Ĉiu testprotokolo (Brinell, Rockwell, Vickers) havas procedurojn specifajn por la objekto sub testo.La Rockwell t-testo estas utila por testado de maldikmuraj pipoj tranĉante la pipon laŭlonge kaj kontrolante la pipmuron de la interna diametro prefere ol la ekstera diametro.
Mendi pipojn estas iom kiel iri al aŭtokoncesio kaj mendi aŭton aŭ kamionon.Estas nun multaj ebloj disponeblaj, kiuj permesas al aĉetantoj personecigi la aŭton en diversaj manieroj - internaj kaj eksteraj koloroj, ornampakaĵoj, eksteraj stilaj elektoj, elektoj de potenco-trajno kaj aŭdsistemo kiu estas preskaŭ same bona kiel hejma distra sistemo.Kun ĉiuj ĉi tiuj opcioj, vi verŝajne ne kontentiĝos kun norma senvalora aŭto.
Ĉi tio validas por ŝtalaj tuboj.Ĝi havas milojn da ebloj aŭ specifoj.Aldone al dimensioj, la specifo mencias kemiajn trajtojn kaj plurajn mekanikajn trajtojn kiel ekzemple minimuma rendimentorezisto (MYS), finfina tirstreĉo-rezisto (UTS), kaj minimuma plilongigo al fiasko.Tamen, multaj en la industrio—inĝenieroj, aĉetaj agentoj kaj produktantoj—uzas la stenografion de la industrio kaj postulas "simplajn" velditajn pipojn kaj listigas nur unu karakterizaĵon: malmoleco.
Provu mendi aŭton laŭ unu karakterizaĵo ("Mi bezonas aŭton kun aŭtomata transdono"), kaj kun la vendisto vi ne iros malproksimen.Li devas plenigi formularon kun multaj ebloj.Ĉi tio estas la kazo de ŝtalaj tuboj: por akiri pipon taŭgan por aplikaĵo, tubfabrikisto bezonas multe pli da informoj ol malmoleco.
Kiel malmoleco iĝis akceptita anstataŭaĵo por aliaj mekanikaj trajtoj?Ĝi verŝajne komenciĝis ĉe pipproduktantoj.Ĉar malmolecotestado estas rapida, facila, kaj postulas relative malmultekostajn ekipaĵojn, pipvendistoj ofte uzas malmolectestadon por kompari du specojn de pipo.Ĉio, kion ili bezonas por fari malmolecprovon, estas glata peco de tubo kaj testplatformo.
Pipmalmoleco estas proksime rilatita al UTS kaj regulo de dikfingro (procenta aŭ procenta gamo) estas utila por taksi MYS, do estas facile vidi kiel malmolecotestado povas esti taŭga prokurilo por aliaj propraĵoj.
Krome, aliaj provoj estas relative malfacilaj.Dum malmoleco-testado daŭras nur ĉirkaŭ unu minuton sur ununura maŝino, MYS, UTS kaj plilongigo-testoj postulas specimenan preparon kaj gravan investon en granda laboratoria ekipaĵo.Kompare, tubmuelejfunkciigisto kompletigas malmolecprovon en sekundoj, dum specialista metalurgiisto elfaras streĉteston en kelkaj horoj.Fari malmolecprovon ne estas malfacila.
Ĉi tio ne signifas, ke inĝenieraj tubfabrikistoj ne uzas malmolectestojn.Estas sekure diri, ke la plimulto faras tion, sed ĉar ili taksas instrumentan ripeteblon kaj reprodukteblecon tra ĉiuj testaj ekipaĵoj, ili bone konscias pri la limigoj de la testo.Plej multaj el ili uzas ĝin por taksi la malmolecon de la tubo kiel parto de la produktada procezo, sed ne uzas ĝin por kvantigi la ecojn de la tubo.Ĝi estas nur trapas/malsukcesa testo.
Kial mi bezonas koni MYS, UTS kaj minimuman plilongigon?Ili indikas la agadon de la tubaro.
MYS estas la minimuma forto kiu kaŭzas konstantan deformadon de la materialo.Se vi provas iomete fleksi rektan pecon da drato (kiel pendulo) kaj liberigi la premon, unu el du aferoj okazos: ĝi revenos al sia originala stato (rekte) aŭ restos fleksita.Se ĝi ankoraŭ estas rekta, tiam vi ankoraŭ ne superis MYS.Se ĝi estas ankoraŭ fleksita, vi maltrafis.
Nun ekprenu ambaŭ ekstremojn de la drato per teniloj.Se vi povas rompi draton en duono, vi faris ĝin preter UTS.Vi forte tiras ĝin kaj vi havas du pecojn da drato por montri viajn superhomajn klopodojn.Se la origina longo de la drato estis 5 coloj, kaj la du longoj post fiasko sumiĝas ĝis 6 coloj, la drato streĉos 1 colon, aŭ 20%.Faktaj streĉaj provoj estas mezuritaj ene de 2 coloj de la rompopunkto, sed ne gravas kio - la linio streĉa koncepto ilustras UTS.
Ŝtalaj mikrografaj specimenoj devas esti tranĉitaj, poluritaj kaj gravuritaj kun malforte acida solvaĵo (kutime nitrata acido kaj alkoholo) por igi la grajnojn videblaj.100x pligrandigo estas ofte uzata por inspekti ŝtalajn grajnojn kaj determini ilian grandecon.
Malmoleco estas provo pri kiel materialo reagas al efiko.Imagu, ke mallonga longo de tubo estas metita en vizon kun segildentaj makzeloj kaj skuita por fermi la vizon.Krom vicigado de la pipo, vizaj makzeloj lasas spuron sur la surfaco de la pipo.
Tiel funkcias la malmoleco-testo, sed ĝi ne estas tiel malglata.La testo havas kontrolitan efikgrandecon kaj kontrolitan premon.Tiuj fortoj misformas la surfacon, formante indentaĵojn aŭ indentaĵojn.La grandeco aŭ profundo de la kavo determinas la malmolecon de la metalo.
Dum taksado de ŝtalo, Brinell, Vickers kaj Rockwell-malmolectestoj estas ofte uzitaj.Ĉiu havas sian propran skalon, kaj kelkaj el ili havas multoblajn testajn metodojn kiel Rockwell A, B, C, ktp. Por ŝtalaj tuboj, la ASTM A513-specifo rilatas al la Rockwell B-testo (mallongigita kiel HRB aŭ RB).La Rockwell Testo B mezuras la diferencon en penetrforto de 1⁄16-cola diametra ŝtalpilko en ŝtalon inter malpeza antaŭŝarĝo kaj baza ŝarĝo de 100 kgf.Tipa rezulto por norma milda ŝtalo estas HRB 60.
Materialaj sciencistoj scias, ke malmoleco havas linearan rilaton kun UTS.Tial, la donita malmoleco antaŭdiras UTS.Simile, la pipproduktanto scias, ke MYS kaj UTS estas rilataj.Por velditaj pipoj, MYS estas tipe 70% ĝis 85% UTS.La preciza kvanto dependas de la procezo de fabrikado de tubo.La malmoleco de HRB 60 respondas al UTS 60,000 funtoj por kvadrata colo (PSI) kaj ĉirkaŭ 80% MYS, kio estas 48,000 PSI.
La plej ofta tubspecifo por ĝenerala produktado estas maksimuma malmoleco.Aldone al grandeco, inĝenieroj ankaŭ interesiĝas pri specifado de rezist-veldaj (ERW) pipoj ene de bona operacia intervalo, kiu povas rezultigi partajn desegnaĵojn kun ebla maksimuma malmoleco de HRB 60. Ĉi tiu decido sole rezultigas kelkajn mekanikajn finajn trajtojn, inkluzive de malmoleco mem.
Unue, la malmoleco de HRB 60 ne multe diras al ni.La legado de HRB 60 estas sendimensia nombro.Materialoj taksitaj ĉe HRB 59 estas pli molaj ol tiuj testitaj ĉe HRB 60, kaj HRB 61 estas pli malmola ol HRB 60, sed kiom?Ĝi ne povas esti kvantigita kiel volumeno (mezurita en decibeloj), tordmomanto (mezurita en funtoj-piedoj), rapideco (mezurita en distanco kontraŭ tempo), aŭ UTS (mezurita en funtoj je kvadrata colo).Legado de HRB 60 ne diras al ni ion specifan.Ĝi estas materia eco, ne fizika eco.Due, la determino de malmoleco per si mem ne taŭgas por certigi ripeteblon aŭ reprodukteblecon.Taksado de du ejoj sur specimeno, eĉ se la testejoj estas proksimaj kune, ofte rezultigas tre malsamajn malmolecvalorojn.La naturo de testoj pligravigas ĉi tiun problemon.Post unu pozicia mezurado, dua mezurado ne povas esti prenita por kontroli la rezulton.Testrepeteblo ne eblas.
Ĉi tio ne signifas, ke mezurado de malmoleco estas maloportuna.Efektive, ĉi tio estas bona gvidilo al UTS-aĵoj, kaj ĝi estas rapida kaj facila testo.Tamen, iu ajn implikita en la difino, akiro kaj fabrikado de tuboj devus esti konscia pri siaj limigoj kiel testa parametro.
Ĉar "regula" pipo ne estas klare difinita, pipproduktantoj tipe malvastigas ĝin malsupren al la du plej ofte uzitaj specoj de ŝtalo kaj pipo kiel difinite en ASTM A513:1008 kaj 1010 kiam konvene.Eĉ post ekskludo de ĉiuj aliaj specoj de tuboj, la eblecoj por la mekanikaj propraĵoj de ĉi tiuj du specoj de tuboj restas malfermitaj.Fakte, ĉi tiuj specoj de pipoj havas la plej larĝan gamon de mekanikaj propraĵoj de ĉiuj pipoj.
Ekzemple, tubo estas konsiderata mola se MYS estas malalta kaj plilongigo estas alta, kio signifas ke ĝi rezultas pli bone laŭ streĉado, deformado kaj permanenta deformado ol tubo priskribita kiel rigida, kiu havas relative altan MYS kaj relative malaltan plilongiĝon. ..Ĉi tio estas simila al la diferenco inter mola drato kaj malmola drato kiel vestaĵoj kaj boriloj.
Plilongigo mem estas alia faktoro kiu havas signifan efikon al kritikaj tubaplikoj.Altaj plilongigaj tuboj povas elteni streĉadon;malaltaj plilongiĝaj materialoj estas pli fragilaj kaj tial pli emaj al katastrofa lacecfiasko.Tamen, plilongigo ne estas rekte rilatita al UTS, kio estas la nura mekanika posedaĵo rekte rilatita al malmoleco.
Kial tuboj tiom varias en siaj mekanikaj trajtoj?Unue, la kemia konsisto estas malsama.Ŝtalo estas solida solvo de fero kaj karbono, same kiel aliaj gravaj alojoj.Por simpleco, ni traktos nur la procenton de karbono.La karbonatomoj anstataŭigas kelkajn el la feratomoj, kreante la kristalan strukturon de la ŝtalo.ASTM 1008 estas ampleksa primara grado kun karbonenhavo de 0% ĝis 0.10%.Nulo estas speciala nombro, kiu provizas unikajn ecojn ĉe ultra-malalta karbonenhavo en ŝtalo.ASTM 1010 difinas karbonenhavon de 0,08% ĝis 0,13%.Ĉi tiuj diferencoj ne ŝajnas grandegaj, sed ili sufiĉas por fari grandan diferencon aliloke.
Due, ŝtaltuboj povas esti fabrikitaj aŭ fabrikitaj kaj poste prilaboritaj en sep malsamaj produktadprocezoj.ASTM A513 koncerne la produktadon de ERW-pipoj listigas sep tipojn:
Se la kemia konsisto de ŝtalo kaj la etapoj de fabrikado de pipoj ne influas la malmolecon de ŝtalo, do kio?La respondo al ĉi tiu demando signifas zorgan studon de la detaloj.Ĉi tiu demando kondukas al du aliaj demandoj: kiaj detaloj kaj kiom proksime?
Detalaj informoj pri la grajnoj kiuj konsistigas ŝtalon estas la unua respondo.Kiam ŝtalo estas produktita en primara muelejo, ĝi ne malvarmiĝas en grandegan mason kun unu propraĵo.Dum ŝtalo malvarmiĝas, ĝiaj molekuloj formas ripetantajn ŝablonojn (kristaloj), simile al kiel formiĝas neĝeroj.Post la formado de kristaloj, ili estas kombinitaj en grupojn nomitajn grajnoj.Dum la grajnoj malvarmiĝas, ili kreskas, formante la tutan folion aŭ teleron.Grenkresko ĉesas kiam la lasta molekulo de ŝtalo estas sorbita de la greno.Ĉio ĉi okazas sur mikroskopa nivelo, kun mezgranda ŝtala greno estas proksimume 64 mikronoj aŭ 0.0025 coloj laŭlarĝe.Dum ĉiu greno estas simila al la sekva, ili ne estas la samaj.Ili diferencas iomete unu de la alia laŭ grandeco, orientiĝo kaj karbonenhavo.La interfacoj inter grajnoj estas nomitaj grenlimoj.Kiam ŝtalo malsukcesas, ekzemple pro lacfendetoj, ĝi tendencas malsukcesi ĉe grenlimoj.
Kiom proksime vi devas rigardi por vidi apartajn partiklojn?Pligrandigo de 100 fojojn aŭ 100 fojojn la vida akreco de la homa okulo sufiĉas.Tamen, simple rigardi krudan ŝtalon al la 100-a potenco ne faras multon.Provaĵoj estas preparitaj polurante la provaĵon kaj akvafortante la surfacon per acido, kutime nitratacido kaj alkoholo, kiu estas nomita azotacido akvaforto.
Estas la grajnoj kaj ilia interna krado kiuj determinas la efikforton, MYS, UTS, kaj la plilongigon, kiun la ŝtalo povas elteni antaŭ fiasko.
Ŝtalfaraj paŝoj kiel varma kaj malvarma strio ruliĝanta transiga streso al la grenstrukturo;se ili konstante ŝanĝas formon, tio signifas, ke la streĉiĝo misformis la grajnojn.Aliaj pretigaj ŝtupoj kiel bobenado de la ŝtalo en bobenojn, malvolvado kaj trapasado de tubmuelejo (por formi la tubon kaj grandecon) deformas la ŝtalajn grajnojn.La malvarma desegno de la pipo sur la mandrilo ankaŭ emfazas la materialon, same kiel la fabrikaj paŝoj kiel finformado kaj fleksado.Ŝanĝoj en la grenstrukturo estas nomitaj dislokiĝoj.
La ĉi-supraj ŝtupoj malplenigas la ductilecon de la ŝtalo, ĝian kapablon elteni streĉan (ŝiran) streĉon.Ŝtalo fariĝas fragila, kio signifas, ke ĝi pli verŝajne rompiĝos se vi daŭre laboras kun la ŝtalo.Plilongigo estas unu komponento de plastikeco (kunpremebleco estas alia).Gravas kompreni ĉi tie, ke fiasko plej ofte okazas en streĉiĝo, kaj ne en kunpremado.Ŝtalo estas sufiĉe rezistema al tirstreĉoj pro sia relative alta plilongiĝo.Tamen, ŝtalo facile misformiĝas sub kunprema streso - ĝi estas modlebla - kio estas avantaĝo.
Komparu ĉi tion al betono, kiu havas tre altan kunpremforton sed malaltan muldeblecon.Ĉi tiuj propraĵoj estas kontraŭaj al ŝtalo.Tial betono uzata por vojoj, konstruaĵoj kaj trotuaroj ofte estas plifortikigita.La rezulto estas produkto kiu havas la fortojn de ambaŭ materialoj: ŝtalo estas forta en streĉiĝo kaj betono estas forta en kunpremado.
Dum malmoliĝo, la ductileco de ŝtalo malpliiĝas, kaj ĝia malmoleco pliiĝas.Alivorte, ĝi malmoliĝas.Depende de la situacio, tio povas esti avantaĝo, sed ĝi ankaŭ povas esti malavantaĝo, ĉar malmoleco egalas al fragileco.Tio estas, ju pli malmola la ŝtalo, des malpli elasta ĝi estas kaj tial des pli verŝajne ĝi malsukcesos.
Alivorte, ĉiu paŝo de la procezo postulas iom da pipduktileco.Dum la parto estas prilaborita, ĝi fariĝas pli peza, kaj se ĝi estas tro peza, tiam principe ĝi estas senutila.Malmoleco estas fragileco, kaj fragilaj tuboj estas emaj al fiasko dum uzo.
Ĉu la fabrikanto havas eblojn en ĉi tiu kazo?Resume, jes.Ĉi tiu opcio estas kalcia, kaj kvankam ne ĝuste magia, ĝi estas kiel eble plej magia.
En simplaj terminoj, kalciado forigas ĉiujn efikojn de fizika efiko sur metaloj.En la procezo, la metalo estas varmigita al streĉiĝo aŭ rekristaligtemperaturo, kiu rezultigas la forigon de dislokiĝoj.Tiel, la procezo parte aŭ tute restarigas duktilecon, depende de la specifa temperaturo kaj tempo uzataj en la kalcia procezo.
Rekigado kaj kontrolita malvarmigo antaŭenigas grenan kreskon.Ĉi tio estas utila se la celo estas redukti la fragilecon de la materialo, sed nekontrolita grenkresko povas tro multe mildigi la metalon, igante ĝin neuzebla por sia celita uzo.Ĉesigi la kalsonprocezon estas alia preskaŭ magia afero.Estingo ĉe la ĝusta temperaturo kun la ĝusta malmoliga agento en la ĝusta tempo rapide ĉesigas la procezon kaj restarigas la ecojn de la ŝtalo.
Ĉu ni forlasu malmolecspecifojn?ne.La propraĵoj de malmoleco estas valoraj, antaŭ ĉio, kiel gvidlinio por determini la karakterizaĵojn de ŝtalaj tuboj.Malmoleco estas utila mezurado kaj unu el pluraj propraĵoj, kiuj devus esti specifitaj dum mendado de tubforma materialo kaj kontrolita post kvitanco (dokumentita por ĉiu sendo).Kiam provo de malmoleco estas uzata kiel testnormo, ĝi devas havi taŭgajn skalvalorojn kaj kontrollimojn.
Tamen, ĉi tio ne estas vera provo de trapaso (akcepto aŭ malakcepto) de la materialo.Krom malmoleco, fabrikistoj devus kontroli sendojn de tempo al tempo por determini aliajn rilatajn ecojn kiel MYS, UTS aŭ minimuman plilongigon, depende de la pipo-aplikaĵo.
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 estis lanĉita en 1990 kiel la unua revuo dediĉita al la metalpipindustrio.Hodiaŭ, ĝi restas la nura industria publikigo en Nordameriko kaj fariĝis la plej fidinda fonto de informoj por tubaj profesiuloj.
Plena cifereca aliro al La FABRICATORO nun disponeblas, provizante facilan aliron al valoraj industriaj rimedoj.
Plena cifereca aliro al The Tube & Pipe Journal estas nun havebla, provizante facilan aliron al valoraj industriaj rimedoj.
Ĝuu plenan ciferecan aliron al STAMPING Journal, la merkata revuo pri metala stampado kun la plej novaj teknologiaj progresoj, plej bonaj praktikoj kaj industriaj novaĵoj.
Plena aliro al la cifereca eldono de The Fabricator en Español estas nun havebla, provizante facilan aliron al valoraj industriaj rimedoj.
En la dua parto de nia duparta spektaklo kun Adam Heffner, Naŝvila butikposedanto kaj fondinto...
Afiŝtempo: Jan-27-2023