Plizyè pwotokòl tès (Brinell, Rockwell, Vickers) gen pwosedi espesifik pou pwojè k ap sibi tès la. Tès Rockwell T a apwopriye pou enspekte tib ki gen miray lejè lè w koupe tib la sou longè epi teste miray la apati dyamèt enteryè a olye de dyamèt ekstèn lan.
Kòmande yon tib se yon ti jan tankou ale nan yon konsesyonè machin epi kòmande yon machin oswa yon kamyon. Jodi a, anpil opsyon ki disponib yo pèmèt achtè yo pèsonalize machin nan nan plizyè fason - koulè enteryè ak ekstèn, pake taye enteryè, opsyon stil ekstèn, chwa motè, ak yon sistèm odyo ki prèske rivalize yon sistèm amizman lakay. Avèk tout opsyon sa yo, ou ka pa satisfè ak yon machin estanda san okenn detay.
Tiyo asye yo se jis sa. Li gen plizyè milye opsyon oswa espesifikasyon. Anplis dimansyon yo, espesifikasyon an bay lis pwopriyete chimik ak plizyè pwopriyete mekanik tankou fòs sede minimòm (MYS), fòs tansyon final (UTS), ak elongasyon minimòm anvan echèk. Sepandan, anpil moun nan endistri a—enjenyè, ajan acha, ak manifaktirè—itilize abrevyasyon endistri aksepte ki mande pou itilizasyon tiyo soude "nòmal" epi presize yon sèl karakteristik: dite.
Eseye kòmande yon machin pa yon sèl karakteristik ("Mwen bezwen yon machin ak yon transmisyon otomatik") epi ou p ap rive twò lwen ak yon vandè. Li oblije ranpli yon fòm kòmand ak anpil opsyon. Tiyo se jis sa - pou jwenn bon tiyo a pou aplikasyon an, manifakti tiyo a bezwen plis enfòmasyon pase jis dite.
Kijan dite vin tounen yon ranplasman rekonèt pou lòt pwopriyete mekanik? Li pwobableman te kòmanse ak yon pwodiktè tiyo. Paske tès dite rapid, fasil, epi li mande ekipman relativman bon mache, vandè tib yo souvan itilize tès dite pou konpare de tib. Pou fè yon tès dite, tout sa yo bezwen se yon longè tiyo lis ak yon ban tès.
Dite tib la korele byen ak UTS, epi kòm yon règ an jeneral, pousantaj oswa entèval pousantaj yo itil pou estime MYS, kidonk li fasil pou wè kijan tès dite a kapab yon bon proksi pou lòt pwopriyete.
Epitou, lòt tès yo relativman konplèks. Pandan ke tès dite a pran sèlman yon minit oswa konsa sou yon sèl machin, tès MYS, UTS ak elongasyon mande preparasyon echantiyon ak envestisman enpòtan nan gwo ekipman laboratwa. Kòm yon konparezon, li pran segonn pou yon operatè moulen tib pou fè yon tès dite ak èdtan pou yon teknisyen metaliji pwofesyonèl pou fè yon tès tansyon. Li pa difisil pou fè yon verifikasyon dite.
Sa pa vle di ke manifaktirè tiyo enjenyè yo pa itilize tès dite. Nou ka di san ezite ke pifò moun fè sa, men paske yo fè evalyasyon repetabilite ak repwodiktibilite kalib sou tout ekipman tès yo, yo byen okouran de limit tès la. Pifò itilize evalyasyon dite tib kòm yon pati nan pwosesis pwodiksyon an, men yo pa itilize li pou mezire pwopriyete tib yo. Sa a se jis yon tès pase/echwe.
Poukisa ou bezwen konnen sou MYS, UTS ak elongasyon minimòm? Yo endike kijan tib la pral konpòte li nan asanblaj la.
MYS se fòs minimòm ki lakòz defòmasyon pèmanan materyèl la. Si ou eseye pliye yon fil dwat (tankou yon krochi rad) yon ti kras epi lage presyon an, youn nan de bagay sa yo ap rive: li pral retounen nan eta orijinal li (dwat) oswa li pral rete pliye. Si li toujou dwat, ou poko depase MYS. Si li toujou pliye, ou depase li.
Kounye a, sèvi ak yon pens pou sere tou de bout fil la. Si ou ka chire fil la an de moso, ou depase UTS li a. Ou mete anpil tansyon sou li epi ou gen de fil pou montre efò sipè imen ou. Si longè orijinal fil la se 5 pous, epi de longè yo apre echèk la ajoute 6 pous, fil la lonje pa 1 pous, oswa 20%. Tès elongasyon reyèl la mezire nan lespas 2 pous nan pwen echèk la, men kèlkeswa - konsèp fil rale a ilistre UTS la.
Echantiyon mikwofotografi asye yo bezwen koupe, poli, epi grave lè l sèvi avèk yon solisyon ki pa twò asid (anjeneral asid nitrique ak alkòl (nitroetanol)) pou fè grenn yo vizib. Yo souvan itilize yon agrandisman 100x pou enspekte grenn asye yo epi detèmine gwosè grenn yo.
Dite se yon tès ki montre kijan yon materyèl reyaji anba enpak. Imajine w ap mete yon ti moso tiyo nan yon vis ak machwa dantle epi vire vis la pou fèmen l. Anplis aplati tib la, machwa vis la kite mak tou sou sifas tib la.
Se konsa tès dite a fonksyone, men li pa tèlman brital. Tès sa a gen yon gwosè enpak kontwole ak yon presyon kontwole. Fòs sa yo defòme sifas la, sa kreye yon endantasyon oswa yon endantasyon. Gwosè oswa pwofondè endantasyon an detèmine dite metal la.
Pou evalye asye, tès dite komen yo se Brinell, Vickers, ak Rockwell. Chak gen pwòp echèl li, epi gen kèk ki gen plizyè metòd tès, tankou Rockwell A, B, ak C. Pou tiyo asye, Espesifikasyon ASTM A513 fè referans a tès Rockwell B (abreje kòm HRB oswa RB). Tès Rockwell B a mezire diferans nan pénétration asye pa yon boul asye 1⁄16 pous dyamèt ant yon ti prechaj ak yon chaj prensipal 100 kgf. Yon rezilta tipik pou asye dou estanda se HRB 60.
Syantis materyèl yo konnen ke dite a gen yon relasyon lineyè ak UTS. Se poutèt sa, yon dite bay ka predi UTS. Menm jan an tou, manifaktirè tib yo konnen ke MYS ak UTS gen rapò. Pou tiyo soude, MYS tipikman 70% a 85% nan UTS. Kantite egzak la depann de pwosesis fabrikasyon tib la. Dite HRB 60 la korele ak yon UTS 60,000 liv pa pous kare (PSI) ak yon MYS 80%, oswa 48,000 PSI.
Espesifikasyon tiyo ki pi komen nan fabrikasyon an jeneral se dite maksimòm. Anplis gwosè a, enjenyè a te konsène ak presize yon tiyo soude ak rezistans elektrik (ERW) nan yon bon ranje travay, sa ki ta ka lakòz yon dite maksimòm petèt HRB 60 ki jwenn plas li sou desen konpozan an. Desizyon sa a poukont li mennen nan yon seri pwopriyete mekanik final, ki gen ladan dite li menm.
Premyèman, dite HRB 60 la pa di nou anpil bagay. Lekti HRB 60 la se yon nimewo san dimansyon. Materyèl ki evalye ak HRB 59 la pi mou pase materyèl ki teste ak HRB 60 la, epi HRB 61 pi rèd pase HRB 60, men pa konbyen? Li pa ka mezire tankou volim (mezire an desibèl), koupl (mezire an liv-pye), vitès (mezire an distans relatif ak tan), oswa UTS (mezire an liv pa pous kare). Lekti HRB 60 pa di nou anyen espesifik. Sa a se yon pwopriyete materyèl la, men se pa yon pwopriyete fizik. Dezyèmman, tès dite a pa apwopriye pou repetabilite oswa repwodiktibilite. Evalye de kote sou yon echantiyon tès, menm si kote tès yo pre youn ak lòt, souvan lakòz yon gwo varyasyon nan lekti dite yo. Pwoblèm sa a vin pi grav se nati tès la. Apre yo fin mezire yon pozisyon, yo pa ka mezire li yon dezyèm fwa pou verifye rezilta yo. Repetabilite tès la pa posib.
Sa pa vle di tès dite a pa pratik. Anfèt, li bay yon bon gid pou UTS yon materyèl, epi li se yon tès rapid e fasil pou fè. Sepandan, tout moun ki enplike nan espesifikasyon, acha ak fabrikasyon tib yo ta dwe okouran de limit li yo kòm yon paramèt tès.
Paske tiyo "nòmal" la pa byen defini, lè sa nesesè, manifaktirè tiyo yo souvan diminye li a de tiyo asye ki pi souvan itilize yo ak kalite tiyo ki defini nan ASTM A513: 1008 ak 1010. Menm apre yo fin elimine tout lòt kalite tib, posiblite yo an tèm de pwopriyete mekanik de kalite tib sa yo byen louvri. Anfèt, kalite tib sa yo gen pi laj seri pwopriyete mekanik nan nenpòt kalite.
Pa egzanp, yon tib dekri kòm mou si MYS la ba epi elongasyon an wo, sa vle di ke li pi pèfòman an tansyon, defleksyon ak deformation pase yon tib dekri kòm di, ki gen yon MYS relativman wo ak yon elongasyon relativman ba. Sa a sanble ak diferans ki genyen ant fil mou ak di, tankou krochi rad ak dril.
Elongasyon an li menm se yon lòt faktè ki gen yon enpak siyifikatif sou aplikasyon tiyo kritik yo. Tib ki gen gwo elongasyon ka reziste fòs tansyon; materyèl ki gen ti elongasyon yo pi frajil e pakonsekan pi fasil pou yo fè echèk katastwofik tankou fatig. Sepandan, elongasyon pa gen rapò dirèk ak UTS, ki se sèl pwopriyete mekanik ki gen rapò dirèk ak dite.
Poukisa pwopriyete mekanik tib yo varye anpil? Premyèman, konpozisyon chimik la diferan. Asye se yon solisyon solid fè ak kabòn ak lòt alyaj enpòtan. Pou senplifye, nou pral sèlman pale de pousantaj kabòn isit la. Atòm kabòn ranplase kèk nan atòm fè yo, sa ki fòme estrikti kristal asye a. ASTM 1008 se yon klas prensipal ki anglobe tout bagay ak yon kontni kabòn de 0% a 0.10%. Zewo se yon nimewo trè espesyal ki pwodui pwopriyete inik lè kontni kabòn nan asye a ultra-ba. ASTM 1010 presize yon kontni kabòn ant 0.08% ak 0.13%. Diferans sa yo pa sanble gwo, men yo ase gwo pou fè yon gwo diferans yon lòt kote.
Dezyèmman, tiyo asye a ka fabrike oswa fabrike epi apre sa trete nan sèt pwosesis fabrikasyon diferan. ASTM A513 ki gen rapò ak pwodiksyon tiyo ERW bay lis sèt kalite:
Si konpozisyon chimik asye a ak etap fabrikasyon tib yo pa gen okenn efè sou dite asye a, ki efè sa genyen? Pou reponn kesyon sa a, fòk nou fouye nan detay yo. Kesyon sa a poze de lòt kesyon ankò: Ki detay, e nan ki pwen yo ye?
Detay sou grenn ki fòme asye a se premye repons lan. Lè yo fè asye nan yon moulen asye prensipal, li pa refwadi nan yon gwo blòk ak yon sèl karakteristik. Pandan asye a ap refwadi, molekil asye yo òganize nan modèl repete (kristal), menm jan ak fason flokon nèj yo fòme. Apre kristal yo fin fòme, yo rasanble an gwoup yo rele grenn. Pandan refwadisman an ap pwogrese, grenn yo grandi epi fòme nan tout fèy la oswa plak la. Grenn yo sispann grandi pandan grenn yo absòbe dènye molekil asye yo. Tout bagay sa yo rive nan nivo mikwoskopik la paske gwosè mwayèn grenn asye a se anviwon 64 µ oswa 0.0025 pous lajè. Pandan ke chak grenn sanble ak pwochen an, yo pa menm. Yo varye yon ti kras nan gwosè, oryantasyon ak kontni kabòn. Entèfas ki genyen ant grenn yo rele limit grenn. Lè asye a kraze, pa egzanp akòz fant fatig, li gen tandans kraze sou limit grenn yo.
Ki distans ou dwe gade pou wè grenn yo? Yon agrandisman 100x, oubyen yon vizyon imen 100x, sifi. Sepandan, jis gade asye ki pa trete ak yon agrandisman 100 fwa pi gwo a pa montre anpil bagay. Yo prepare echantiyon an lè yo poli echantiyon an epi yo grave sifas la ak yon asid (anjeneral asid nitrique ak alkòl) yo rele yon pwodui pou grave nitroetanol.
Se grenn yo ak rezo entèn yo ki detèmine rezistans enpak, MYS, UTS ak elongasyon yon asye ka sipòte anvan li kraze.
Etap fabrikasyon asye yo, tankou woule bann cho ak frèt, aplike estrès nan estrikti grenn yo; si yo chanje fòm pou tout tan, sa vle di ke estrès la defòme grenn yo. Lòt etap pwosesis yo, tankou bobine asye a an bobin, debobine li, ak defòme grenn asye yo nan yon moulen tib (pou fòme ak gwosè tib la). Etire tib la a frèt sou mandren an mete presyon sou materyèl la tou, menm jan ak etap fabrikasyon tankou fòme pwent ak koube. Chanjman nan estrikti grenn yo rele dislokasyon.
Etap ki anwo yo diminye duktilité asye a, ki se kapasite li pou reziste estrès tansyon (rale-louvri). Asye vin frajil, sa vle di li gen plis chans pou l kraze si ou kontinye travay sou li. Elongasyon se yon eleman duktilité (konpresibilite se yon lòt). Li enpòtan pou konprann ke echèk rive pi souvan pandan estrès tansyon, pa konpresyon. Asye trè rezistan a estrès tansyon akòz kapasite elongasyon li ki relativman wo. Sepandan, asye defòme fasilman anba estrès konpresif - li duktil - ki se yon avantaj.
Beton gen yon gwo rezistans konpresiv men li gen yon duktilité ki ba konpare ak beton. Pwopriyete sa yo opoze ak sa yo ki nan asye. Se poutèt sa beton yo itilize pou wout, bilding ak twotwa souvan ekipe ak ba fè. Rezilta a se yon pwodwi ki gen fòs de materyèl: anba tansyon, asye solid, epi anba presyon, beton solid.
Pandan travay a frèt, lè duktilité asye a diminye, dite li ogmante. Nan lòt mo, li pral vin pi di. Tou depan de sitiyasyon an, sa ka yon avantaj; sepandan, li ka yon dezavantaj paske dite egal ak frajilite. Sa vle di, lè asye vin pi di, li vin mwens elastik; kidonk, li gen plis chans pou l kraze.
Nan lòt mo, chak etap pwosesis la konsome yon pati nan duktilité tiyo a. Li vin pi di pandan pyès la ap travay, epi si li twò di li fondamantalman pa itil. Dite se frajilite, epi yon tib frajil gen anpil chans pou li kraze lè yo itilize li.
Èske manifakti a gen nenpòt opsyon nan ka sa a? An brèf, wi. Opsyon sa a se rekui, epi byenke li pa vrèman majik, li pi pre majik ke ou ka jwenn.
Nan langaj senp, rekui retire tout efè estrès fizik sou metal la. Pwosesis sa a chofe metal la nan yon tanperati soulajman estrès oswa rekristalizasyon, kidonk elimine dislokasyon yo. Tou depan de tanperati espesifik ak tan ki itilize nan pwosesis rekui a, pwosesis la konsa retabli yon pati oswa tout duktilite li.
Rekwit ak refwadisman kontwole ankouraje kwasans grenn. Sa a benefik si objektif la se diminye frajilite materyèl la, men kwasans grenn san kontwòl ka adousi metal la twòp, rann li initil pou itilizasyon li te prevwa a. Sispann pwosesis rekwit la se yon lòt bagay prèske majik. Trempe nan bon tanperati a ak bon ajan trempe a nan bon moman an fè pwosesis la kanpe rapidman pou jwenn pwopriyete rekiperasyon asye a.
Èske nou ta dwe retire spesifikasyon dite a? non. Karakteristik dite yo enpòtan sitou kòm yon pwen referans lè n ap presize tiyo asye. Yon mezi itil, dite se youn nan plizyè karakteristik ki ta dwe espesifye lè n ap kòmande materyèl tibilè epi verifye lè nou resevwa li (epi yo ta dwe anrejistre li ak chak chajman). Lè enspeksyon dite a se estanda enspeksyon an, li ta dwe gen valè echèl ak seri kontwòl ki apwopriye.
Sepandan, se pa yon vrè tès pou kalifye (aksepte oswa rejte) yon materyèl. Anplis dite, manifaktirè yo ta dwe teste chajman yo detanzantan pou detèmine lòt pwopriyete enpòtan, tankou MYS, UTS, oswa elongasyon minimòm, tou depann de aplikasyon tib la.
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 te vin premye magazin ki te dedye a sèvi endistri tiyo metal la an 1990. Jodi a, li rete sèl piblikasyon nan Amerik di Nò ki dedye a endistri a epi li vin sous enfòmasyon ki pi fyab pou pwofesyonèl tiyo yo.
Kounye a, avèk aksè konplè a edisyon dijital The FABRICATOR la, aksè fasil a resous enpòtan nan endistri a.
Edisyon dijital The Tube & Pipe Journal la kounye a aksesib nèt, sa ki bay aksè fasil a resous enpòtan nan endistri a.
Pwofite aksè konplè a edisyon dijital STAMPING Journal la, ki bay dènye avansman teknolojik yo, pi bon pratik yo ak nouvèl endistri pou mache stamping metal la.
Pwofite aksè konplè a edisyon dijital The Additive Report la pou aprann kijan fabrikasyon aditif ka itilize pou amelyore efikasite operasyonèl epi ogmante pwofi yo.
Kounye a, avèk aksè konplè a edisyon dijital The Fabricator an panyòl, aksè fasil a resous enpòtan nan endistri a.