Turli sinov protokollari (Brinell, Rockwell, Vickers) sinovdan o'tayotgan loyihaga xos protseduralarga ega. Rockwell T sinovi yorug'lik devor naychalarini tekshirish uchun mos keladi, bu naychani uzunlamasına kesish va devorni tashqi diametrdan emas, balki ichki diametrdan sinash orqali amalga oshiriladi.
Quvurlarga buyurtma berish avtomobil sotuvchisiga borib, avtomobil yoki yuk mashinasiga buyurtma berishga o'xshaydi. Bugungi kunda mavjud bo'lgan ko'plab variantlar xaridorlarga transport vositasini turli xil usullar bilan sozlash imkonini beradi - ichki va tashqi ranglar, ichki bezak paketlari, tashqi uslub variantlari, quvvat bloki tanlovlari va uy o'yin-kulgi tizimi bilan deyarli raqobatlashadigan audio tizim. Bu variantlarning barchasini hisobga olgan holda, siz standart, qo'shimcha jihozlarsiz transport vositasidan qoniqmasligingiz mumkin.
Po'lat quvurlar aynan shunday. Uning minglab variantlari yoki texnik xususiyatlari mavjud. O'lchamlardan tashqari, texnik xususiyatlarda kimyoviy va bir nechta mexanik xususiyatlar, masalan, minimal oqim kuchi (MYS), maksimal cho'zilish kuchi (UTS) va ishdan chiqishdan oldingi minimal cho'zilish ko'rsatilgan. Biroq, sanoatdagi ko'pchilik - muhandislar, xarid agentlari va ishlab chiqaruvchilar - "oddiy" payvandlangan quvurdan foydalanishni talab qiladigan va faqat bitta xususiyatni ko'rsatadigan qabul qilingan sanoat qisqartmalaridan foydalanadilar: qattiqlik.
Mashinani bitta xususiyat bo'yicha buyurtma qilib ko'ring ("Menga avtomatik uzatmalar qutisi bo'lgan mashina kerak") va sotuvchi bilan uzoqqa bormaysiz. U ko'plab variantlar bilan buyurtma shaklini to'ldirishi kerak. Quvur shunchaki shunday - qo'llanilishi uchun to'g'ri quvurni olish uchun quvur ishlab chiqaruvchisi shunchaki qattiqlikdan tashqari ko'proq ma'lumotga muhtoj.
Qattiqlik qanday qilib boshqa mexanik xususiyatlarning tan olingan o'rnini bosadi? Ehtimol, bu quvur ishlab chiqaruvchisidan boshlangan. Qattiqlikni sinash tez, oson va nisbatan arzon uskunalarni talab qilganligi sababli, quvur sotuvchilari ko'pincha ikkita quvurni taqqoslash uchun qattiqlikni sinashdan foydalanadilar. Qattiqlikni sinash uchun ularga kerak bo'lgan narsa - bu silliq quvur uzunligi va sinov stendi.
Naycha qattiqligi UTS bilan yaxshi bog'liq va qoida tariqasida, foizlar yoki foiz diapazonlari MYS ni baholashda foydali bo'ladi, shuning uchun qattiqlikni tekshirish boshqa xususiyatlar uchun qanday qilib mos vakil bo'lishi mumkinligini ko'rish oson.
Shuningdek, boshqa sinovlar nisbatan murakkab. Qattiqlikni sinash bitta mashinada atigi bir daqiqa vaqtni olsa-da, MYS, UTS va cho'zilish sinovlari namunalarni tayyorlashni va yirik laboratoriya uskunalariga katta mablag' sarflashni talab qiladi. Taqqoslash uchun, quvur tegirmoni operatori qattiqlik sinovini o'tkazishi uchun bir necha soniya, professional metallurgiya mutaxassisi esa cho'zilish sinovini o'tkazishi uchun bir necha soat vaqt ketadi. Qattiqlikni tekshirish qiyin emas.
Bu muhandislik quvur ishlab chiqaruvchilari qattiqlik sinovidan foydalanmaydi, degani emas. Ko'pchilik buni qiladi, deyish mumkin, lekin ular barcha sinov uskunalarida o'lchov takrorlanishi va takrorlanuvchanlik baholarini o'tkazganliklari sababli, ular sinovning cheklovlarini yaxshi bilishadi. Ko'pchilik quvur qattiqligini baholashni ishlab chiqarish jarayonining bir qismi sifatida ishlatadi, lekin ular uni quvur xususiyatlarini aniqlash uchun ishlatmaydi. Bu shunchaki o'tish/muvaffaqiyatsiz sinov.
Nima uchun MYS, UTS va minimal cho'zilish haqida bilishingiz kerak? Ular naychaning yig'ishda qanday ishlashini ko'rsatadi.
MYS - bu materialning doimiy deformatsiyasiga olib keladigan minimal kuch. Agar siz to'g'ri simni (masalan, palto ilgichni) ozgina egib, bosimni pasaytirmoqchi bo'lsangiz, ikkita narsadan biri sodir bo'ladi: u asl holatiga (tekis) qaytadi yoki egilganligicha qoladi. Agar u hali ham tekis bo'lsa, siz MYS dan o'tmadingiz. Agar u hali ham egilgan bo'lsa, siz uni oshirib yubordingiz.
Endi simning ikkala uchini qisish uchun penselerdan foydalaning. Agar simni ikki qismga uzib qo'ysangiz, uning UTS dan oshib ketgan bo'lasiz. Siz unga juda ko'p kuchlanish qo'yasiz va sizda g'ayritabiiy harakatingizni ko'rsatish uchun ikkita sim bo'ladi. Agar simning asl uzunligi 5 dyuym bo'lsa va ishdan chiqqandan keyin ikkita uzunlik 6 dyuymga qo'shilsa, sim 1 dyuymga yoki 20% ga cho'zilgan bo'ladi. Haqiqiy cho'zilish sinovi ishdan chiqqan nuqtadan 2 dyuym ichida o'lchanadi, ammo nima bo'lishidan qat'iy nazar - tortish simi kontseptsiyasi UTS ni ko'rsatadi.
Po'lat fotomikrograf namunalarini donalarni ko'rinadigan qilish uchun ularni ozgina kislotali eritma (odatda nitrat kislota va spirt (nitroetanol)) yordamida kesish, sayqallash va o'yib ishlov berish kerak. Po'lat donalarini tekshirish va dona hajmini aniqlash uchun odatda 100 baravar kattalashtirish qo'llaniladi.
Qattiqlik - bu materialning zarbaga qanday javob berishini sinashdir. Qisqa quvur bo'lagini tishli jag'li vizaga solib, vizani yopish uchun burab qo'yishni tasavvur qiling. Naychani tekislashdan tashqari, vizaning jag'lari naycha yuzasida chuqurchalar ham qoldiradi.
Qattiqlik sinovi shunday ishlaydi, lekin u unchalik qo'pol emas. Ushbu sinov nazorat qilinadigan zarba hajmi va nazorat qilinadigan bosimga ega. Bu kuchlar sirtni deformatsiya qiladi, chuqurcha yoki chuqurcha hosil qiladi. Cho'kishning kattaligi yoki chuqurligi metallning qattiqligini belgilaydi.
Po'latni baholash uchun keng tarqalgan qattiqlik sinovlari Brinell, Vickers va Rockwell hisoblanadi. Har birining o'z shkalasi bor va ba'zilari Rockwell A, B va C kabi bir nechta sinov usullariga ega. Po'lat quvurlar uchun ASTM A513 spetsifikatsiyasi Rockwell B sinoviga (qisqartirilgan HRB yoki RB) ishora qiladi. Rockwell B sinovi kichik oldindan yuklash va 100 kgf birlamchi yuk o'rtasidagi 1⁄16 dyuymli diametrli po'lat shar orqali po'latning penetratsiyasidagi farqni o'lchaydi. Standart yumshoq po'lat uchun odatiy natija HRB 60 dir.
Materialshunoslar qattiqlik UTS bilan chiziqli bog'liqligini bilishadi. Shuning uchun, ma'lum bir qattiqlik UTSni bashorat qilishi mumkin. Xuddi shunday, naycha ishlab chiqaruvchilari MYS va UTS bir-biri bilan bog'liqligini bilishadi. Payvandlangan quvur uchun MYS odatda UTS ning 70% dan 85% gacha bo'ladi. Aniq miqdor naychani tayyorlash jarayoniga bog'liq. HRB 60 ning qattiqligi kvadrat dyuym uchun 60 000 funt (PSI) UTS va 80% yoki 48 000 PSI MYS bilan bog'liq.
Umumiy ishlab chiqarishda eng keng tarqalgan quvur spetsifikatsiyasi maksimal qattiqlikdir. Hajmidan tashqari, muhandis payvandlangan elektr qarshilikli payvandlangan (ERW) quvurni yaxshi ishchi diapazonda belgilash bilan shug'ullangan, bu esa komponent chizmasida HRB 60 maksimal qattiqligini topishi mumkin. Faqat shu qarorning o'zi qattiqlikning o'zi kabi bir qator yakuniy mexanik xususiyatlarga olib keladi.
Birinchidan, HRB 60 ning qattiqligi bizga ko'p narsa aytmaydi. HRB 60 ko'rsatkichi o'lchovsiz sondir. HRB 59 bilan baholangan material HRB 60 bilan sinovdan o'tkazilgan materialga qaraganda yumshoqroq va HRB 61 HRB 60 dan qattiqroq, lekin qancha miqdorda? Uni hajm (desibellarda o'lchanadi), moment (funt-futlarda o'lchanadi), tezlik (vaqtga nisbatan masofada o'lchanadi) yoki UTS (kvadrat dyuym uchun funtlarda o'lchanadi) kabi o'lchab bo'lmaydi. HRB 60 ni o'qish bizga aniq bir narsa aytmaydi. Bu materialning xususiyati, lekin jismoniy xususiyat emas. Ikkinchidan, qattiqlikni sinash takrorlanuvchanlik yoki takrorlanuvchanlik uchun mos emas. Sinov namunasidagi ikkita joyni baholash, hatto sinov joylari bir-biriga yaqin bo'lsa ham, ko'pincha qattiqlik ko'rsatkichlarida katta o'zgarishlarga olib keladi. Bu muammoni murakkablashtiradigan narsa sinovning tabiatidir. Biror pozitsiya o'lchangandan so'ng, natijalarni tekshirish uchun uni ikkinchi marta o'lchab bo'lmaydi. Sinovning takrorlanuvchanligi mumkin emas.
Bu qattiqlikni sinash noqulay degani emas. Aslida, bu materialning UTS uchun yaxshi qo'llanma bo'lib xizmat qiladi va uni bajarish tez va oson. Biroq, naychalarni aniqlash, sotib olish va ishlab chiqarish bilan shug'ullanadigan har bir kishi uning sinov parametri sifatidagi cheklovlaridan xabardor bo'lishi kerak.
"Oddiy" quvur aniq belgilanmaganligi sababli, kerak bo'lganda, quvur ishlab chiqaruvchilari ko'pincha uni ASTM A513 da belgilangan eng ko'p ishlatiladigan ikkita po'lat quvur va quvur turlariga qisqartiradilar: 1008 va 1010. Boshqa barcha quvur turlarini chiqarib tashlaganidan keyin ham, bu ikki quvur turining mexanik xususiyatlari jihatidan imkoniyatlar keng. Aslida, bu quvur turlari har qanday turdagi eng keng mexanik xususiyatlarga ega.
Masalan, agar MYS past va cho'zilish yuqori bo'lsa, naycha yumshoq deb ta'riflanadi, ya'ni u nisbatan yuqori MYS va nisbatan past cho'zilishga ega qattiq deb ta'riflangan naychaga qaraganda cho'zilish, og'ish va o'rnatishda yaxshiroq ishlaydi. Bu yumshoq va qattiq simlar, masalan, palto ilgichlari va burg'ulash moslamalari orasidagi farqga o'xshaydi.
Cho'zilishning o'zi quvurlarning muhim qo'llanilishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan yana bir omildir. Yuqori cho'zilishga ega quvurlar cho'zilish kuchlariga bardosh bera oladi; past cho'zilishga ega materiallar mo'rtroq va shuning uchun charchoq turidagi katastrofik nosozliklarga ko'proq moyil bo'ladi. Biroq, cho'zilish UTS bilan bevosita bog'liq emas, bu esa qattiqlik bilan bevosita bog'liq bo'lgan yagona mexanik xususiyatdir.
Nima uchun naychalarning mexanik xususiyatlari shunchalik farq qiladi? Birinchidan, kimyoviy tarkibi har xil. Po'lat temir, uglerod va boshqa muhim qotishmalarning qattiq eritmasidir. Soddalik uchun biz bu yerda faqat uglerod foizlari bilan ishlaymiz. Uglerod atomlari temir atomlarining bir qismini almashtiradi va po'latning kristall tuzilishini hosil qiladi. ASTM 1008 - bu 0% dan 0,10% gacha bo'lgan uglerod miqdoriga ega bo'lgan hamma narsani qamrab oluvchi birlamchi nav. Nol - bu po'latdagi uglerod miqdori juda past bo'lganda noyob xususiyatlarni yaratadigan juda maxsus raqam. ASTM 1010 uglerod miqdorini 0,08% dan 0,13% gacha belgilaydi. Bu farqlar unchalik katta ko'rinmaydi, lekin ular boshqa joylarda katta farq qilish uchun yetarlicha katta.
Ikkinchidan, po'lat quvur yetti xil ishlab chiqarish jarayonida ishlab chiqarilishi yoki tayyorlanishi va keyinchalik qayta ishlanishi mumkin. ERW quvurlarini ishlab chiqarish bilan bog'liq ASTM A513 yetti turni sanab o'tadi:
Agar po'latning kimyoviy tarkibi va naycha ishlab chiqarish bosqichlari po'latning qattiqligiga ta'sir qilmasa, unda nima? Bu savolga javob berish tafsilotlarni chuqur o'rganishni anglatadi. Bu savol yana ikkita savolni tug'diradi: qanday tafsilotlar va qanchalik yaqin?
Po'latni tashkil etuvchi donachalar haqidagi tafsilotlar birinchi javobdir. Po'lat birlamchi po'lat zavodida ishlab chiqarilganda, u bitta xususiyatga ega ulkan blokga aylanib sovib ketmaydi. Po'lat soviganida, po'lat molekulalari qor parchalari qanday hosil bo'lishiga o'xshash takrorlanuvchi naqshlar (kristallar) bo'ylab tashkil topadi. ​​Kristallar hosil bo'lgandan so'ng, ular donachalar deb ataladigan guruhlarga birlashadi. Sovutish jarayonida donachalar o'sadi va varaq yoki plastinka bo'ylab shakllanadi. Oxirgi po'lat molekulalari donachalar tomonidan so'rilganligi sababli donachalar o'sishdan to'xtaydi. Bularning barchasi mikroskopik darajada sodir bo'ladi, chunki o'rtacha o'lchamdagi po'lat donachasi taxminan 64 µ yoki 0,0025 dyuym kenglikda. Har bir dona keyingisiga o'xshash bo'lsa-da, ular bir xil emas. Ular hajmi, yo'nalishi va uglerod miqdori jihatidan biroz farq qiladi. Donachalar orasidagi chegara donacha chegarasi deb ataladi. Po'lat ishlamay qolganda, masalan, charchoq yoriqlari tufayli, u donachalar chegaralari bo'ylab ishlamay qolishga moyil bo'ladi.
Ajratib bo'ladigan donalarni ko'rish uchun qancha masofaga qarash kerak? 100 baravar kattalashtirish yoki inson ko'rish qobiliyatidan 100 baravar kattalashtirish kifoya. Biroq, ishlov berilmagan po'latga 100 baravar kuchliroq qarashning o'zi ko'p narsani anglatmaydi. Namuna namunani sayqallash va sirtini nitroetanol aşındırıcı deb ataladigan kislota (odatda nitrat kislota va spirt) bilan o'yish orqali tayyorlanadi.
Po'latning yorilishdan oldin bardosh bera oladigan zarba kuchini, MYS, UTS va cho'zilish xususiyatlarini donalar va ularning ichki panjarasi belgilaydi.
Po'lat quyish bosqichlari, masalan, tasmani issiq va sovuq prokatlash, don tuzilishiga kuchlanish qo'llaydi; agar ular shaklini doimiy ravishda o'zgartirsa, bu kuchlanish donni deformatsiya qilishini anglatadi. Po'latni spirallarga o'rash, uni ochish va po'lat donalarini naycha tegirmoni orqali deformatsiya qilish (naychani shakllantirish va o'lchamini o'zgartirish) kabi boshqa ishlov berish bosqichlari. Naychani mandrelga sovuq tortish ham materialga bosim o'tkazadi, shuningdek, uchini shakllantirish va egish kabi ishlab chiqarish bosqichlari ham shunday. Dona tuzilishidagi o'zgarishlar dislokatsiya deb ataladi.
Yuqoridagi bosqichlar po'latning egiluvchanligini, ya'ni cho'zilish (tortish-ochish) kuchlanishiga bardosh berish qobiliyatini pasaytiradi. Po'lat mo'rt bo'lib qoladi, ya'ni agar siz uning ustida ishlashda davom etsangiz, sinish ehtimoli ko'proq. Cho'zilish egiluvchanlikning bir komponentidir (siqilish boshqa komponent). Shuni tushunish kerakki, ishdan chiqish ko'pincha siqilish paytida emas, balki cho'zilish kuchlanishi paytida sodir bo'ladi. Po'lat nisbatan yuqori cho'zilish qobiliyati tufayli cho'zilish kuchlanishiga juda chidamli. Biroq, po'lat siqilish kuchlanishi ostida osongina deformatsiyalanadi - u egiluvchan - bu afzallik.
Beton yuqori siqish kuchiga ega, ammo betonga nisbatan past egiluvchanlikka ega. Bu xususiyatlar po'latnikiga qarama-qarshi. Shuning uchun yo'llar, binolar va yo'laklar uchun ishlatiladigan beton ko'pincha armatura bilan o'rnatiladi. Natijada ikkita materialning mustahkamligiga ega mahsulot olinadi: kuchlanish ostida po'lat va bosim ostida beton.
Sovuq ishlov berish paytida, po'latning egiluvchanligi pasaygan sari uning qattiqligi oshadi. Boshqacha qilib aytganda, u qattiqlashadi. Vaziyatga qarab, bu afzallik bo'lishi mumkin; ammo, bu kamchilik bo'lishi mumkin, chunki qattiqlik mo'rtlik bilan tenglashtiriladi. Ya'ni, po'lat qattiqlashgan sari u kamroq elastik bo'ladi; shuning uchun uning ishdan chiqishi ehtimoli ko'proq.
Boshqacha qilib aytganda, har bir jarayon bosqichi quvurning egiluvchanligining bir qismini iste'mol qiladi. Detal ishlagan sari u qattiqlashadi va agar u juda qattiq bo'lsa, u asosan foydasiz bo'ladi. Qattiqlik - bu mo'rtlik va mo'rt naycha ishlatilganda ishdan chiqishi mumkin.
Ishlab chiqaruvchining bu holatda biron bir varianti bormi? Xulosa qilib aytganda, ha. Bu variant tavlashdir va u juda sehrli bo'lmasa-da, sehrga iloji boricha yaqinroq.
Oddiy qilib aytganda, tavlash metallga jismoniy stressning barcha ta'sirini yo'q qiladi. Bu jarayon metallni stressni yengillashtirish yoki qayta kristallanish haroratiga qadar qizdiradi va shu bilan dislokatsiyalarni yo'q qiladi. Tavlash jarayonida ishlatiladigan aniq harorat va vaqtga qarab, jarayon uning egiluvchanligini qisman yoki to'liq tiklaydi.
Yumshatish va nazorat ostida sovutish don o'sishini rag'batlantiradi. Agar maqsad materialning mo'rtligini kamaytirish bo'lsa, bu foydalidir, ammo nazoratsiz don o'sishi metallni juda yumshatishi va uni maqsadli foydalanish uchun yaroqsiz holga keltirishi mumkin. Yumshatish jarayonini to'xtatish yana bir sehrli narsadir. To'g'ri haroratda to'g'ri vaqtda to'g'ri söndürme agenti bilan söndürme po'latning tiklanish xususiyatlariga erishish uchun jarayonni tezda to'xtatadi.
Qattiqlik spetsifikatsiyasini olib tashlashimiz kerakmi? Yo'q. Qattiqlik xususiyatlari po'lat quvurlarni belgilashda birinchi navbatda mos yozuvlar nuqtasi sifatida qimmatlidir. Foydali o'lchov bo'lgan qattiqlik quvurli materialga buyurtma berishda ko'rsatilishi va qabul qilingandan keyin tekshirilishi kerak bo'lgan (va har bir jo'natish bilan qayd etilishi kerak) bir nechta xususiyatlardan biridir. Qattiqlik tekshiruvi tekshirish standarti bo'lganda, u tegishli shkala qiymatlari va nazorat diapazonlariga ega bo'lishi kerak.
Biroq, bu materialni saralash (qabul qilish yoki rad etish) uchun haqiqiy sinov emas. Qattiqlikdan tashqari, ishlab chiqaruvchilar vaqti-vaqti bilan naychaning qo'llanilishiga qarab MYS, UTS yoki minimal cho'zilish kabi boshqa tegishli xususiyatlarni aniqlash uchun jo'natmalarni sinovdan o'tkazishlari kerak.
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-yilda metall quvurlar sanoatiga xizmat ko'rsatishga bag'ishlangan birinchi jurnalga aylandi. Bugungi kunda u Shimoliy Amerikada ushbu sohaga bag'ishlangan yagona nashr bo'lib qolmoqda va quvur mutaxassislari uchun eng ishonchli ma'lumot manbaiga aylandi.
Endi "FABRICATOR"ning raqamli nashriga to'liq kirish imkoniyati bilan, qimmatbaho sanoat resurslariga osongina kirish mumkin.
The Tube & Pipe Journal jurnalining raqamli nashri endi to'liq foydalanish mumkin bo'lib, qimmatbaho sanoat resurslariga osongina kirish imkonini beradi.
Metall shtamplash bozori uchun eng so'nggi texnologik yutuqlar, eng yaxshi amaliyotlar va sanoat yangiliklarini taqdim etuvchi STAMPING Journal raqamli nashriga to'liq kirish imkoniyatidan bahramand bo'ling.
Qo'shimcha ishlab chiqarishdan operatsion samaradorlikni oshirish va foydani oshirish uchun qanday foydalanish mumkinligini o'rganish uchun "Qo'shimcha hisobot"ning raqamli nashriga to'liq kirish imkoniyatidan foydalaning.
Endi The Fabricator en Español raqamli nashriga to'liq kirish imkoniyati bilan, qimmatbaho sanoat resurslariga oson kirish mumkin.