E mafai ona maua ni fa'amanuiaga e ala i le mauaina o se malamalamaaga i le tasi vaega o le fausaga o le fatu e pulea ai amioga fa'amekanika o le u'amea e le gaoia. Getty Images
O le filifiliga o u'amea e le gaoia ma alumini e masani lava ona taula'i i le malosi, le faigofie ona gaoioi, le fa'aloaloa, ma le ma'a'a. O nei meatotino e fa'aalia ai le auala e tali atu ai poloka faufale o le u'amea i avega fa'aoga. O se fa'ailoga lelei lea o le puleaina o tapula'a o mea mata; o lona uiga, o le tele o le a punou ai a'o le'i gau. E tatau i mea mata ona mafai ona tatalia le fa'agasologa o le fa'apipi'iina e aunoa ma le gau.
O le su'ega fa'aleagaina o le malosi ma le ma'a'a o se metotia fa'atuatuaina ma taugofie mo le fuafuaina o meatotino fa'ainisinia. Peita'i, o nei su'ega e le o taimi uma e fa'atuatuaina ai pe a amata ona fa'atapula'aina e le mafiafia o le meafaitino mata le tele o le fa'ata'ita'iga su'ega. O le su'ega malosi o oloa u'amea mafolafola e aoga pea, ae e mafai ona maua ni fa'amanuiaga e ala i le va'ava'ai loloto i le tasi vaega o le fausaga o le fatu e pulea ai lana amioga fa'ainisinia.
O u'amea e faia i se faasologa o ni tioata laiti e ta'ua o saito. E tufatufa faafuase'i i totonu o le u'amea. O atomu o elemene fa'afefiloi, e pei o le u'amea, chromium, nickel, manganese, silicon, carbon, nitrogen, phosphorus ma le sulfur i totonu o u'amea e le gaoia e le austenitic, o se vaega o se saito e tasi. O nei atomu e fausia ai se fofo mautu o ion u'amea, ia e fusifusia i totonu o le fa'aputuga tioata e ala i a latou eletise fa'asoa.
O le tuufaatasiga fa'akemikolo o le alloy e fuafua ai le fa'atulagaga e sili ona fiafia i ai le thermodynamics o atoms i totonu o fatu, e ta'ua o le crystal structure. O vaega tutusa o se u'amea o lo'o i ai se crystal structure faifai pea e fausia ai le tasi pe sili atu fatu e ta'ua o phases. O meatotino fa'ainisinia o se alloy o se galuega tauave a le crystal structure i totonu o le alloy. E fa'apena fo'i mo le tele ma le fa'atulagaga o fatu o phases ta'itasi.
E masani le toʻatele o tagata i laʻasaga o le vai. A liu aisa le vai vai, e avea ma aisa malo. Peitaʻi, a oʻo mai i uʻamea, e le naʻo le tasi le laʻasaga malo. O nisi aiga o uʻamea faʻafefiloi e faaigoa i o latou laʻasaga. I totonu o uʻamea e le gaoia, o uʻamea faʻafefiloi austenitic 300 series e tele lava ina aofia ai le austenite pe a faʻamafanafana. Peitaʻi, o uʻamea faʻafefiloi 400 series e aofia ai le ferrite i le uʻamea e le gaoia 430 poʻo le martensite i le uʻamea e le gaoia 410 ma le 420.
E fa'apena fo'i mo 'au'au titanium. O igoa o vaega 'au'au ta'itasi e fa'ailoa mai ai lo latou vaega autū i le vevela o le potu - alpha, beta po'o se fa'afefiloi o ia mea uma e lua. E iai 'au'au alpha, near-alpha, alpha-beta, beta ma near-beta.
A fa'ama'a'a le u'amea vai, o vaega ma'a'a o le vaega e sili ona fiafia i ai le vevela o le a fa'aputuina i le mea e fa'atagaina ai le mamafa, le vevela ma le tu'ufa'atasiga o vaila'au. E masani ona tupu lenei mea i vaega e feso'ota'i ai, e pei o tioata aisa i luga o se vaituloto mafanafana i se aso malulu. A fa'aputu fatu, e tupu le fausaga o le tioata i le tasi itu se'ia o'o ina fetaia'i ma se isi fatu. E fausia tuaoi o fatu i le fetaulaiga'iga o lattices e le fetaui ona o le eseese o fa'atulagaga o fausaga o le tioata. Va'ai faalemafaufau i le tu'uina o ni kupita Rubik o le tele eseese i totonu o se pusa. O kupita ta'itasi e iai se fa'atulagaga fa'atafafā, ae o le a fa'atulagaina uma i itu eseese fa'afuase'i. O se u'amea ua mae'a fa'ama'a'a e aofia ai se fa'asologa o fatu e foliga mai e fa'atulagaina fa'afuase'i.
Soo se taimi lava e fausia ai se fatu, e iai le avanoa e ono iai ni faaletonu o laina. O nei faaletonu o ni vaega o loo misi o le fausaga tioata e ta'ua o dislocations. O nei dislocations ma a latou gaioiga mulimuli ane i le fatu atoa ma le sopoia o tuaoi o fatu e taua tele i le mautu o le u'amea.
O se vaega fa'alava o le mea faigaluega e fa'apipi'i, oloina, fa'apupula ma vaneina e va'ai ai i le fausaga o le fatu. A tutusa ma tutusa lelei, o fausaga laiti e va'aia i luga o se microscope opitika e foliga mai e pei o se paso jigsaw. O le mea moni, o fatu e tolu-vaega, ma o le vaega fa'alava o fatu ta'itasi o le a eseese e fa'atatau i le fa'atulagaga o le vaega fa'alava o le mea faigaluega.
A fa'atumuina se fausaga tioata i ona atoma uma, e leai se avanoa mo le gaioiga se'i vagana ai le fa'aloaloa o fusi fa'a-atoma.
A e aveeseina le afa o se laina o atomu, e te faia se avanoa mo se isi laina o atomu e see atu ai i lena tulaga, ma fa'agaoioi lelei ai le dislocation. A fa'aogaina se malosi i le workpiece, o le gaioiga fa'aputu o dislocations i totonu o le microstructure e mafai ai ona punou, fa'aloaloa pe fa'apipi'i e aunoa ma le gau pe malepe.
A fa'agaoioia se malosi i luga o se u'amea fa'afefiloi, e fa'ateleina ai le malosi o le faiga. Afai e lava le malosi e fa'aopoopo e mafua ai le fa'aleagaina o le palasitika, e fa'aleagaina le lattice ma fa'atupuina ai ni dislocations fou. E foliga mai e talafeagai le fa'ateleina o le ductility o lenei mea, aua e fa'asa'olotoina ai le tele o avanoa ma fa'atupuina ai le gafatia mo le tele o gaioiga dislocations. Peita'i, a feto'ai dislocations, e mafai ona latou fa'aleleia le tasi ma le isi.
A o faʻateleina le aofaʻi ma le faʻaputuga o mea ua faʻaleagaina, o le a faʻateleina foʻi mea ua faʻaleagaina e faʻapipiʻi faʻatasi, ma faʻaitiitia ai le ductility. I le iʻuga, e tele naua mea ua faʻaleagaina e aliali mai ai e le toe mafai ai ona faia i le malulu. Talu ai ona e le toe mafai ona minoi mea ua faʻapipiʻi faʻaleagaina, o fusi faʻa-atomika i totonu o le lattice e faʻaloaloa seʻia oʻo ina motusia pe motusia. O le mafuaʻaga lea e faʻamaʻaʻa ai le faʻaaogaina o uʻamea, ma le mafuaʻaga e iai ai se tapulaʻa i le tele o le faʻaleagaina o le palasitika e mafai e se uʻamea ona tatalia aʻo leʻi gau.
E taua fo'i le saito i le fa'a'aisa. O le fa'a'aisa o se mea ua fa'ama'a'aina e toe fa'atulaga ai le microstructure ma toe fa'afo'isia ai le ductility. I le taimi o le fa'agasologa o le fa'a'aisa, e liua saito i la'asaga e tolu:
Va'ai faalemafaufau i se tagata o savali i totonu o se nofoaafi tumu. E na'o le tu'uina o avanoa i le va o laina e mafai ona fa'alavelaveina ai le motu o tagata, e pei o ni mea ua see i totonu o se fa'alava. A o latou aga'i i luma, o tagata i tua atu na fa'atumuina le gaogao na latou tu'ua, a'o latou faia se avanoa fou i luma. A o'o loa i le isi pito o le nofoaafi, e suia le fa'atulagaga o pasese. Afai e to'atele naua tagata e taumafai e pasia i le taimi e tasi, o pasese o lo'o taumafai e faia se avanoa mo a latou gaioiga o le a feto'ai le tasi ma le isi ma pa'i i puipui o nofoaafi, ma pipi'i ai tagata uma i o latou nofoaga. O le tele o mea ua see e aliali mai, o le faigata fo'i lea mo i latou ona gaoioi i le taimi e tasi.
E taua le malamalama i le tulaga maualalo o le fa'aleagaina e mana'omia e fa'aosofia ai le toe fa'aolaolaina. Peita'i, afai e le lava le malosi o le fa'aleagaina o le u'amea a'o le'i fa'avevela, o le a le toe fa'aolaolaina ma o le a fa'aauau pea ona tuputupu a'e fatu i lo latou tele muamua.
E mafai ona fetu'una'i uiga fa'amekanika e ala i le puleaina o le tuputupu a'e o le fatu. O le tuaoi o le fatu o se puipui o mea e see ese. Latou te fa'alavelaveina le gaioiga.
Afai e fa'atapula'aina le tuputupu a'e o le saito, o le a tele atu le aofa'i o saito laiti o le a gaosia. O nei saito laiti e manatu e sili atu ona manifinifi i tulaga o le fausaga o le saito. O le tele o tuaoi o le saito o lona uiga e itiiti le gaioiga o le see ma sili atu le malosi.
Afai e le fa'atapula'aina le tuputupu a'e o le saito, e sili atu ona mafiafia le fausaga o le saito, e lapopo'a atu saito, e laiti ona tuaoi, ma e maualalo le malosi.
E masani ona ta'ua le telē o le fatu o se numera e leai ni iunite, i le va o le 5 ma le 15. O se fua faatatau lea ma e feso'ota'i ma le averesi o le lautele o le fatu. O le maualuga o le numera, o le sili atu foi lea ona manifinifi o le granularity.
O loʻo faʻamatalaina e le ASTM E112 auala mo le fuaina ma le iloiloina o le tele o le fatu. E aofia ai le faitauina o le aofaʻi o le fatu i se vaega patino. E masani ona faia lenei mea e ala i le tipiina o se vaega o le mea mata, oloina ma faʻapulusaina, ona vaneina lea i le acid e faʻaalia ai vaega laiti. E faia le faitauina i lalo o se microscope, ma o le faʻateleina e mafai ai ona maua ni faʻataʻitaʻiga talafeagai o fatu. O le tuʻuina atu o numera o le tele o le fatu ASTM e faʻaalia ai se tulaga talafeagai o le tutusa i le foliga ma le lautele o le fatu. Atonu e aoga foʻi le faʻatapulaʻaina o le eseesega i le tele o le fatu i ni vaega se lua pe tolu e faʻamautinoa ai le tutusa o le faʻatinoga i le vaega faigaluega atoa.
I le tulaga o le fa'ama'a'aina o le galuega, o le malosi ma le ductility e iai se sootaga fa'afeagai. O le sootaga i le va o le tele o le fatu ASTM ma le malosi e masani ona lelei ma malosi, o le fa'aloaloa e masani lava ona feso'ota'i fa'afeagai ma le tele o le fatu ASTM. Peita'i, o le tele o le tuputupu a'e o le fatu e mafai ona mafua ai ona le toe fa'ama'a'aina lelei mea "ua mate".
E masani ona ta'ua le tele o fatu o se numera e leai ni iunite, i le va o le 5 ma le 15. O se fua faatatau lea ma e feso'ota'i ma le averesi o le lautele o fatu. O le maualuga o le tau o le tele o fatu ASTM, o le tele fo'i lea o fatu i le iunite lautele.
E fesuisuia'i le lapo'a o le fatu o le mea ua fa'amafanafanaina i le taimi, vevela ma le saoasaoa o le fa'amālūlūina. E masani ona faia le fa'amafanafanaina i le va o le vevela o le toe fa'amalamalama ma le tulaga e liusuavai ai le 'au'au. O le vevela fautuaina mo le fa'amafanafanaina o le 'au'au u'amea e le gaoia 301 e i le va o le 1,900 ma le 2,050 tikeri Fahrenheit. O le a amata ona liusuavai pe tusa ma le 2,550 tikeri Fahrenheit. I se fa'atusatusaga, o le titanium mama fa'apisinisi vasega 1 e tatau ona fa'amafanafanaina i le 1,292 tikeri Fahrenheit ma liusuavai pe tusa ma le 3,000 tikeri Fahrenheit.
I le taimi o le fa'amamago (annealing), e tauva le fa'agasologa o le toe fa'aleleia ma le toe fa'amamago (recrystallization) se'ia o'o ina 'aina uma e fatu ua toe fa'amamago (recrystallization) fatu ua le atoatoa. E fesuisuia'i le fua faatatau o le toe fa'amamago e tusa ai ma le vevela. A mae'a le toe fa'amamago (recrystallization), ona amata loa lea ona tuputupu a'e fatu. O se fasi u'amea e le gaoia (stainless steel workpiece) 301 ua fa'amamago (warm) i le 1,900°F mo le itula e tasi o le a sili atu ona lelei le fausaga o le fatu nai lo le fasi lava lea e tasi ua fa'amamago (warm) i le 2,000°F mo le taimi lava e tasi.
Afai e le o taofia le meafaitino i le taimi talafeagai e fa'a'aisa ai mo se taimi umi, o le fausaga e maua mai ai atonu o se tu'ufa'atasiga o fatu tuai ma fatu fou. Afai e mana'omia ni meatotino tutusa i totonu o le u'amea, e tatau i le faiga o le fa'a'aisa ona taumafai e ausia se fausaga tutusa o fatu. O le tutusa o lona uiga o fatu uma e toetoe lava tutusa le lapopo'a, ma o le tutusa o lona uiga e toetoe lava tutusa o latou foliga.
Ina ia maua se fausaga tutusa ma tutusa, e tatau ona faʻaalia vaega taʻitasi i le tele o le vevela tutusa mo le taimi tutusa ma e tatau ona faʻamālūlūina i le saoasaoa tutusa. E le faigofie pe mafai foi lenei mea i taimi uma i le faʻamālūlūina o le tele, o lea e taua ai le faʻatali seʻia faʻasusuina le vaega atoa i le vevela talafeagai aʻo leʻi fuafuaina le taimi e faʻasusu ai. O taimi umi e faʻasusu ai ma le maualuga o le vevela o le a iʻu ai i se fausaga o fatu e sili atu le mafiafia/mea e sili atu le vaivai ma le faʻafeagai.
Afai e fesoʻotaʻi le telē ma le malosi o le fatu, ma ua iloa le malosi, aiseā e fuafua ai fatu, a ea? O suʻega faʻaleagaina uma e eseese. O suʻega tensile, aemaise lava i mafiafia maualalo, e tele lava ina faʻalagolago i le sauniuniga o faʻataʻitaʻiga. O taunuuga o le malosi tensile e le o faʻatusalia ai meatotino moni o meafaitino e ono oʻo i le faʻaletonu vave.
Afai e le tutusa meatotino i le vaega atoa o le galuega, o le aveina o se faʻataʻitaʻiga o le tensile poʻo se faʻataʻitaʻiga mai le tasi pito atonu e le faʻamatalaina ai le tala atoa. O le sauniuniga ma le faia o suʻega o faʻataʻitaʻiga e mafai foi ona tele ai le taimi. E fia suʻega e mafai ona faia mo se uʻamea, ma e fia itu e mafai ai ona faia? O le iloiloina o le fausaga o le fatu o se inisiua faaopoopo lea faasaga i mea e ofo ai.
Anisotropic, isotropic. O le anisotropy e faatatau i le itu e fa'asino i ai meatotino fa'amekanika. I le fa'aopoopoga i le malosi, e mafai ona malamalama atili i le anisotropy e ala i le su'esu'eina o le fausaga o le fatu.
O se fausaga tutusa ma tutusa o le fatu e tatau ona isotropic, o lona uiga e tutusa ona uiga i itu uma. E taua tele le Isotropy i faiga o le tosoina loloto lea e taua tele ai le concentricity. A tosoina le blank i totonu o le fa'ata'ita'iga, o le a le tafe tutusa le mea anisotropic, lea e mafai ona o'o atu ai i se fa'aletonu e ta'ua o le earing. E tupu le earring i le mea e fausia ai e le pito i luga o le ipu se silhouette galu. O le su'esu'eina o le fausaga o le fatu e mafai ona fa'aalia ai le nofoaga o inhomogeneities i totonu o le workpiece ma fesoasoani e su'esu'e le mafua'aga autu.
O le fa'amafanafana lelei e taua tele mo le ausiaina o le isotropy, ae e taua fo'i le malamalama i le tele o le fa'aleagaina a'o le'i fa'amafanafana. A'o fa'aleagaina le palasitika o le meafaitino, e amata ona fa'aleagaina fatu. I le tulaga o le ta'avale malulu, e liua ai le mafiafia i le umi, o le a fa'aloloa fatu i le itu e ta'avale ai. A'o suia le fua fa'atatau o le fatu, e fa'apena fo'i le isotropy ma meatotino fa'ainisinia lautele. I le tulaga o mea faigaluega e matua'i fa'aleagaina, e ono taofia pea nisi o fa'atulagaga e tusa lava pe a uma ona fa'amafanafana. O lenei mea e mafua ai le anisotropy. Mo meafaitino loloto, o nisi taimi e mana'omia ai le fa'atapula'aina o le tele o le fa'aleagaina a'o le'i faia le fa'amafanafana mulimuli ina ia 'alofia ai le ofuina.
Pa'u moli. O le pikiina i luga e le na'o le pau lea o le fa'aletonu e tosoina loloto e feso'ota'i ma le tipi. E tupu le pa'u moli pe a tosoina mea mata e tele naua fasi moli. E fa'aletonu tuto'atasi fatu ta'itasi ma e mafua mai i lona fa'atulagaga tioata. O le eseesega o le fa'aletonu i le va o fatu e tuaoi e mafua ai se foliga foliga tutusa ma le pa'u moli. O le foliga o le fausaga granular e aliali mai i luga o le puipui o le ipu.
E pei lava o pixels i luga o le lau TV, faatasi ai ma se fausaga manifinifi, o le eseesega i le va o fatu taitasi o le a itiiti sona iloa, ma faateleina ai le iugafono. O le fa'amaotiina o meatotino fa'amekanika na'o ia atonu e le lava e fa'amautinoa ai se lapo'a manifinifi o fatu e puipuia ai le aafiaga o le pa'u moli. Afai e itiiti ifo le eseesega o le fua o le mea faigaluega i le 10 taimi o le lautele o le fatu, o meatotino o fatu ta'itasi o le a fa'atinoina ai le amioga o le fausiaina. E le tutusa le fa'aletonu i luga o le tele o fatu, ae o lo'o atagia mai ai le tele ma le fa'atulagaina patino o fatu ta'itasi. E mafai ona va'aia lenei mea mai le aafiaga o le pa'u moli i luga o puipui o ipu ua tusia.
Mo le lapo'a o le fatu ASTM e 8, o le averesi o le lautele o le fatu e 885 µin. O lona uiga o so'o se fa'aitiitia o le mafiafia e 0.00885 inisi pe itiiti ifo e mafai ona a'afia i lenei aafiaga o le microforming.
E ui e mafai e fatu mafiafia ona mafua ai ni faʻafitauli i le tosoina loloto, ae o nisi taimi e fautuaina mo le lolomiina. O le faʻailogaina o se faiga e faʻaleagaina ai le foliga lea e faʻapipiʻi ai se pepa e tuʻuina atu ai se foliga e manaʻomia, e pei o le kuata o foliga o foliga o George Washington. E le pei o le tosoina o uaea, o le faʻailogaina e masani lava e le aofia ai le tele o le tafe o mea tetele, ae e manaʻomia ai le tele o le malosi, lea e ono faʻaleagaina ai le foliga o le pepa.
Mo lenei mafuaʻaga, o le faʻaitiitia o le mamafa o le tafe o luga e ala i le faʻaaogaina o se fausaga mafiafia o le fatu e mafai ona fesoasoani e faʻaitiitia ai le malosi e manaʻomia mo le faʻatumuina lelei o le faʻapipiʻi. E moni lava lenei mea mo le lolomiga o le free-die, lea e mafai ai ona tafe saʻoloto mea ua see i luga o fatu o luga, nai lo le faʻaputuina i tuaoi o fatu.
O aga masani o loʻo talanoaina iinei o ni faʻamatalaga lautele ia atonu e le faʻatatau i vaega patino. Peitaʻi, na latou faʻamamafaina ai aogā o le fuaina ma le faʻatulagaina o le tele o le fatu o mea mata pe a mamanuina ni vaega fou e ʻalofia ai ni faʻaletonu masani ma faʻaleleia atili ai tulaga faʻapipiʻi.
O le au gaosi oloa o masini fa'amau u'amea sa'o ma galuega fa'atino loloto i luga o u'amea e fausia ai a latou vaega o le a galulue lelei ma tagata tomai fa'apitoa i u'amea i luga o masini toe fa'apipi'i sa'o e mafai ona fesoasoani ia i latou e fa'aleleia atili meafaitino e o'o lava i le tulaga o fatu. A tu'ufa'atasia tagata tomai fa'apitoa i u'amea ma inisinia i itu uma e lua o le mafutaga i totonu o le 'au e tasi, e mafai ona i ai se aafiaga suia ma maua ai ni taunuuga lelei.
O le STAMPING Journal o le pau lea o le mekasini fa'apisinisi ua fa'atulagaina e fa'afetaia'ia mana'oga o le maketi o le fa'ailoga u'amea. Talu mai le 1989, ua aofia ai i le lomiga tekinolosi fa'aonaponei, aga masani a le alamanuia, faiga sili ona lelei ma tala fou e fesoasoani ai i tagata tomai fa'apitoa i le fa'atinoina o a latou pisinisi i se auala sili atu ona lelei.
O lea la ua iai le avanoa atoa i le lomiga numera o Le FABRICATOR, ma faigofie ai ona maua punaoa taua a le alamanuia.
Ua mafai nei ona maua atoatoa le lomiga numera o Le Tube & Pipe Journal, ma faigofie ai ona maua punaoa taua a le alamanuia.
Fiafia i le avanoa atoatoa i le lomiga numera o le STAMPING Journal, lea e tuʻuina atu ai le alualu i luma faʻatekonolosi aupito lata mai, faiga sili ona lelei ma tala fou o alamanuia mo le maketi o le faʻailoga uʻamea.
O lea la ua iai le avanoa atoa i le lomiga numera o Le Fabricator i le Sipaniolo, ma faigofie ai ona maua punaoa taua a le alamanuia.