Ар кандай сыноо протоколдорунун (Brinell, Rockwell, Vickers) сыналып жаткан долбоорго тиешелүү процедуралары бар. Rockwell T тести түтүктү узунунан кесип, дубалды сырткы диаметрден эмес, ички диаметрден текшерүү менен жеңил дубал түтүктөрүн текшерүү үчүн ылайыктуу.
Түтүккө буйрутма берүү автосалонго барып, жеңил унаага же жүк ташуучу унаага буйрутма берүүгө окшош. Бүгүнкү күндө көптөгөн варианттар сатып алуучуларга унааны ар кандай жолдор менен — ички жана тышкы түстөр, ички жасалгалоо пакеттери, тышкы стилдөө варианттары, күч берүүчү агрегаттарды тандоо жана үйдөгү көңүл ачуу системасы менен дээрлик атаандаша алган аудио система менен — ыңгайлаштырууга мүмкүндүк берет. Ушул варианттардын баарын эске алганда, сиз стандарттуу, кошумча жабдуулары жок унаага канааттанбашыңыз мүмкүн.
Болот түтүктөр дал ушундай. Анын миңдеген варианттары же мүнөздөмөлөрү бар. Өлчөмдөрүнөн тышкары, мүнөздөмөдө химиялык жана бир нече механикалык касиеттер, мисалы, минималдуу ийилүү күчү (MYS), максималдуу созулуу күчү (UTS) жана бузулууга чейинки минималдуу узаруу көрсөтүлгөн. Бирок, тармактагы көптөгөн адамдар - инженерлер, сатып алуучу агенттер жана өндүрүүчүлөр - "кадимки" ширетилген түтүктү колдонууну талап кылган жана бир гана мүнөздөмөнү көрсөткөн кабыл алынган тармактык кыскартууларды колдонушат: катуулук.
Унааны бир гана мүнөздөмөсү боюнча заказ кылып көрүңүз ("Мага автоматтык берүү кутусу бар унаа керек"), ошондо сатуучу менен өтө алыска барбайсыз. Ал көптөгөн варианттары бар заказ формасын толтурушу керек. Түтүк - бул жөн гана - колдонууга туура келген түтүктү алуу үчүн түтүк өндүрүүчүсүнө жөн гана катуулуктан тышкары көбүрөөк маалымат керек.
Катуулук кантип башка механикалык касиеттердин таанымал алмаштыруучусу болуп калат? Бул, кыязы, түтүк өндүрүүчүдөн башталган. Катуулукту текшерүү тез, оңой жана салыштырмалуу арзан жабдууларды талап кылгандыктан, түтүк сатуучулар көп учурда эки түтүктү салыштыруу үчүн катуулукту текшерүүнү колдонушат. Катуулукту текшерүү үчүн аларга болгону жылмакай түтүк жана сыноо стенди керек.
Түтүктүн катуулугу UTS менен жакшы корреляцияланат жана эреже катары, пайыздар же пайыздык диапазондор MYSти баалоодо пайдалуу, андыктан катуулукту текшерүү башка касиеттер үчүн кандайча ылайыктуу көрсөткүч боло аларын көрүү оңой.
Ошондой эле, башка сыноолор салыштырмалуу татаал. Катуулукту текшерүү бир станокто бир мүнөттөй убакытты алса, MYS, UTS жана узаруу сыноолору үлгү даярдоону жана ири лабораториялык жабдууларга олуттуу инвестиция салууну талап кылат. Салыштырмалуу, түтүк тегирменинин оператору катуулукту текшерүү үчүн бир нече секунд, ал эми кесипкөй металлургиялык техниктин созулууну текшерүү үчүн бир нече саат талап кылынат. Катуулукту текшерүү кыйын эмес.
Бул инженердик түтүк өндүрүүчүлөр катуулукту текшерүүнү колдонбойт дегенди билдирбейт. Көпчүлүк адамдар колдонушат деп айтсак болот, бирок алар бардык сыноо жабдууларында өлчөөчү кайталануучулукту жана кайталануучулукту баалоону жүргүзгөндүктөн, сыноонун чектөөлөрүн жакшы билишет. Көпчүлүк түтүктүн катуулугун баалоону өндүрүш процессинин бир бөлүгү катары колдонушат, бирок аны түтүктүн касиеттерин сандык жактан аныктоо үчүн колдонушпайт. Бул жөн гана сыноодон өтүү/өтпөө.
Эмне үчүн MYS, UTS жана минималдуу узаруу жөнүндө билишиңиз керек? Алар түтүктүн чогултууда кандайча иштээрин көрсөтөт.
MYS – бул материалдын туруктуу деформациясына алып келүүчү минималдуу күч. Эгер сиз түз зымды (мисалы, кийим илгичти) бир аз ийип, басымды азайтууга аракет кылсаңыз, эки нерсенин бири болот: ал баштапкы абалына (түз) кайтып келет же ийилген бойдон калат. Эгер ал дагы эле түз болсо, анда сиз MYSтен өтө элексиз. Эгер ал дагы эле ийилген болсо, анда сиз аны ашып кеттиңиз.
Эми, зымдын эки учун кычкач менен кысыңыз. Эгер зымды эки бөлүккө бөлүп алсаңыз, анда анын UTS'и ашып кетти. Ага көп күч келтиресиз жана сизде адамдан тышкаркы аракетиңизди көрсөтүү үчүн эки зым бар. Эгерде зымдын баштапкы узундугу 5 дюйм болсо жана бузулгандан кийинки эки узундуктун суммасы 6 дюймга жетсе, зым 1 дюймга же 20%га созулат. Чыныгы узаруу тести бузулган жерден 2 дюймдун ичинде өлчөнөт, бирок кандай болгон күндө да - тартуу зымынын концепциясы UTS'ти көрсөтөт.
Болоттон жасалган фотомикрографтын үлгүлөрүн кесүү, жылмалоо жана данектерин көрүнүктүү кылуу үчүн бир аз кислоталуу эритме (адатта азот кислотасы жана спирт (нитроэтанол)) менен оюп түшүрүү керек. Болоттон жасалган данектерди текшерүү жана данектеринин өлчөмүн аныктоо үчүн көбүнчө 100 эсе чоңойтуу колдонулат.
Катуулук - бул материалдын соккуга кандай жооп кайтарарын текшерүү. Тиштүү жаактары бар винтке кыска түтүктү салып, винтти жабуу үчүн бурап коюңуз. Түтүктү жалпактоодон тышкары, винттин жаактары түтүктүн бетинде чуңкурларды да калтырат.
Катуулук сыноосу ушундайча иштейт, бирок ал анчалык орой эмес. Бул сыноонун таасирдин өлчөмү жана басымы көзөмөлдөнөт. Бул күчтөр бетти деформациялап, оюк же чуңкур пайда кылат. Чуңкурдун өлчөмү же тереңдиги металлдын катуулугун аныктайт.
Болотту баалоо үчүн Бринелл, Викерс жана Роквеллдин катуулук сыноолору кеңири таралган. Ар биринин өзүнүн шкаласы бар, ал эми айрымдарынын бир нече сыноо ыкмалары бар, мисалы, Роквелл A, B жана C. Болот түтүктөр үчүн ASTM Specification A513 Роквелл B сыноосуна (кыскартылган HRB же RB) шилтеме берет. Роквелл B сыноосу кичинекей алдын ала жүктөм менен 100 кгс баштапкы жүктөмдүн ортосундагы диаметри 1⁄16 дюймдук болот шары менен болоттун кирүүсүнүн айырмасын өлчөйт. Стандарттуу жумшак болот үчүн типтүү натыйжа HRB 60 болуп саналат.
Материал таануучулар катуулуктун UTS менен сызыктуу байланышта экенин билишет. Ошондуктан, берилген катуулук UTSти алдын ала айта алат. Ошо сыяктуу эле, түтүк өндүрүүчүлөр MYS жана UTS бири-бирине байланыштуу экенин билишет. Ширетилген түтүк үчүн MYS адатта UTSтин 70% дан 85% га чейин түзөт. Так өлчөмү түтүктү жасоо процессинен көз каранды. HRB 60 катуулугу чарчы дюймга 60 000 фунт UTS (PSI) жана 80% же 48 000 PSI MYS менен байланыштуу.
Жалпы өндүрүштө эң кеңири таралган түтүк мүнөздөмөсү - максималдуу катуулук. Өлчөмүнөн тышкары, инженер жакшы иштөө диапазонунда ширетилген электрдик каршылык менен ширетилген (ERW) түтүктү көрсөтүүгө кам көргөн, бул компоненттин чиймесинде HRB ​​60 максималдуу катуулукту табышы мүмкүн. Ушул чечимдин өзү эле катуулуктун өзүн кошо алганда, бир катар акыркы механикалык касиеттерге алып келет.
Биринчиден, HRB 60тун катуулугу бизге көп нерсени билдирбейт. HRB 60 көрсөткүчү өлчөмсүз сан. HRB 59 менен бааланган материал HRB 60 менен сыналган материалга караганда жумшак, ал эми HRB 61 HRB 60тан катуураак, бирок канчалык? Аны көлөм (децибел менен өлчөнөт), момент (фунт-фут менен өлчөнөт), ылдамдык (убакытка салыштырмалуу аралык менен өлчөнөт) же UTS (квадрат дюймга фунт менен өлчөнөт) сыяктуу сандык жактан аныктоого болбойт. HRB 60 көрсөткүчү бизге эч кандай конкреттүү нерсени билдирбейт. Бул материалдын касиети, бирок физикалык касиет эмес. Экинчиден, катуулукту текшерүү кайталануучулугу же кайра жаралуулугу үчүн ылайыктуу эмес. Сыноо үлгүсүндөгү эки жерди баалоо, сыноо жерлери бири-бирине жакын болсо да, көп учурда катуулук көрсөткүчтөрүндө чоң өзгөрүүлөргө алып келет. Бул маселени татаалдаштыруу сыноонун мүнөзүндө. Позиция өлчөнгөндөн кийин, натыйжаларды текшерүү үчүн аны экинчи жолу өлчөөгө болбойт. Сыноонун кайталануучулугу мүмкүн эмес.
Бул катуулукту текшерүү ыңгайсыз дегенди билдирбейт. Чындыгында, ал материалдын UTS үчүн жакшы көрсөтмө берет жана аны аткаруу тез жана оңой. Бирок, түтүктөрдү аныктоого, сатып алууга жана өндүрүүгө катышкан ар бир адам анын сыноо параметри катары чектөөлөрүн билиши керек.
"Кадимки" түтүк так аныкталбагандыктан, зарыл болгон учурда, түтүк өндүрүүчүлөр көбүнчө аны ASTM A513 стандартында аныкталган эң көп колдонулган эки болот түтүк жана түтүк түрлөрүнө чейин кыскартышат: 1008 жана 1010. Башка бардык түтүк түрлөрү алынып салынгандан кийин да, бул эки түтүк түрүнүн механикалык касиеттери боюнча мүмкүнчүлүктөр кеңири ачылат. Чындыгында, бул түтүк түрлөрү каалаган түрдөгү эң кеңири механикалык касиеттерге ээ.
Мисалы, эгерде MYS төмөн жана узаруу жогору болсо, түтүк жумшак деп сыпатталат, бул анын MYS салыштырмалуу жогору жана узаруу салыштырмалуу төмөн болгон катуу деп сыпатталган түтүккө караганда созулууда, майышууда жана бекемделүүдө жакшыраак экенин билдирет. Бул жумшак жана катуу зымдын, мисалы, кийим илгичтердин жана бургулардын ортосундагы айырмачылыкка окшош.
Узаруунун өзү түтүктөрдүн маанилүү колдонулушуна олуттуу таасир этүүчү дагы бир фактор болуп саналат. Жогорку узаруу мүмкүнчүлүгү бар түтүктөр созулуу күчтөрүнө туруштук бере алат; аз узаруу мүмкүнчүлүгү бар материалдар морт жана ошондуктан чарчоо түрүндөгү катастрофалык бузулууларга көбүрөөк дуушар болушат. Бирок, узаруу UTS менен түздөн-түз байланыштуу эмес, ал катуулукка түздөн-түз байланыштуу жалгыз механикалык касиет.
Эмне үчүн түтүктөрдүн механикалык касиеттери мынчалык ар кандай? Биринчиден, химиялык курамы ар башка. Болот - темир менен көмүртектин жана башка маанилүү эритмелердин катуу эритмеси. Жөнөкөйлөтүү үчүн, биз бул жерде көмүртектин пайыздары менен гана алектенебиз. Көмүртек атомдору темир атомдорунун айрымдарын алмаштырып, болоттун кристаллдык түзүлүшүн түзөт. ASTM 1008 - көмүртектин курамы 0% дан 0,10% га чейин болгон жалпы баштапкы сорт. Нөл - болоттогу көмүртектин курамы өтө төмөн болгондо уникалдуу касиеттерди пайда кылган абдан өзгөчө сан. ASTM 1010 көмүртектин курамы 0,08% дан 0,13% га чейин экенин көрсөтөт. Бул айырмачылыктар анчалык деле чоң эместей сезилет, бирок алар башка жерде чоң айырмачылыкты жаратууга жетиштүү.
Экинчиден, болот түтүктү жети башка өндүрүш процессинде жасоого же даярдоого жана андан кийин кайра иштетүүгө болот. ERW түтүктөрүн өндүрүүгө тиешелүү ASTM A513 жети түрүн санап өтөт:
Эгерде болоттун химиялык курамы жана түтүктөрдү өндүрүү кадамдары болоттун катуулугуна эч кандай таасир этпесе, анда кандай таасир этет? Бул суроого жооп берүү майда-чүйдөсүнө чейин көңүл бурууну билдирет. Бул суроо дагы эки суроону жаратат: Кандай майда-чүйдөсүнө чейин жана канчалык жакын?
Болотту түзгөн данектер жөнүндөгү маалыматтар биринчи жооп болуп саналат. Болот баштапкы болот фабрикасында жасалганда, ал бир гана өзгөчөлүгү бар чоң блокко айланбайт. Болот муздаганда, болоттун молекулалары кар бүртүкчөлөрүнүн пайда болушуна окшош кайталануучу үлгүлөрдө (кристалдарда) уюшулат. Кристаллдар пайда болгондон кийин, алар данектер деп аталган топторго топтолот. Муздатуу жүрүп жатканда, данектер барак же пластина боюнча өсүп, пайда болот. Акыркы болот молекулалары данектер тарабынан сиңип кеткендиктен, данектер өсүүнү токтотот. Мунун баары микроскопиялык деңгээлде болот данектеринин орточо өлчөмү болжол менен 64 µ же 0,0025 дюйм туурасында болгондуктан болот данектеринин өсүшүн токтотот. Ар бир дан кийинкисине окшош болгону менен, алар бирдей эмес. Алар өлчөмү, багыты жана көмүртек курамы боюнча бир аз айырмаланат. Дандардын ортосундагы интерфейс дан чек арасы деп аталат. Болот бузулганда, мисалы, чарчоо жаракаларынан улам, ал дан чек аралары боюнча бузулууга жакын.
Бөлүнгөн дандарды көрүү үчүн канчалык алыска караш керек? 100 эсе чоңойтуу же адамдын көрүүсүнөн 100 эсе чоңойтуу жетиштүү. Бирок, иштетилбеген болотту 100 эсе чоңойтуу менен карап коюу көп нерсени билдирбейт. Үлгү үлгүнү жылмалап, бетин нитроэтанол деп аталган кислота (адатта азот кислотасы жана спирт) менен оюп даярдоо жолу менен даярдалат.
Болоттун бузулууга чейинки соккуга туруштук бере ала турган күчүн, MYS, UTS жана узаруусун данектери жана алардын ички торчосу аныктайт.
Болот куюу кадамдары, мисалы, тилкени ысык жана муздак түрүү, дандын түзүлүшүнө күч келтирет; эгерде алар формасын биротоло өзгөртсө, бул чыңалуу дандын деформацияланышын билдирет. Башка иштетүү кадамдары, мисалы, болотту спиральга ороп, аны жайып, болот дандарын түтүк тегирмени аркылуу деформациялоо (түтүктү калыптандыруу жана өлчөмүн өзгөртүү). Түтүктү мандренге муздак тартуу да материалга басым жасайт, ошондой эле учту калыптандыруу жана ийүү сыяктуу өндүрүш кадамдары да ушундай. Дандын түзүлүшүндөгү өзгөрүүлөр дислокация деп аталат.
Жогорудагы кадамдар болоттун ийкемдүүлүгүн, башкача айтканда, анын созулууга (тартуу-ачуу) туруштук берүү жөндөмүн төмөндөтөт. Болот морт болуп калат, демек, эгер сиз анын үстүндө иштей берсеңиз, анын сынышы ыктымалдуулугу жогору. Узаруу - ийкемдүүлүктүн бир компоненти (кысылуу - дагы бир компонент). Бузулуу көбүнчө кысуу эмес, созулууга дуушар болгондо болорун түшүнүү маанилүү. Болот салыштырмалуу жогорку созулууга жөндөмдүүлүгүнөн улам созулууга дуушар болгон стресске абдан туруктуу. Бирок, болот кысуу стрессинин астында оңой деформацияланат - ал ийкемдүү - бул артыкчылык.
Бетондун басымга туруктуулугу жогору, бирок бетонго салыштырмалуу ийкемдүүлүгү төмөн. Бул касиеттер болоттун касиеттерине карама-каршы келет. Ошондуктан жолдор, имараттар жана тротуарлар үчүн колдонулган бетон көбүнчө арматура менен орнотулат. Натыйжада эки материалдын бекемдигине ээ болгон продукт алынат: чыңалууда болот бекем, ал эми басымда бетон бекем.
Муздак иштетүү учурунда болоттун ийкемдүүлүгү төмөндөгөн сайын анын катуулугу жогорулайт. Башкача айтканда, ал катууланат. Кырдаалга жараша, бул артыкчылык болушу мүмкүн; бирок, бул кемчилик болушу мүмкүн, анткени катуулук морттукка барабар. Башкача айтканда, болот катууланган сайын ал азыраак ийкемдүү болуп калат; ошондуктан, анын бузулуп калуу ыктымалдыгы жогору.
Башкача айтканда, ар бир процесстин кадамы түтүктүн ийкемдүүлүгүнүн бир бөлүгүн сарптайт. Тетик иштеген сайын ал катуулайт, ал эми өтө катуу болсо, ал негизинен пайдасыз. Катуулук - бул морттук, ал эми морт түтүк колдонулганда бузулуп калышы мүмкүн.
Бул учурда өндүрүүчүнүн кандайдыр бир варианттары барбы? Кыскасы, ооба. Бул вариант күйгүзүү болуп саналат жана ал сыйкырдуу болбосо да, сыйкырчылыкка мүмкүн болушунча жакын.
Жөнөкөй сөз менен айтканда, күйгүзүү металлга физикалык чыңалуунун бардык таасирин жок кылат. Бул процесс металлды чыңалууну басаңдатуучу же кайра кристаллдашуу температурасына чейин ысытат, ошону менен дислокацияларды жок кылат. Күйгүзүү процессинде колдонулган белгилүү бир температурага жана убакытка жараша, процесс анын ийкемдүүлүгүнүн бир бөлүгүн же толугу менен калыбына келтирет.
Күйгүзүү жана көзөмөлдөнгөн муздатуу дандын өсүшүнө өбөлгө түзөт. Эгерде максат материалдын морттугун азайтуу болсо, бул пайдалуу, бирок дандын көзөмөлсүз өсүшү металлды өтө жумшартып, аны максаттуу колдонууга жараксыз кылып коюшу мүмкүн. Күйгүзүү процессин токтотуу дагы бир сыйкырдуу нерсе. Туура температурада туура өчүрүүчү агент менен туура убакта чыңдоо болоттун калыбына келүү касиеттерин алуу үчүн процессти тез токтотот.
Катуулуктун мүнөздөмөсүн алып салышыбыз керекпи? Жок. Катуулук мүнөздөмөлөрү болот түтүктөрдү көрсөтүүдө биринчи кезекте шилтеме катары баалуу. Пайдалуу өлчөө болгон катуулук - бул түтүк материалын заказ кылууда көрсөтүлүшү керек болгон жана алынгандан кийин текшерилиши керек болгон бир нече мүнөздөмөлөрдүн бири (жана ар бир жөнөтүү менен жазылышы керек). Катуулукту текшерүү текшерүү стандарты болгондо, анын тиешелүү масштабдык маанилери жана башкаруу диапазондору болушу керек.
Бирок, бул материалды квалификациялоо (кабыл алуу же четке кагуу) үчүн чыныгы сыноо эмес. Катуулуктан тышкары, өндүрүүчүлөр түтүктүн колдонулушуна жараша MYS, UTS же минималдуу узаруу сыяктуу башка тиешелүү касиеттерди аныктоо үчүн жеткирүүлөрдү мезгил-мезгили менен текшерип турушу керек.
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 1990-жылы металл түтүк тармагына кызмат көрсөтүүгө арналган биринчи журнал болгон. Бүгүнкү күндө ал Түндүк Америкада бул тармакка арналган жалгыз басылма бойдон калууда жана түтүк адистери үчүн эң ишенимдүү маалымат булагына айланды.
Эми The FABRICATORдун санариптик басылышына толук мүмкүнчүлүк менен, баалуу тармактык ресурстарга оңой жетүү мүмкүнчүлүгү.
The Tube & Pipe Journal журналынын санариптик басылышы эми толугу менен жеткиликтүү болуп, баалуу тармактык ресурстарга оңой жетүүнү камсыз кылат.
Металл штамптоо рыногу үчүн акыркы технологиялык жетишкендиктерди, мыкты тажрыйбаларды жана тармактык жаңылыктарды камтыган STAMPING Journal журналынын санариптик басылышына толук мүмкүнчүлүк алыңыз.
Кошумча өндүрүштү операциялык натыйжалуулукту жогорулатуу жана кирешени көбөйтүү үчүн кантип колдонсо болорун билүү үчүн "Кошумча отчеттун" санариптик басылышына толук мүмкүнчүлүк алыңыз.
Эми The Fabricator en Español санариптик басылышына толук мүмкүнчүлүк менен, баалуу тармактык ресурстарга оңой жетүү мүмкүнчүлүгү.