Ka'idojin gwaji daban-daban (Brinell, Rockwell, Vickers) suna da hanyoyin da suka dace da aikin da ake gwadawa. Gwajin Rockwell T ya dace da duba bututun bango masu haske ta hanyar yanke bututun a tsayi da kuma gwada bangon daga diamita na ciki maimakon diamita na waje.
Yin odar bututun ruwa kamar zuwa dillalin motoci ne da yin odar mota ko babbar mota. A yau, zaɓuɓɓuka da yawa da ake da su suna ba wa masu siye damar keɓance motar ta hanyoyi daban-daban - launuka na ciki da na waje, fakitin kayan ado na ciki, zaɓuɓɓukan salo na waje, zaɓin motar motsa jiki, da tsarin sauti wanda kusan ya yi gogayya da tsarin nishaɗin gida. Ganin duk waɗannan zaɓuɓɓukan, ƙila ba za ku gamsu da motar da aka saba da ita ba, ba tare da kayan aiki ba.
Bututun ƙarfe kawai suke. Yana da dubban zaɓuɓɓuka ko ƙayyadaddun bayanai. Baya ga girma, ƙayyadaddun bayanai sun lissafa sinadarai da wasu kaddarorin injiniya kamar ƙarancin ƙarfin samarwa (MYS), ƙarfin tensile na ƙarshe (UTS), da mafi ƙarancin tsawo kafin gazawa. Duk da haka, da yawa a cikin masana'antar - injiniyoyi, wakilan siye, da masana'antun - suna amfani da gajerun hanyoyin masana'antu da aka yarda da su waɗanda ke buƙatar amfani da bututun walda na "al'ada" kuma suna ƙayyade halaye ɗaya kawai: tauri.
Gwada yin odar mota ta hanyar siffa ɗaya ("Ina buƙatar mota mai watsawa ta atomatik") kuma ba za ku yi nisa da mai siyarwa ba. Dole ne ya cike fom ɗin oda tare da zaɓuɓɓuka da yawa. Bututu shine kawai - domin samun bututun da ya dace don aikace-aikacen, mai ƙera bututun yana buƙatar ƙarin bayani fiye da tauri kawai.
Ta yaya taurin zai zama madadin wasu kaddarorin injiniya? Wataƙila ya fara ne da mai samar da bututu. Saboda gwajin taurin yana da sauri, sauƙi, kuma yana buƙatar kayan aiki masu araha, masu sayar da bututu galibi suna amfani da gwajin taurin don kwatanta bututu biyu. Don yin gwajin taurin, abin da kawai suke buƙata shine tsawon bututu mai santsi da wurin gwaji.
Taurin bututu yana da alaƙa da UTS, kuma a matsayin ƙa'ida, kaso ko kewayon kaso suna da amfani wajen kimanta MYS, don haka yana da sauƙi a ga yadda gwajin tauri zai iya zama wakili mai dacewa ga wasu kadarori.
Haka kuma, sauran gwaje-gwajen suna da rikitarwa. Duk da cewa gwajin tauri yana ɗaukar minti ɗaya ko makamancin haka akan na'ura ɗaya, gwajin MYS, UTS da tsawaita yana buƙatar shirya samfuri da saka hannun jari mai yawa a cikin manyan kayan aikin dakin gwaje-gwaje. A kwatanta, yana ɗaukar daƙiƙa kaɗan kafin mai aikin injin niƙa bututu ya yi gwajin tauri da awanni ga ƙwararren masani kan ƙarfe don yin gwajin tauri. Ba shi da wahala a yi gwajin tauri.
Wannan ba yana nufin cewa masana'antun bututun da aka ƙera ba sa amfani da gwajin tauri. Babu shakka za a iya cewa yawancin mutane suna yin hakan, amma saboda suna yin kimantawa ta maimaitawa da kuma kimantawa ta maimaitawa akan duk kayan aikin gwajin su, sun san iyakokin gwajin sosai. Yawancin mutane suna amfani da tantance tauri na bututu a matsayin wani ɓangare na tsarin samarwa, amma ba sa amfani da shi don ƙididdige halayen bututun. Wannan gwajin wucewa/faɗuwa ne kawai.
Me yasa kake buƙatar sanin game da MYS, UTS da kuma mafi ƙarancin tsawaitawa? Suna nuna yadda bututun zai yi aiki a lokacin haɗa shi.
MYS shine mafi ƙarancin ƙarfin da ke haifar da nakasa ta dindindin ga kayan. Idan ka yi ƙoƙarin lanƙwasa waya madaidaiciya (kamar rataye kwat) kaɗan ka saki matsin lamba, ɗaya daga cikin abubuwa biyu zai faru: zai dawo zuwa yanayinsa na asali (madaidaiciya) ko kuma zai ci gaba da lanƙwasa. Idan har yanzu madaidaiciya ne, ba ka wuce MYS ba. Idan har yanzu yana lanƙwasa, ka wuce shi.
Yanzu, yi amfani da filaya don manne ƙarshen waya biyu. Idan za ka iya tsaga wayar zuwa guda biyu, to UTS ɗinka ya wuce gona da iri. Kana sanya mata damuwa sosai kuma kana da wayoyi biyu don nuna ƙoƙarinka na ɗan adam. Idan tsawon wayar na asali inci 5 ne, kuma tsawonta biyu bayan gazawa ya kai inci 6, wayar za ta miƙe da inci 1, ko kuma 20%. Ainihin gwajin tsawaitawa ana auna shi ne a cikin inci 2 daga inda aka gaza, amma komai - manufar wayar ja tana nuna UTS.
Ana buƙatar a yanke, a goge, sannan a yi masa fenti ta amfani da ruwan acid mai ɗan tsami (yawanci nitric acid da barasa (nitroethanol)) don a ga ƙwayoyin. Ana amfani da girman 100x don duba ƙwayoyin ƙarfe da kuma tantance girman hatsi.
Taurin kai gwaji ne na yadda abu ke amsawa ga tasirin. Ka yi tunanin sanya ɗan gajeren bututu a cikin wani bututu mai muƙamuƙi mai lanƙwasa sannan ka juya bututun don rufewa. Baya ga daidaita bututun, muƙamuƙin bututun kuma suna barin maɓalli a saman bututun.
Haka gwajin taurin yake aiki, amma ba shi da tsauri sosai. Wannan gwajin yana da girman tasirin da aka sarrafa da kuma matsin lamba mai sarrafawa. Waɗannan ƙarfin suna canza saman, suna haifar da ƙoƙo ko ƙoƙo. Girman ko zurfin ƙoƙon yana ƙayyade taurin ƙarfe.
Don kimanta ƙarfe, gwaje-gwajen tauri na yau da kullun sune Brinell, Vickers, da Rockwell. Kowannensu yana da nasa sikelin, kuma wasu suna da hanyoyin gwaji da yawa, kamar Rockwell A, B, da C. Ga bututun ƙarfe, ASTM Specification A513 yana nuna gwajin Rockwell B (wanda aka taƙaita shi azaman HRB ko RB). Gwajin Rockwell B yana auna bambancin shigar ƙarfe ta hanyar ƙwallon ƙarfe mai diamita inci 1/16 tsakanin ƙaramin kayan da aka riga aka ɗauka da babban nauyin kilogiram 100. Sakamakon da aka saba samu ga ƙarfe mai laushi na yau da kullun shine HRB 60.
Masana kimiyya na kayan aiki sun san cewa taurin yana da alaƙa da UTS. Saboda haka, taurin da aka bayar na iya hasashen UTS. Haka nan, masana'antun bututu sun san cewa MYS da UTS suna da alaƙa. Ga bututun da aka haɗa, MYS yawanci kashi 70% zuwa 85% na UTS ne. Adadin da ya dogara da tsarin yin bututun. Taurin HRB 60 yana da alaƙa da UTS na fam 60,000 a kowace murabba'in inci (PSI) da MYS na kashi 80%, ko PSI 48,000.
Mafi yawan ƙayyadaddun bututun da aka fi sani a masana'antu shine matsakaicin tauri. Baya ga girma, injiniyan ya damu da ƙayyade bututun lantarki mai juriya ga walda (ERW) a cikin kyakkyawan kewayon aiki, wanda zai iya haifar da matsakaicin tauri na HRB 60 wanda zai iya samun hanyarsa akan zanen sassan. Wannan shawarar kaɗai tana haifar da nau'ikan kaddarorin injiniya na ƙarshe, gami da tauri kanta.
Da farko, taurin HRB 60 bai gaya mana komai ba. Karatun HRB 60 lamba ce mara girma. Kayan da aka kimanta da HRB 59 ya fi laushi fiye da kayan da aka gwada da HRB 60, kuma HRB 61 ya fi HRB 60 tauri, amma ta yaya? Ba za a iya ƙididdige shi kamar girma ba (ana auna shi a cikin decibels), karfin juyi (ana auna shi a cikin fam-ƙafa), gudu (ana auna shi a nisan da ya dace da lokaci), ko UTS (ana auna shi a cikin fam a kowace murabba'in inci). Karatun HRB 60 bai gaya mana wani abu na musamman ba. Wannan sigar kayan ce, amma ba sigar zahiri ba ce. Na biyu, gwajin tauri bai dace da maimaitawa ko sake haifuwa ba. Kimanta wurare biyu akan samfurin gwaji, koda kuwa wuraren gwajin suna kusa da juna, sau da yawa yana haifar da babban bambanci a cikin karatun tauri. Haɗa wannan batu shine yanayin gwajin. Bayan an auna matsayi, ba za a iya auna shi a karo na biyu don tabbatar da sakamakon ba. Maimaita gwaji ba zai yiwu ba.
Wannan ba yana nufin cewa gwajin tauri ba shi da sauƙi ba. A gaskiya ma, yana ba da jagora mai kyau ga UTS na kayan aiki, kuma gwaji ne mai sauri da sauƙi don aiwatarwa. Duk da haka, duk wanda ke da hannu a ƙayyadewa, siye da ƙera bututun ya kamata ya san iyakokinsa a matsayin ma'aunin gwaji.
Saboda ba a fayyace bututun "na yau da kullun" sosai ba, idan ana buƙata, masana'antun bututu galibi suna rage shi zuwa nau'ikan bututun ƙarfe da bututu guda biyu da aka fi amfani da su waɗanda aka bayyana a cikin ASTM A513: 1008 da 1010. Ko da bayan kawar da duk sauran nau'ikan bututu, yuwuwar dangane da halayen injiniya na waɗannan nau'ikan bututu guda biyu a buɗe take. A zahiri, waɗannan nau'ikan bututu suna da mafi girman kewayon kaddarorin injiniya na kowane nau'i.
Misali, ana siffanta bututu da laushi idan MYS ya yi ƙasa kuma tsayinsa ya yi yawa, wanda ke nufin cewa yana aiki mafi kyau a cikin taurin kai, karkacewa da saitawa fiye da bututun da aka siffanta da tauri, wanda ke da MYS mai yawa da ƙarancin tsayinsa. Wannan yayi kama da bambanci tsakanin waya mai laushi da tauri, kamar ratayewa da injinan haƙa.
Tsawaita kanta wani abu ne da ke da tasiri mai mahimmanci akan aikace-aikacen bututu masu mahimmanci. Bututun da ke da tsayi mai yawa na iya jure wa ƙarfin tururi; kayan da ke da ƙarancin tsayi suna da rauni sosai don haka suna iya fuskantar mummunan gazawar nau'in gajiya. Duk da haka, tsayin tsayi ba shi da alaƙa kai tsaye da UTS, wanda shine kawai kayan aikin injiniya da ke da alaƙa kai tsaye da tauri.
Me yasa halayen injina na bututun suka bambanta sosai? Da farko, sinadaran sun bambanta. Karfe wani maganin ƙarfe ne mai ƙarfi da carbon da sauran muhimman ƙarfe. Don sauƙi, za mu magance kashi na carbon ne kawai a nan. Kwayoyin carbon suna maye gurbin wasu ƙwayoyin ƙarfe, suna samar da tsarin kristal na ƙarfe. ASTM 1008 babban matakin farko ne wanda ke ɗauke da sinadarin carbon daga 0% zuwa 0.10%. Sifili lamba ce ta musamman wacce ke samar da halaye na musamman lokacin da sinadarin carbon a cikin ƙarfe ya yi ƙasa sosai. ASTM 1010 yana ƙayyade yawan sinadarin carbon tsakanin 0.08% da 0.13%. Waɗannan bambance-bambancen ba su yi kama da babba ba, amma sun isa su yi babban bambanci a wani wuri.
Na biyu, ana iya ƙera ko ƙera bututun ƙarfe sannan a sarrafa shi a cikin hanyoyin kera guda bakwai daban-daban. ASTM A513 da ke da alaƙa da samar da bututun ERW ya lissafa nau'ikan guda bakwai:
Idan sinadaran da ke cikin ƙarfe da matakan ƙera bututu ba su da wani tasiri ga taurin ƙarfen, mene ne? Amsar wannan tambayar tana nufin yin bincike a kan cikakkun bayanai. Wannan tambayar ta haifar da ƙarin tambayoyi biyu: Waɗanne bayanai ne, kuma har yaushe?
Cikakkun bayanai game da hatsin da suka samar da ƙarfe su ne amsar farko. Lokacin da aka yi ƙarfe a babban injin niƙa na ƙarfe, ba ya sanyaya ya zama babban tubali mai fasali ɗaya. Yayin da ƙarfen ke sanyaya, ƙwayoyin ƙarfe suna tsari a cikin tsari mai maimaitawa (lu'ulu'u), kamar yadda dusar ƙanƙara ke samarwa. Bayan an samar da lu'ulu'u, suna taruwa zuwa ƙungiyoyi da ake kira hatsi. Yayin da sanyaya ke ci gaba, hatsi suna girma kuma suna samuwa a cikin takardar ko farantin. Hatsin yana daina girma yayin da ƙwayoyin ƙarfe na ƙarshe ke shaye ta hanyar ƙwayoyin. Duk wannan yana faruwa a matakin ƙananan ƙwayoyin halitta saboda matsakaicin girman ƙwayar ƙarfe yana da faɗin inci 64 µ ko inci 0.0025. Duk da yake kowace ƙwayar tana kama da ta gaba, ba iri ɗaya ba ne. Sun bambanta kaɗan a girma, yanayin da ke tattare da carbon. Ana kiran haɗin tsakanin hatsi da iyakar hatsi. Lokacin da ƙarfe ya gaza, misali saboda fashewar gajiya, yana iya lalacewa tare da iyakokin hatsi.
Har yaushe za ku duba don ganin hatsi masu ban mamaki? Girman girma sau 100, ko hangen nesa sau 100 na ɗan adam, ya isa. Duk da haka, kawai kallon ƙarfe mara magani sau 100 na ƙarfin ba ya bayyana da yawa. Ana shirya samfurin ta hanyar goge samfurin da kuma goge saman da wani acid (yawanci nitric acid da barasa) da ake kira nitroethanol etchant.
Hatsi da ragar ciki ne ke tantance ƙarfin tasirin, MYS, UTS da tsayin da ƙarfe zai iya jurewa kafin ya faɗi.
Matakan yin ƙarfe, kamar birgima mai zafi da sanyi, suna sanya damuwa a cikin tsarin hatsi; idan sun canza siffa ta dindindin, wannan yana nufin cewa damuwa tana lalata ƙwayar. Sauran matakan sarrafawa, kamar naɗa ƙarfe zuwa naɗa, buɗe shi, da kuma naɗa ƙwayar ƙarfe ta cikin injin niƙa bututu (don samarwa da girman bututun). Zana bututun a kan mandrel kuma yana sanya matsin lamba akan kayan, kamar matakan ƙera kamar ƙirƙirar ƙarshe da lanƙwasa. Ana kiran canje-canje a tsarin hatsi dislocations.
Matakan da ke sama suna rage ƙarfin ƙarfe, wanda shine ikonsa na jure matsin lamba (buɗewa). Karfe yana zama mai rauni, wanda ke nufin yana da yuwuwar karyewa idan ka ci gaba da aiki a kai. Tsawaita abu ne ɗaya daga cikin sassan ƙarfin lantarki (matsewa wani abu ne). Yana da mahimmanci a fahimci cewa gazawa galibi yana faruwa ne a lokacin matsin lamba, ba matsewa ba. Karfe yana da juriya sosai ga matsin lamba saboda ƙarfinsa mai tsawo. Duk da haka, ƙarfe yana lalacewa cikin sauƙi a ƙarƙashin matsin lamba - yana da ƙarfi - wanda hakan fa'ida ne.
Siminti yana da ƙarfin matsewa mai yawa amma ƙarancin jurewa idan aka kwatanta da siminti. Waɗannan kaddarorin suna akasin na ƙarfe. Shi ya sa simintin da ake amfani da shi don hanyoyi, gine-gine da hanyoyin tafiya galibi ana sanya masa sandar ƙarfe. Sakamakon shine samfuri mai ƙarfin abubuwa biyu: a ƙarƙashin matsin lamba, ƙarfe yana da ƙarfi, kuma a ƙarƙashin matsin lamba, siminti.
A lokacin aiki mai sanyi, yayin da ƙarfin ƙarfe ke raguwa, taurinsa yana ƙaruwa. A wata ma'anar, zai taurare. Dangane da yanayin, wannan na iya zama fa'ida; duk da haka, yana iya zama rashin amfani tunda taurin yana daidai da karyewa. Wato, yayin da ƙarfe ke tauri, yana raguwa da roba; saboda haka, yana iya lalacewa.
A wata ma'anar, kowane matakin aiki yana cinye ɗan ƙarfin bututun. Yana ƙara wahala yayin da ɓangaren ke aiki, kuma idan ya yi tauri sosai ba shi da amfani. Tauri shine karyewar abu, kuma bututun karyewa yana iya lalacewa idan aka yi amfani da shi.
Shin masana'anta suna da wasu zaɓuɓɓuka a wannan yanayin? A takaice dai, eh. Wannan zaɓin yana rage zafi, kuma kodayake ba sihiri ba ne, yana da kusanci da sihiri kamar yadda za ku iya samu.
A taƙaice dai, annealing yana kawar da duk wani tasirin damuwa ta zahiri akan ƙarfen. Wannan tsari yana dumama ƙarfen zuwa yanayin rage damuwa ko sake yin amfani da shi, ta haka yana kawar da lalacewa. Dangane da takamaiman zafin jiki da lokacin da aka yi amfani da shi a cikin tsarin annealing, tsarin yana dawo da wasu ko duk ƙarfinsa.
Hana shara da sanyaya jiki yana inganta girman hatsi. Wannan yana da amfani idan manufar ita ce rage karyewar kayan, amma girman hatsi mara tsari na iya rage laushin ƙarfen sosai, wanda hakan zai sa ba za a iya amfani da shi don amfanin da aka yi niyya ba. Dakatar da tsarin haƙa rami wani abu ne mai kusan sihiri. Kashewa a zafin da ya dace tare da maganin kashe kwari mai kyau a daidai lokacin da ya dace yana kawo tsaiko ga aikin don samun halayen dawo da ƙarfen.
Shin ya kamata mu yi watsi da ƙa'idodin taurin? a'a. Halayen taurin suna da mahimmanci musamman a matsayin wurin tunani yayin ƙayyade bututun ƙarfe. Ma'auni mai amfani, taurin yana ɗaya daga cikin halaye da yawa da ya kamata a ƙayyade lokacin yin odar kayan bututu kuma a duba shi bayan an karɓa (kuma ya kamata a yi rikodin shi tare da kowane jigilar kaya). Lokacin da duba taurin shine ma'aunin dubawa, ya kamata ya sami ƙimar sikelin da ta dace da kewayon sarrafawa.
Duk da haka, ba gwaji ne na gaskiya ba don cancantar (karɓa ko ƙin) kayan. Baya ga tauri, masana'antun ya kamata su gwada jigilar kaya lokaci-lokaci don tantance wasu kaddarorin da suka dace, kamar MYS, UTS, ko mafi ƙarancin tsawaitawa, ya danganta da amfani da bututun.
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.
Jaridar Tube & Pipe ta zama mujallar farko da aka keɓe don hidimar masana'antar bututun ƙarfe a shekarar 1990. A yau, ita ce kawai mujallar da aka keɓe ga masana'antar kuma ta zama tushen bayanai mafi aminci ga ƙwararrun bututu.
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.
Ji daɗin cikakken damar shiga bugu na dijital na Rahoton Ƙara don koyon yadda ake amfani da masana'antar ƙari don inganta ingancin aiki da ƙara riba.
Yanzu da cikakken damar shiga bugu na dijital na The Fabricator en Spanish, samun damar samun albarkatun masana'antu masu mahimmanci cikin sauƙi.