Ana iya samun fa'idodi ta hanyar samun haske game da wani yanki na tsarin hatsi wanda ke sarrafa halayen injinan bakin karfe.Getty Images
Zaɓin ƙarfe mai bakin ƙarfe da ƙarfe mai ƙarfe gabaɗaya yana mai da hankali ne akan ƙarfi, juriya, tsayi, da tauri. Waɗannan halaye suna nuna yadda tubalan ginin ƙarfe ke amsawa ga nauyin da aka yi amfani da su. Su alama ce mai tasiri ta sarrafa ƙuntatawa na kayan masarufi; wato, yadda zai lanƙwasa kafin ya karye. Dole ne kayan ya iya jure tsarin ƙera ba tare da ya karye ba.
Gwajin taurin da ke lalatawa hanya ce mai inganci kuma mai araha don tantance halayen injiniya. Duk da haka, waɗannan gwaje-gwajen ba koyaushe suke da inganci ba da zarar kauri na kayan aikin ya fara iyakance girman samfurin gwajin. Gwajin taurin da ke cikin samfuran ƙarfe mai lebur ba shakka yana da amfani, amma ana iya samun fa'idodi ta hanyar duba zurfin wani yanki na tsarin hatsi wanda ke sarrafa halayen injinan sa.
An yi ƙarfe da jerin lu'ulu'u masu ƙananan ƙwayoyin halitta da ake kira hatsi. Ana rarraba su bazuwar a cikin ƙarfe. Kwayoyin halittar abubuwan da ke haɗa ƙarfe, kamar ƙarfe, chromium, nickel, manganese, silicon, carbon, nitrogen, phosphorus da sulfur a cikin ƙarfe mai bakin ƙarfe na austenitic, wani ɓangare ne na hatsi ɗaya. Waɗannan ƙwayoyin halittar suna samar da wani maganin ƙarfe mai ƙarfi, wanda aka haɗa shi cikin layin kristal ta hanyar electrons ɗin da aka raba.
Sinadarin sinadarai na ƙarfe yana ƙayyade tsarin atoms da aka fi so a cikin hatsi, wanda aka sani da tsarin kristal. Sassan ƙarfe masu kama da juna waɗanda ke ɗauke da tsarin kristal mai maimaitawa suna samar da hatsi ɗaya ko fiye da ake kira matakai. Halayen injiniya na ƙarfe aiki ne na tsarin kristal a cikin ƙarfe. Haka yake ga girma da tsarin hatsi na kowane mataki.
Yawancin mutane sun saba da matakan ruwa. Idan ruwan ruwa ya daskare, sai ya zama ƙanƙara mai ƙarfi. Duk da haka, idan ana maganar ƙarfe, ba wani mataki ɗaya kawai mai ƙarfi ba ne. Wasu iyalai na ƙarfe ana sanya musu suna ne saboda matakansu. Daga cikin ƙarfe mai bakin ƙarfe, ƙarfe mai jerin austenitic 300 galibi ya ƙunshi austenite lokacin da aka yi masa annealed. Duk da haka, ƙarfe mai jerin 400 ya ƙunshi ferrite a cikin ƙarfe mai bakin ƙarfe 430 ko martensite a cikin ƙarfe mai bakin ƙarfe 410 da 420.
Haka yake ga ƙarfen titanium. Sunan kowace ƙungiyar ƙarfe yana nuna mafi girman matakinsu a zafin ɗaki - alpha, beta ko cakuda duka biyun. Akwai ƙarfen alpha, alpha-beta, beta da ƙarfen beta.
Idan ƙarfen ruwa ya taurare, ƙwayoyin da ke cikin matakin da aka fi so a yanayin zafi za su taru inda matsin lamba, zafin jiki da abubuwan da ke cikin sinadarai suka ba da damar. Wannan yawanci yana faruwa ne a wurare daban-daban, kamar lu'ulu'u kankara a saman tafki mai dumi a ranar sanyi. Lokacin da ƙwayoyin suka taru, tsarin lu'ulu'u yana girma a hanya ɗaya har sai an haɗu da wani ƙwayar. Iyakokin hatsi suna samuwa a mahadar layukan da ba su dace ba saboda yanayin daban-daban na tsarin lu'ulu'u. Ka yi tunanin sanya tarin cubes na Rubik masu girma dabam-dabam a cikin akwati. Kowane kube yana da tsarin grid mai murabba'i, amma duk za a shirya su a hanyoyi daban-daban na bazuwar. Kayan aikin ƙarfe mai ƙarfi cikakke ya ƙunshi jerin hatsi da aka nuna a hankali bazuwar.
Duk lokacin da aka samar da ƙwayar cuta, akwai yiwuwar samun lahani a layi. Waɗannan lahani ba su da sassan tsarin lu'ulu'u da ake kira dislocations. Waɗannan dislocations da kuma motsinsu na gaba a cikin ƙwayar cuta da kuma iyakokin ƙwayar cuta su ne ginshiƙan sarrafa ƙarfe.
Ana ɗora wani sashe na kayan aikin, a niƙa, a goge shi, sannan a yi masa fenti don ganin tsarin hatsin. Idan aka haɗa shi daidai kuma aka daidaita shi, ƙananan tsarin da aka gani a kan na'urar hangen nesa suna kama da wasan kwaikwayo na jigsaw. A zahiri, ƙwayoyin suna da girma uku, kuma ɓangaren giciye na kowane hatsi zai bambanta dangane da yanayin ɓangaren giciye na kayan aikin.
Idan tsarin lu'ulu'u ya cika da dukkan kwayoyin halittarsa, babu wani wuri na motsi sai dai shimfidar haɗin atom.
Idan ka cire rabin layin atom, za ka ƙirƙiri wata dama ga wani layin atom ya zame cikin wannan matsayi, yana motsa tarkacen da ya lalace yadda ya kamata. Lokacin da aka yi amfani da ƙarfi ga kayan aikin, haɗakar motsi na tarkacen da ke cikin ƙananan tsarin yana ba shi damar lanƙwasa, miƙewa ko matsewa ba tare da karyewa ko karyewa ba.
Idan wani ƙarfi ya yi aiki a kan ƙarfe, tsarin yana ƙara kuzari. Idan aka ƙara isasshen kuzari don haifar da lalacewar filastik, layin zai canza kuma sabbin tarkace za su fara. Yana da ma'ana cewa wannan ya kamata ya ƙara ƙarfin aiki, domin yana 'yantar da ƙarin sarari kuma don haka yana haifar da yuwuwar ƙarin motsi na tarkace. Duk da haka, lokacin da tarkace suka yi karo, suna iya gyara juna.
Yayin da adadin da yawan katsewar ya ƙaru, ana ƙara samun katsewar yaɗuwa tare, wanda ke rage ƙarfin jurewa. Daga ƙarshe, katsewar ya bayyana cewa ba zai yiwu ba a sake samun sanyi. Tunda katsewar da ke akwai ba za ta iya motsawa ba, haɗin atomic a cikin raga yana miƙewa har sai sun karye ko sun karye. Wannan shine dalilin da ya sa ƙarfe ke aiki da ƙarfi, kuma dalilin da ya sa akwai iyaka ga adadin katsewar filastik da ƙarfe zai iya jurewa kafin ya karye.
Hatsi kuma yana taka muhimmiyar rawa wajen rage zafi. Gyaran kayan da aka yi da aiki yana sake saita tsarin kuma don haka yana dawo da juriya. A lokacin aikin rage zafi, ana canza hatsi a matakai uku:
Ka yi tunanin wani mutum yana tafiya ta cikin motar jirgin ƙasa mai cike da jama'a. Ana iya matse taron jama'a ne kawai ta hanyar barin gibi tsakanin layuka, kamar nakasa a cikin raga. Yayin da suke ci gaba, mutanen da ke bayansu sun cika gurɓataccen wurin da suka bari, yayin da suke ƙirƙirar sabon sarari a gaba. Da zarar sun isa ɗayan ƙarshen karusar, tsarin fasinjojin zai canza. Idan mutane da yawa suka yi ƙoƙarin wucewa a lokaci guda, fasinjojin da ke ƙoƙarin samar da sarari don motsinsu za su yi karo da juna su bugi bangon motocin jirgin, suna ɗaure kowa a wurin. Da zarar an gamu da matsala, da wuya su motsa a lokaci guda.
Yana da mahimmanci a fahimci ƙaramin matakin nakasuwa da ake buƙata don haifar da sake yin amfani da shi. Duk da haka, idan ƙarfe ba shi da isasshen ƙarfin nakasuwa kafin a dumama shi, sake yin amfani da shi ba zai faru ba kuma ƙwayoyin za su ci gaba da girma fiye da girmansu na asali.
Ana iya daidaita halayen injina ta hanyar sarrafa girman hatsi. Iyakar hatsi a zahiri bango ne na wargajewa. Suna hana motsi.
Idan girman hatsi ya takaita, za a samar da ƙananan hatsi masu yawa. Waɗannan ƙananan hatsi ana ɗaukar su mafi kyau dangane da tsarin hatsi. Ƙarin iyakokin hatsi yana nufin ƙarancin motsi na katsewa da ƙarfi mafi girma.
Idan ba a takaita girman hatsi ba, tsarin hatsin zai yi kauri, hatsin ya fi girma, iyakokin sun yi ƙasa, kuma ƙarfinsa ya yi ƙasa.
Girman hatsi galibi ana kiransa lamba mara raka'a, tsakanin 5 da 15. Wannan rabo ne na dangi kuma yana da alaƙa da matsakaicin diamita na hatsi. Yayin da adadin ya fi girma, haka girman granularity ɗin yake.
ASTM E112 ya tsara hanyoyin aunawa da kimanta girman hatsi. Ya ƙunshi ƙidaya adadin hatsi a wani yanki da aka bayar. Wannan yawanci ana yin sa ne ta hanyar yanke wani sashe na kayan da aka yi amfani da su, niƙa da goge su, sannan a sassaka su da acid don fallasa ƙwayoyin. Ana yin ƙirgawa a ƙarƙashin na'urar hangen nesa, kuma girman yana ba da damar ɗaukar samfurin hatsi daidai gwargwado. Raba adadin girman hatsin ASTM yana nuna daidaiton daidaito a siffar hatsi da diamita. Hakanan yana iya zama da amfani a iyakance bambancin girman hatsi zuwa maki biyu ko uku don tabbatar da daidaiton aiki a duk faɗin aikin.
Idan aka yi la'akari da taurarewar aiki, ƙarfi da juriya suna da alaƙa ta juye. Alaƙar da ke tsakanin girman ƙwayar ASTM da ƙarfi tana da ƙarfi da kyau, gabaɗaya tsayinta yana da alaƙa da girman ƙwayar ASTM. Duk da haka, yawan girman ƙwayar zai iya sa kayan "matattu masu laushi" su daina yin tauri yadda ya kamata.
Girman hatsi galibi ana kiransa lamba mara lamba ɗaya, tsakanin 5 da 15. Wannan rabo ne na dangi kuma yana da alaƙa da matsakaicin diamita na hatsi. Da girman ƙimar girman hatsin ASTM, haka nan ƙarin hatsi a kowane yanki.
Girman hatsi na kayan da aka yi wa fenti ya bambanta dangane da lokaci, zafin jiki da kuma saurin sanyaya. Yawanci ana yin fenti tsakanin zafin sake sakewa da kuma wurin narkewa na ƙarfe. Yanayin zafin da aka ba da shawarar a yi amfani da shi don ƙarfe mai bakin ƙarfe na austenitic 301 yana tsakanin digiri 1,900 zuwa 2,050 na Fahrenheit. Zai fara narkewa kusan digiri 2,550 na Fahrenheit. Sabanin haka, ya kamata a yi amfani da titanium mai tsabta na 1 a digiri 1,292 na Fahrenheit kuma a narke kusan digiri 3,000 na Fahrenheit.
A lokacin da ake ƙara ruwa, hanyoyin dawo da ruwa da sake ƙara ruwa suna fafatawa da juna har sai hatsin da aka sake ƙara ruwa sun cinye dukkan hatsin da suka lalace. Yawan sake ƙara ruwa ya bambanta da zafin jiki. Da zarar an kammala sake ƙara ruwa, girman hatsi zai ɗauki nauyi. Aikin ƙarfe mai ƙarfe 301 wanda aka ƙara ruwa a zafin 1,900°F na tsawon awa ɗaya zai sami tsarin hatsi mafi kyau fiye da aikin da aka ƙara ruwa a zafin 2,000°F a lokaci guda.
Idan kayan ba a riƙe su a cikin madaidaicin kewayon rage zafi ba na tsawon lokaci, tsarin da ya haifar zai iya zama haɗuwa da tsofaffin hatsi da sabbin hatsi. Idan ana son halaye iri ɗaya a cikin ƙarfe, tsarin rage zafi ya kamata ya yi nufin cimma tsarin hatsi iri ɗaya. Uniform yana nufin cewa dukkan hatsi suna da girman iri ɗaya, kuma daidaito yana nufin cewa suna da siffar iri ɗaya.
Domin samun tsari mai kama da juna da daidaito, ya kamata a fallasa kowane kayan aiki ga irin wannan adadin zafi na tsawon lokaci ɗaya kuma ya kamata ya yi sanyi a daidai lokacin. Wannan ba koyaushe yake da sauƙi ko zai yiwu ba tare da haɗa kayan aiki, don haka yana da mahimmanci a jira aƙalla har sai dukkan kayan aikin sun cika a zafin da ya dace kafin a ƙididdige lokacin jiƙa. Tsawon lokacin jiƙawa da yanayin zafi mafi girma zai haifar da tsarin hatsi mai kauri/abu mai laushi da akasin haka.
Idan girman hatsi da ƙarfi suna da alaƙa, kuma an san ƙarfin, me yasa ake ƙididdige hatsi, ko ba haka ba? Duk gwaje-gwajen da ke lalata suna da bambanci. Gwajin juriya, musamman a ƙananan kauri, ya dogara ne akan shirya samfurin. Sakamakon ƙarfin juriya wanda ba ya wakiltar ainihin halayen abu na iya fuskantar gazawar da wuri.
Idan halayen ba su daidaita a cikin aikin ba, ɗaukar samfurin gwajin tensile ko samfurin daga gefe ɗaya bazai ba da cikakken labarin ba. Shirya samfuri da gwaji na iya ɗaukar lokaci. Gwaje-gwaje nawa ne za a iya yi wa wani ƙarfe da aka bayar, kuma ta hanyoyi nawa ne za a iya yi? Kimanta tsarin hatsi ƙarin inshora ne daga abubuwan mamaki.
Anisotropic, isotropic. Anisotropy yana nufin alkiblar halayen injiniya. Baya ga ƙarfi, ana iya fahimtar anisotropy sosai ta hanyar nazarin tsarin hatsi.
Tsarin hatsi iri ɗaya da daidaitawa yakamata ya zama isotropic, wanda ke nufin yana da halaye iri ɗaya a kowane bangare. Isotropy yana da mahimmanci musamman a cikin hanyoyin zane mai zurfi inda haɗin kai yake da mahimmanci. Lokacin da aka ja blank ɗin cikin mold, kayan anisotropic ba zai gudana daidai ba, wanda zai iya haifar da lahani da ake kira earing. Zoben kunne yana faruwa inda ɓangaren sama na kofin ya samar da silhouette mai laushi. Binciken tsarin hatsi na iya bayyana wurin rashin daidaituwa a cikin aikin kuma yana taimakawa wajen gano tushen dalilin.
Daidaiton annealing yana da matuƙar muhimmanci wajen cimma isotropy, amma kuma yana da mahimmanci a fahimci girman nakasa kafin a annealing. Yayin da kayan ke canza launi ta hanyar filastik, ƙwayoyin za su fara canzawa. Idan aka yi amfani da sanyi a mirgina, ana canza kauri zuwa tsayi, ƙwayoyin za su yi tsayi a cikin alkiblar birgima. Yayin da rabon ɓangaren hatsi ke canzawa, haka nan isotropy da halayen injiniya gabaɗaya. Idan aka yi amfani da kayan aiki masu rauni sosai, ana iya riƙe wasu alkibla ko da bayan annealing. Wannan yana haifar da anisotropy. Ga kayan da aka zana masu zurfi, wani lokacin yana da mahimmanci a iyakance adadin nakasa kafin a annealing na ƙarshe don guje wa lalacewa.
Bawon lemu. Ɗauka ba shine kawai lahani mai zurfi da ke da alaƙa da manne ba. Bawon lemu yana faruwa ne lokacin da aka zana kayan da ba su da kauri sosai. Kowace hatsi tana canzawa daban-daban kuma a matsayin aikin lu'ulu'u. Bambancin nakasa tsakanin hatsin da ke kusa yana haifar da kamannin rubutu mai kama da bawon lemu. Tsarin rubutu shine tsarin granular da aka bayyana a saman bangon kofin.
Kamar pixels ɗin da ke kan allon talabijin, tare da tsari mai laushi, bambancin da ke tsakanin kowace ƙwayar za ta kasance ƙasa da bayyane, wanda hakan ke ƙara ƙudurin yadda ya kamata. Bayyana halayen injiniya kaɗai ba zai isa ba don tabbatar da isasshen ƙwayar hatsi don hana tasirin bawon lemu. Lokacin da bambancin girma na kayan aikin ya ƙasa da ninki 10 na diamita na ƙwayar, halayen kowace ƙwayar za su jagoranci halayen samuwar. Ba ya canzawa daidai gwargwado akan hatsi da yawa, amma yana nuna takamaiman girma da yanayin kowace ƙwayar. Ana iya ganin wannan daga tasirin bawon lemu akan bangon kofunan da aka zana.
Ga girman ƙwayar ASTM ta 8, matsakaicin diamita na ƙwayar ita ce 885 µin. Wannan yana nufin cewa duk wani raguwar kauri na inci 0.00885 ko ƙasa da haka zai iya shafar wannan tasirin microforming.
Ko da yake ƙwayoyin da ba su da ƙarfi na iya haifar da matsalolin zane mai zurfi, wani lokacin ana ba da shawarar a buga su. Tattara abu ne na sauye-sauye inda ake matse wani abu don ya ba da yanayin saman da ake so, kamar kwata na siffar fuskar George Washington. Ba kamar zanen waya ba, tattara abu ba ya buƙatar yawan kwararar abu mai yawa, amma yana buƙatar ƙarfi mai yawa, wanda zai iya canza yanayin wurin.
Saboda wannan dalili, rage matsin lamba a saman ruwa ta amfani da tsarin hatsi mai kauri zai iya taimakawa wajen rage ƙarfin da ake buƙata don cika mold yadda ya kamata. Wannan gaskiya ne musamman ga bugu na 'free-die', inda gurɓatattun abubuwa a kan ƙwayoyin saman ruwa na iya gudana cikin 'yanci, maimakon taruwa a iyakokin hatsi.
Abubuwan da aka tattauna a nan gabaɗaya ne waɗanda ƙila ba za su shafi takamaiman sassa ba. Duk da haka, sun nuna fa'idodin aunawa da daidaita girman hatsi na kayan masarufi lokacin tsara sabbin sassa don guje wa lahani da aka saba da kuma inganta sigogin ƙira.
Masu kera injunan tambarin ƙarfe masu daidaito da kuma ayyukan zane mai zurfi a kan ƙarfe don ƙirƙirar sassansu za su yi aiki da kyau tare da masu aikin ƙarfe a kan na'urorin sake yin birgima masu ƙwarewa a fasaha waɗanda za su iya taimaka musu wajen inganta kayan har zuwa matakin hatsi. Lokacin da aka haɗa ƙwararrun masana a fannin ƙarfe da injiniya a ɓangarorin biyu na dangantakar a cikin ƙungiya ɗaya, zai iya yin tasiri mai kyau kuma ya samar da sakamako mai kyau.
Mujallar STAMPING ita ce mujallar masana'antu guda ɗaya tilo da aka keɓe don biyan buƙatun kasuwar tambarin ƙarfe. Tun daga shekarar 1989, mujallar ta kasance tana ba da labarai game da fasahohin zamani, yanayin masana'antu, mafi kyawun ayyuka da labarai don taimakawa ƙwararrun masu tambarin su gudanar da kasuwancinsu yadda ya kamata.
Yanzu da cikakken damar shiga bugu na dijital na The FABRICATOR, samun damar samun albarkatun masana'antu masu mahimmanci cikin sauƙi.
Bugun dijital na Jaridar The Tube & Pipe yanzu ya zama cikakke, wanda ke ba da damar samun albarkatu masu mahimmanci a masana'antu cikin sauƙi.
Ji daɗin cikakken damar shiga bugu na dijital na STAMPING Journal, wanda ke ba da sabbin ci gaban fasaha, mafi kyawun ayyuka da labaran masana'antu don kasuwar tambarin ƙarfe.
Yanzu da cikakken damar shiga bugu na dijital na The Fabricator en Spanish, samun damar samun albarkatun masana'antu masu mahimmanci cikin sauƙi.