta 'tubi jitqiegħed f'morsa b'xedaq bis-snien u jitħawwad biex tagħlaq il-morsa.Minbarra l-allinjament tal-pajp, ix-xedaq tal-morsa jħallu impronta fuq il-wiċċ tal-pajp.
Dan huwa kif jaħdem it-test tal-ebusija, iżda mhux daqshekk mhux maħdum.It-test għandu daqs tal-impatt ikkontrollat u pressjoni kkontrollata.Dawn il-forzi jiddeformaw il-wiċċ, li jiffurmaw indentazzjonijiet jew indentazzjonijiet.Id-daqs jew il-fond tad-dent jiddetermina l-ebusija tal-metall.
Meta jiġi evalwat l-azzar, it-testijiet tal-ebusija Brinell, Vickers u Rockwell jintużaw komunement.Kull wieħed għandu l-iskala tiegħu, u xi wħud minnhom għandhom metodi ta 'test multipli bħal Rockwell A, B, C, eċċ Għal pajpijiet ta' l-azzar, l-ispeċifikazzjoni ASTM A513 tirreferi għat-test Rockwell B (abbrevjat bħala HRB jew RB).Il-Rockwell Test B ikejjel id-differenza fil-forza ta 'penetrazzjoni ta' ballun tal-azzar b'dijametru ta '1⁄16-il pulzier fl-azzar bejn preload ħafif u tagħbija bażika ta' 100 kgf.Riżultat tipiku għall-azzar ħafif standard huwa HRB 60.
Ix-xjentisti tal-materjali jafu li l-ebusija għandha relazzjoni lineari mal-UTS.Għalhekk, l-ebusija mogħtija tbassar UTS.Bl-istess mod, il-manifattur tal-pajpijiet jaf li MYS u UTS huma relatati.Għal pajpijiet iwweldjati, MYS huwa tipikament 70% sa 85% UTS.L-ammont eżatt jiddependi fuq il-proċess tal-manifattura tat-tubu.L-ebusija ta 'HRB 60 tikkorrispondi għal UTS 60,000 libbra għal kull pulzier kwadru (PSI) u madwar 80% MYS, li hija 48,000 PSI.
L-ispeċifikazzjoni tal-pajp l-aktar komuni għall-produzzjoni ġenerali hija l-ebusija massima.Minbarra d-daqs, l-inġiniera huma wkoll interessati li jispeċifikaw pajpijiet iwweldjati b'reżistenza (ERW) f'firxa operattiva tajba, li jistgħu jirriżultaw fi tpinġijiet ta 'partijiet b'ebusija massima possibbli ta' HRB 60. Din id-deċiżjoni waħedha tirriżulta f'numru ta 'proprjetajiet mekkaniċi tat-tarf, inkluża l-ebusija nnifisha.
L-ewwel, l-ebusija ta 'HRB 60 ma tgħidilna ħafna.Il-qari HRB 60 huwa numru bla dimensjoni.Materjali kklassifikati f'HRB 59 huma aktar artab minn dawk ittestjati f'HRB 60, u HRB 61 huwa aktar diffiċli minn HRB 60, imma b'kemm?Ma jistax jiġi kkwantifikat bħall-volum (imkejjel f'decibels), it-torque (imkejjel f'libbra-saqajn), il-veloċità (imkejjel fid-distanza kontra l-ħin), jew UTS (imkejjel f'liri għal kull pulzier kwadru).Qari HRB 60 ma tgħidilna xejn speċifiku.Hija proprjetà materjali, mhux proprjetà fiżika.It-tieni nett, id-determinazzjoni tal-ebusija waħedha mhix adattata tajjeb biex tiżgura r-ripetibbiltà jew ir-riproduċibbiltà.Evalwazzjoni ta 'żewġ siti fuq kampjun, anki jekk is-siti tat-test huma qrib xulxin, ħafna drabi tirriżulta f'qari ta' ebusija differenti ħafna.In-natura tat-testijiet taggrava din il-problema.Wara kejl ta 'pożizzjoni waħda, ma jistax jittieħed kejl ieħor biex jiċċekkja r-riżultat.Ir-ripetibbiltà tat-test mhix possibbli.
Dan ma jfissirx li l-kejl tal-ebusija huwa inkonvenjenti.Fil-fatt, din hija gwida tajba għall-għalf UTS, u huwa test rapidu u faċli.Madankollu, kull min involut fid-definizzjoni, l-akkwist, u l-manifattura tat-tubi għandu jkun konxju tal-limitazzjonijiet tagħhom bħala parametru tat-test.
Minħabba li l-pajp "regolari" mhuwiex definit b'mod ċar, il-manifatturi tal-pajpijiet tipikament inaqqsuh għaż-żewġ tipi ta 'azzar u pajp li jintużaw l-aktar komunement kif definit f'ASTM A513:1008 u 1010 meta xieraq.Anke wara li jiġu esklużi t-tipi l-oħra kollha ta 'pajpijiet, il-possibbiltajiet għall-proprjetajiet mekkaniċi ta' dawn iż-żewġ tipi ta 'pajpijiet jibqgħu miftuħa.Fil-fatt, dawn it-tipi ta 'pajpijiet għandhom l-aktar firxa wiesgħa ta' proprjetajiet mekkaniċi tat-tipi kollha ta 'pajpijiet.
Pereżempju, tubu jitqies artab jekk MYS huwa baxx u t-titwil huwa għoli, li jfisser li jaħdem aħjar f'termini ta 'tiġbid, deformazzjoni u deformazzjoni permanenti minn tubu deskritt bħala riġidu, li għandu MYS relattivament għoli u titwil relattivament baxx. ..Dan huwa simili għad-differenza bejn wajer artab u wajer iebes bħal hangers tal-ħwejjeġ u drills.
It-titwil innifsu huwa fattur ieħor li għandu impatt sinifikanti fuq l-applikazzjonijiet kritiċi tal-pajpijiet.Pajpijiet ta 'titwil għoli jistgħu jifilħu tiġbid;materjali ta 'titwil baxx huma aktar fraġli u għalhekk aktar suxxettibbli għal falliment ta' għeja katastrofika.Madankollu, it-titwil mhuwiex direttament relatat mal-UTS, li hija l-unika proprjetà mekkanika direttament relatata mal-ebusija.
Għaliex il-pajpijiet ivarjaw daqshekk fil-proprjetajiet mekkaniċi tagħhom?L-ewwel, il-kompożizzjoni kimika hija differenti.L-azzar huwa soluzzjoni solida ta 'ħadid u karbonju, kif ukoll ligi importanti oħra.Għas-sempliċità, se nittrattaw biss il-perċentwali tal-karbonju.L-atomi tal-karbonju jissostitwixxu xi wħud mill-atomi tal-ħadid, u joħolqu l-istruttura kristallina tal-azzar.ASTM 1008 huwa grad primarju komprensiv b'kontenut ta 'karbonju minn 0% sa 0.10%.Żero huwa numru speċjali li jipprovdi proprjetajiet uniċi b'kontenut ta 'karbonju ultra baxx fl-azzar.ASTM 1010 jiddefinixxi l-kontenut tal-karbonju minn 0.08% sa 0.13%.Dawn id-differenzi ma jidhrux kbar, iżda huma biżżejjed biex jagħmlu differenza kbira x'imkien ieħor.
It-tieni, il-pajpijiet tal-azzar jistgħu jiġu manifatturati jew immanifatturati u sussegwentement ipproċessati f'seba 'proċessi ta' manifattura differenti.ASTM A513 dwar il-produzzjoni ta 'pajpijiet ERW telenka seba' tipi:
Jekk il-kompożizzjoni kimika tal-azzar u l-istadji tal-manifattura tal-pajpijiet ma jaffettwawx l-ebusija tal-azzar, allura xiex?It-tweġiba għal din il-mistoqsija tfisser studju bir-reqqa tad-dettalji.Din il-mistoqsija twassal għal żewġ mistoqsijiet oħra: liema dettalji u kemm qrib?
Informazzjoni dettaljata dwar il-ħbub li jiffurmaw l-azzar hija l-ewwel tweġiba.Meta l-azzar jiġi prodott f'mitħna primarja, ma jibredx f'massa enormi b'proprjetà waħda.Hekk kif l-azzar jibred, il-molekuli tiegħu jiffurmaw mudelli ripetuti (kristalli), simili għal kif jiffurmaw snowflakes.Wara l-formazzjoni ta 'kristalli, huma magħquda fi gruppi msejħa ħbub.Hekk kif il-ħbub jiksħu, jikbru, u jiffurmaw il-folja jew il-pjanċa kollha.It-tkabbir tal-qamħ jieqaf meta l-aħħar molekula tal-azzar tiġi assorbita mill-qamħ.Dan kollu jiġri fuq livell mikroskopiku, b'qamħ ta 'l-azzar ta' daqs medju jkun madwar 64 mikron jew 0.0025 pulzier madwar.Filwaqt li kull qamħ huwa simili għal dak li jmiss, mhumiex l-istess.Huma ftit differenti minn xulxin fid-daqs, l-orjentazzjoni u l-kontenut tal-karbonju.L-interfaces bejn il-ħbub jissejħu l-konfini tal-qamħ.Meta l-azzar ifalli, pereżempju minħabba xquq tal-għeja, għandu tendenza li jonqos fil-konfini tal-qamħ.
Kemm għandek tfittex qrib biex tara partiċelli distinti?Ingrandiment ta '100 darba jew 100 darba l-akutezza viżwali tal-għajn tal-bniedem hija biżżejjed.Madankollu, sempliċement tħares lejn l-azzar mhux maħdum sal-100 qawwa ma tantx tagħmel.Il-kampjuni huma ppreparati billi jillustraw il-kampjun u inċiżjoni tal-wiċċ b'aċidu, ġeneralment aċidu nitriku u alkoħol, li jissejjaħ inċiżjoni tal-aċidu nitriku.
Huma l-ħbub u l-kannizzata interna tagħhom li jiddeterminaw is-saħħa tal-impatt, MYS, UTS, u t-titwil li l-azzar jista 'jiflaħ qabel il-falliment.
Passi ta ' l-azzar bħal strixxa sħun u kiesaħ rolling trasferiment stress għall-istruttura tal-qamħ;jekk jibdlu l-forma kontinwament, dan ifisser li l-istress iddeforma l-ħbub.Passi oħra tal-ipproċessar bħall-istralċ tal-azzar f'koljaturi, it-tkebbib u l-mogħdija minn mitħna tat-tubu (biex jiffurmaw it-tubu u d-daqs) jiddeformaw il-ħbub tal-azzar.It-tpinġija kiesħa tal-pajp fuq il-mandrin tenfasizza wkoll il-materjal, kif jagħmlu l-passi tal-manifattura bħall-iffurmar tat-tarf u l-liwi.Bidliet fl-istruttura tal-qamħ jissejħu dislokazzjonijiet.
Il-passi ta 'hawn fuq inaqqsu d-duttilità tal-azzar, il-kapaċità tiegħu li jiflaħ stress tat-tensjoni (tiċrit).L-azzar isir fraġli, li jfisser li huwa aktar probabbli li jinkiser jekk tkompli taħdem ma 'l-azzar.It-titwil huwa komponent wieħed tal-plastiċità (il-kompressibbiltà hija oħra).Huwa importanti li wieħed jifhem hawn li l-falliment l-aktar spiss iseħħ fit-tensjoni, u mhux fil-kompressjoni.L-azzar huwa pjuttost reżistenti għall-istress tat-tensjoni minħabba t-titwil relattivament għoli tiegħu.Madankollu, l-azzar faċilment jiddeforma taħt stress kompressiv-huwa malleabbli-li huwa vantaġġ.
Qabbel dan mal-konkrit, li għandu saħħa kompressiva għolja ħafna iżda duttilità baxxa.Dawn il-proprjetajiet huma opposti għall-azzar.Huwa għalhekk li l-konkrit użat għat-toroq, il-bini u l-bankini spiss jiġi rinfurzat.Ir-riżultat huwa prodott li għandu l-qawwiet taż-żewġ materjali: l-azzar huwa b'saħħtu fit-tensjoni u l-konkrit huwa b'saħħtu fil-kompressjoni.
Matul it-twebbis, id-duttilità tal-azzar tonqos, u l-ebusija tagħha tiżdied.Fi kliem ieħor, jibbies.Skont is-sitwazzjoni, dan jista 'jkun ta' vantaġġ, iżda jista 'jkun ukoll ta' żvantaġġ, peress li l-ebusija hija ekwivalenti għal fraġilità.Jiġifieri, iktar ma jkun iebes l-azzar, inqas ikun elastiku u għalhekk iktar ikun probabbli li jfalli.
Fi kliem ieħor, kull pass tal-proċess jeħtieġ xi ductility tal-pajp.Hekk kif il-parti tiġi pproċessata, issir itqal, u jekk tkun tqila wisq, allura fil-prinċipju hija inutli.L-ebusija hija fraġli, u t-tubi fraġli huma suxxettibbli għal falliment waqt l-użu.
Il-manifattur għandu għażliet f'dan il-każ?Fil-qosor, iva.Din l-għażla hija ittemprar, u filwaqt li mhix eżattament maġika, hija madwar maġika kemm jista 'jkun.
F'termini sempliċi, it-ttemprar ineħħi l-effetti kollha tal-impatt fiżiku fuq il-metalli.Fil-proċess, il-metall jissaħħan għal ħelsien mill-istress jew temperatura ta 'rikristallizzazzjoni, li jirriżulta fit-tneħħija ta' dislokazzjonijiet.Għalhekk, il-proċess jirrestawra parzjalment jew kompletament id-duttilità, skont it-temperatura u l-ħin speċifiċi użati fil-proċess tal-ittemprar.
It-ttemprar u t-tkessiħ ikkontrollat jippromwovu t-tkabbir tal-qamħ.Dan huwa ta 'benefiċċju jekk l-għan huwa li titnaqqas il-fraġilità tal-materjal, iżda t-tkabbir mhux ikkontrollat tal-qamħ jista' jrattab wisq il-metall, u jagħmilha inutilizzabbli għall-użu maħsub tiegħu.Il-waqfien tal-proċess ta 'ttemprar hija ħaġa oħra kważi maġika.It-tifi fit-temperatura t-tajba bl-aġent tat-twebbis it-tajjeb fil-ħin it-tajjeb iwaqqaf malajr il-proċess u jerġa 'jġib il-proprjetajiet tal-azzar.
Għandna nabbandunaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-ebusija?le.Il-proprjetajiet tal-ebusija huma ta 'valur, l-ewwelnett, bħala linja gwida fid-determinazzjoni tal-karatteristiċi tal-pajpijiet tal-azzar.L-ebusija hija kejl utli u waħda minn diversi proprjetajiet li għandhom jiġu speċifikati meta tordna materjal tubulari u ċċekkjata mal-wasla (dokumentata għal kull vjeġġ).Meta test ta 'ebusija jintuża bħala standard tat-test, għandu jkollu valuri ta' skala xierqa u limiti ta 'kontroll.
Madankollu, dan mhuwiex test veru tal-mogħdija (aċċettazzjoni jew rifjut) tal-materjal.Minbarra l-ebusija, il-manifatturi għandhom jiċċekkjaw il-vjeġġi minn żmien għal żmien biex jiddeterminaw proprjetajiet rilevanti oħra bħal MYS, UTS, jew elongazzjoni minima, skont l-applikazzjoni tal-pajp.
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 tnieda fl-1990 bħala l-ewwel rivista ddedikata għall-industrija tal-pajpijiet tal-metall.Illum, tibqa 'l-unika pubblikazzjoni tal-industrija fl-Amerika ta' Fuq u saret l-aktar sors ta 'informazzjoni affidabbli għall-professjonisti tat-tubi.
Aċċess diġitali sħiħ għal The FABRICATOR issa huwa disponibbli, li jipprovdi aċċess faċli għal riżorsi siewja tal-industrija.
Aċċess diġitali sħiħ għal The Tube & Pipe Journal issa huwa disponibbli, li jipprovdi aċċess faċli għal riżorsi siewja tal-industrija.
Igawdu aċċess diġitali sħiħ għal STAMPING Journal, il-ġurnal tas-suq tal-ittimbrar tal-metall bl-aħħar avvanzi teknoloġiċi, l-aħjar prattiki u aħbarijiet tal-industrija.
Aċċess sħiħ għall-edizzjoni diġitali The Fabricator en Español issa huwa disponibbli, li jipprovdi aċċess faċli għal riżorsi siewja tal-industrija.
Fit-tieni parti tal-wirja tagħna f’żewġ partijiet ma’ Adam Heffner, sid il-ħanut u fundatur ta’ Nashville...
Ħin tal-post: Jan-27-2023