Mae gan bob protocol prawf (Brinell, Rockwell, Vickers) weithdrefnau sy'n benodol i'r gwrthrych dan brawf.

Mae gan bob protocol prawf (Brinell, Rockwell, Vickers) weithdrefnau sy'n benodol i'r gwrthrych dan brawf.Mae prawf t Rockwell yn ddefnyddiol ar gyfer profi pibellau â waliau tenau trwy dorri'r bibell yn ei hyd a gwirio wal y bibell yn ôl y diamedr mewnol yn hytrach na'r diamedr allanol.
Mae archebu pibellau ychydig fel mynd i werthwyr ceir ac archebu car neu lori.Bellach mae yna lu o opsiynau ar gael sy'n caniatáu i brynwyr addasu'r car mewn amrywiaeth o ffyrdd - lliwiau mewnol ac allanol, pecynnau trimio, opsiynau steilio allanol, dewisiadau powertrain, a system sain sydd bron cystal â system adloniant cartref.Gyda'r holl opsiynau hyn, mae'n debyg na fyddwch chi'n fodlon â char safonol dim ffrils.
Mae hyn yn berthnasol i bibellau dur.Mae ganddo filoedd o opsiynau neu fanylebau.Yn ogystal â dimensiynau, mae'r fanyleb yn sôn am briodweddau cemegol a nifer o briodweddau mecanyddol megis cryfder lleiafswm cynnyrch (MYS), cryfder tynnol eithaf (UTS), a lleiafswm elongation i fethiant.Fodd bynnag, mae llawer yn y diwydiant - peirianwyr, asiantau prynu, a gweithgynhyrchwyr - yn defnyddio llaw-fer y diwydiant ac yn galw am bibellau wedi'u weldio “syml” ac yn rhestru un nodwedd yn unig: caledwch.
Ceisiwch archebu car yn ôl un nodwedd ("mae angen car gyda throsglwyddiad awtomatig arnaf"), a gyda'r gwerthwr ni fyddwch yn mynd yn bell.Mae'n rhaid iddo lenwi ffurflen gyda llawer o opsiynau.Mae hyn yn wir gyda phibellau dur: er mwyn cael pibell sy'n addas ar gyfer cais, mae angen llawer mwy o wybodaeth ar wneuthurwr pibellau na chaledwch.
Sut daeth caledwch yn lle priodweddau mecanyddol eraill?Mae'n debyg iddo ddechrau gyda gweithgynhyrchwyr pibellau.Oherwydd bod profion caledwch yn gyflym, yn hawdd, ac yn gofyn am offer cymharol rad, mae gwerthwyr pibellau yn aml yn defnyddio profion caledwch i gymharu dau fath o bibell.Y cyfan sydd ei angen arnynt i berfformio prawf caledwch yw darn llyfn o bibell a rig prawf.
Mae caledwch pibellau yn perthyn yn agos i UTS ac mae rheol fawd (canran neu ystod canrannol) yn ddefnyddiol ar gyfer amcangyfrif MYS, felly mae'n hawdd gweld sut y gall profi caledwch fod yn ddirprwy addas ar gyfer eiddo eraill.
Yn ogystal, mae profion eraill yn gymharol anodd.Er mai dim ond tua munud y mae profion caledwch yn ei gymryd ar un peiriant, mae MYS, UTS a phrofion elongation yn gofyn am baratoi sampl a buddsoddiad sylweddol mewn offer labordy mawr.Mewn cymhariaeth, mae gweithredwr melin bibell yn cwblhau prawf caledwch mewn eiliadau, tra bod metelegydd arbenigol yn perfformio prawf tynnol mewn ychydig oriau.Nid yw'n anodd cynnal prawf caledwch.
Nid yw hyn yn golygu nad yw gweithgynhyrchwyr pibellau peirianneg yn defnyddio profion caledwch.Mae'n ddiogel dweud bod y mwyafrif yn gwneud hyn, ond gan eu bod yn gwerthuso'r gallu i ailadrodd ac atgynhyrchu offer ar draws yr holl offer prawf, maent yn ymwybodol iawn o gyfyngiadau'r prawf.Mae'r rhan fwyaf ohonynt yn ei ddefnyddio i werthuso caledwch y tiwb fel rhan o'r broses weithgynhyrchu, ond nid ydynt yn ei ddefnyddio i feintioli priodweddau'r tiwb.Dim ond prawf pasio/methu ydyw.
Pam fod angen i mi wybod MYS, UTS a lleiafswm elongation?Maent yn nodi perfformiad y cynulliad tiwb.
MYS yw'r grym lleiaf sy'n achosi dadffurfiad parhaol o'r deunydd.Os ceisiwch blygu darn syth o wifren (fel awyrendy) ychydig a rhyddhau'r pwysau, bydd un o ddau beth yn digwydd: bydd yn dychwelyd i'w gyflwr gwreiddiol (yn syth) neu'n aros yn plygu.Os yw'n dal yn syth, yna nid ydych wedi dod dros MYS eto.Os yw'n dal i blygu, fe wnaethoch chi golli.
Nawr cydiwch ddau ben y wifren gyda gefail.Os gallwch chi dorri gwifren yn ei hanner, rydych chi wedi ei gwneud hi heibio UTS.Rydych chi'n ei dynnu'n galed ac mae gennych chi ddau ddarn o wifren i ddangos eich ymdrechion goruwchddynol.Os oedd hyd gwreiddiol y wifren yn 5 modfedd, a bod y ddau hyd ar ôl methiant yn ychwanegu hyd at 6 modfedd, bydd y wifren yn ymestyn 1 modfedd, neu 20%.Mae profion tynnol gwirioneddol yn cael eu mesur o fewn 2 fodfedd i'r pwynt torri, ond ni waeth beth - mae'r cysyniad tensiwn llinell yn dangos UTS.
Rhaid torri, caboli sbesimenau dur a'u hysgythru â hydoddiant asidig gwan (asid nitrig ac alcohol fel arfer) i wneud y grawn yn weladwy.Defnyddir chwyddhad 100x yn gyffredin i archwilio grawn dur a phennu eu maint.
Mae caledwch yn brawf o sut mae defnydd yn ymateb i effaith.Dychmygwch fod darn byr o diwb yn cael ei roi mewn vise gyda safnau danheddog a'i ysgwyd i gau'r vise.Yn ogystal ag alinio'r bibell, mae genau vise yn gadael argraffnod ar wyneb y bibell.
Dyma sut mae'r prawf caledwch yn gweithio, ond nid yw mor arw.Mae gan y prawf faint effaith rheoledig a phwysau rheoledig.Mae'r grymoedd hyn yn dadffurfio'r wyneb, gan ffurfio mewnoliadau neu bantiadau.Mae maint neu ddyfnder y tolc yn pennu caledwch y metel.
Wrth werthuso dur, defnyddir profion caledwch Brinell, Vickers a Rockwell yn gyffredin.Mae gan bob un ei raddfa ei hun, ac mae gan rai ohonynt ddulliau prawf lluosog megis Rockwell A, B, C, ac ati Ar gyfer pibellau dur, mae manyleb ASTM A513 yn cyfeirio at brawf Rockwell B (a dalfyrrir fel HRB neu RB).Mae Prawf B Rockwell yn mesur y gwahaniaeth mewn grym treiddio pêl ddur 1⁄16 modfedd o ddiamedr i ddur rhwng rhaglwyth ysgafn a llwyth sylfaenol o 100 kgf.Canlyniad nodweddiadol ar gyfer dur ysgafn safonol yw HRB 60.
Mae gwyddonwyr deunyddiau yn gwybod bod gan galedwch berthynas llinol ag UTS.Felly, mae'r caledwch a roddir yn rhagweld UTS.Yn yr un modd, mae'r gwneuthurwr pibellau yn gwybod bod MYS ac UTS yn gysylltiedig.Ar gyfer pibellau wedi'u weldio, mae MYS fel arfer yn 70% i 85% UTS.Mae'r union swm yn dibynnu ar y broses weithgynhyrchu tiwb.Mae caledwch HRB 60 yn cyfateb i UTS 60,000 o bunnoedd fesul modfedd sgwâr (PSI) a thua 80% MYS, sef 48,000 PSI.
Y fanyleb bibell fwyaf cyffredin ar gyfer cynhyrchu cyffredinol yw'r caledwch mwyaf.Yn ogystal â maint, mae gan beirianwyr ddiddordeb hefyd mewn nodi pibellau gwrthiant weldio (ERW) o fewn ystod weithredu dda, a all arwain at luniadau rhan gyda chaledwch uchaf posibl o HRB 60. Mae'r penderfyniad hwn yn unig yn arwain at nifer o eiddo diwedd mecanyddol, gan gynnwys caledwch ei hun.
Yn gyntaf, nid yw caledwch HRB 60 yn dweud llawer wrthym.Mae darlleniad HRB 60 yn rhif di-dimensiwn.Mae deunyddiau â sgôr HRB 59 yn feddalach na'r rhai a brofwyd yn HRB 60, ac mae HRB 61 yn galetach na HRB 60, ond faint?Ni ellir ei feintioli fel cyfaint (wedi'i fesur mewn desibelau), trorym (wedi'i fesur mewn traed punt), cyflymder (wedi'i fesur mewn pellter yn erbyn amser), neu UTS (wedi'i fesur mewn punnoedd fesul modfedd sgwâr).Nid yw darllen HRB 60 yn dweud unrhyw beth penodol wrthym.Mae'n briodwedd materol, nid yn eiddo ffisegol.Yn ail, nid yw pennu caledwch ynddo'i hun yn addas iawn i sicrhau ailadroddadwyedd neu atgynhyrchadwyedd.Mae gwerthuso dau safle ar sampl, hyd yn oed os yw'r safleoedd prawf yn agos at ei gilydd, yn aml yn arwain at ddarlleniadau caledwch gwahanol iawn.Mae natur profion yn gwaethygu'r broblem hon.Ar ôl un mesuriad safle, ni ellir cymryd ail fesuriad i wirio'r canlyniad.Nid yw ailadrodd prawf yn bosibl.
Nid yw hyn yn golygu bod mesur caledwch yn anghyfleus.A dweud y gwir, mae hwn yn ganllaw da i bethau UTS, ac mae'n brawf cyflym a hawdd.Fodd bynnag, dylai unrhyw un sy'n ymwneud â diffinio, caffael a gweithgynhyrchu tiwbiau fod yn ymwybodol o'u cyfyngiadau fel paramedr prawf.
Oherwydd nad yw pibell “rheolaidd” wedi'i diffinio'n glir, mae gweithgynhyrchwyr pibellau fel arfer yn ei chyfyngu i'r ddau fath o ddur a phibell a ddefnyddir amlaf fel y'u diffinnir yn ASTM A513: 1008 a 1010 pan fo'n briodol.Hyd yn oed ar ôl eithrio pob math arall o bibellau, mae'r posibiliadau ar gyfer priodweddau mecanyddol y ddau fath hyn o bibellau yn parhau ar agor.Mewn gwirionedd, mae gan y mathau hyn o bibellau yr ystod ehangaf o briodweddau mecanyddol o bob math o bibell.
Er enghraifft, ystyrir tiwb yn feddal os yw MYS yn isel a bod elongation yn uchel, sy'n golygu ei fod yn perfformio'n well o ran ymestyn, anffurfiad, ac anffurfiad parhaol na thiwb a ddisgrifir fel anhyblyg, sydd â MYS cymharol uchel ac elongation cymharol isel ..Mae hyn yn debyg i'r gwahaniaeth rhwng gwifren feddal a gwifren galed fel crogfachau dillad a driliau.
Mae elongation ei hun yn ffactor arall sy'n cael effaith sylweddol ar geisiadau pibellau critigol.Gall pibellau elongation uchel wrthsefyll ymestyn;mae deunyddiau elongation isel yn fwy brau ac felly'n fwy tueddol o fethiant blinder trychinebus.Fodd bynnag, nid yw elongation yn uniongyrchol gysylltiedig ag UTS, sef yr unig eiddo mecanyddol sy'n uniongyrchol gysylltiedig â chaledwch.
Pam mae pibellau yn amrywio cymaint o ran eu priodweddau mecanyddol?Yn gyntaf, mae'r cyfansoddiad cemegol yn wahanol.Mae dur yn doddiant solet o haearn a charbon, yn ogystal ag aloion pwysig eraill.Er mwyn symlrwydd, byddwn yn delio â chanran y carbon yn unig.Mae'r atomau carbon yn disodli rhai o'r atomau haearn, gan greu strwythur crisialog y dur.Mae ASTM 1008 yn radd gynradd gynhwysfawr gyda chynnwys carbon o 0% i 0.10%.Mae sero yn rhif arbennig sy'n darparu priodweddau unigryw ar gynnwys carbon isel iawn mewn dur.Mae ASTM 1010 yn diffinio cynnwys carbon o 0.08% i 0.13%.Nid yw'r gwahaniaethau hyn yn ymddangos yn enfawr, ond maent yn ddigon i wneud gwahaniaeth mawr mewn mannau eraill.
Yn ail, gellir cynhyrchu neu weithgynhyrchu pibellau dur a'u prosesu wedyn mewn saith proses weithgynhyrchu wahanol.Mae ASTM A513 ynghylch cynhyrchu pibellau ERW yn rhestru saith math:
Os nad yw cyfansoddiad cemegol dur a chamau gweithgynhyrchu pibellau yn effeithio ar galedwch dur, yna beth?Mae'r ateb i'r cwestiwn hwn yn golygu astudiaeth ofalus o'r manylion.Mae'r cwestiwn hwn yn arwain at ddau gwestiwn arall: pa fanylion a pha mor agos?
Gwybodaeth fanwl am y grawn sy'n ffurfio dur yw'r ateb cyntaf.Pan gynhyrchir dur mewn melin cynradd, nid yw'n oeri i mewn i fàs enfawr gydag un eiddo.Wrth i ddur oeri, mae ei foleciwlau'n ffurfio patrymau ailadroddus (crisialau), yn debyg i sut mae plu eira'n ffurfio.Ar ôl ffurfio crisialau, fe'u cyfunir yn grwpiau o'r enw grawn.Wrth i'r grawn oeri, maen nhw'n tyfu, gan ffurfio'r ddalen neu'r plât cyfan.Mae twf grawn yn stopio pan fydd y moleciwl olaf o ddur yn cael ei amsugno gan y grawn.Mae hyn i gyd yn digwydd ar lefel ficrosgopig, gyda grawn dur canolig tua 64 micron neu 0.0025 modfedd ar draws.Er bod pob grawn yn debyg i'r nesaf, nid ydynt yr un peth.Maent ychydig yn wahanol i'w gilydd o ran maint, cyfeiriadedd, a chynnwys carbon.Gelwir y rhyngwynebau rhwng grawn yn ffiniau grawn.Pan fydd dur yn methu, er enghraifft oherwydd craciau blinder, mae'n dueddol o fethu ar ffiniau grawn.
Pa mor agos mae'n rhaid i chi edrych i weld gronynnau gwahanol?Mae chwyddhad o 100 gwaith neu 100 gwaith craffter gweledol y llygad dynol yn ddigon.Fodd bynnag, nid yw edrych ar ddur amrwd i'r 100fed pŵer yn gwneud llawer.Paratoir samplau trwy sgleinio'r sampl ac ysgythru'r wyneb ag asid, asid nitrig ac alcohol fel arfer, a elwir yn ysgythru asid nitrig.
Y grawn a'u dellt mewnol sy'n pennu cryfder yr effaith, MYS, UTS, a'r elongation y gall y dur ei wrthsefyll cyn methu.
Mae camau gwneud dur fel rholio stribed poeth ac oer yn trosglwyddo straen i'r strwythur grawn;os ydynt yn newid siâp yn gyson, mae hyn yn golygu bod y straen wedi dadffurfio'r grawn.Mae camau prosesu eraill fel dirwyn y dur yn coiliau, dad-ddirwyn a phasio trwy felin tiwb (i ffurfio'r tiwb a maint) yn dadffurfio'r grawn dur.Mae lluniad oer y bibell ar y mandrel hefyd yn pwysleisio'r deunydd, yn ogystal â'r camau gweithgynhyrchu megis ffurfio diwedd a phlygu.Gelwir newidiadau yn y strwythur grawn yn afleoliadau.
Mae'r camau uchod yn disbyddu hydwythedd y dur, ei allu i wrthsefyll straen tynnol (rhwygo).Mae dur yn mynd yn frau, sy'n golygu ei fod yn fwy tebygol o dorri os byddwch chi'n parhau i weithio gyda'r dur.Mae elongation yn un elfen o blastigrwydd (mae cywasgedd yn un arall).Mae'n bwysig deall yma bod methiant yn digwydd amlaf mewn tensiwn, ac nid mewn cywasgu.Mae dur yn eithaf gwrthsefyll straen tynnol oherwydd ei elongation cymharol uchel.Fodd bynnag, mae dur yn dadffurfio'n hawdd o dan straen cywasgol - mae'n hydrin - sy'n fantais.
Cymharwch hyn â choncrit, sydd â chryfder cywasgol uchel iawn ond hydwythedd isel.Mae'r eiddo hyn gyferbyn â dur.Dyna pam mae concrit a ddefnyddir ar gyfer ffyrdd, adeiladau a palmentydd yn aml yn cael ei atgyfnerthu.Y canlyniad yw cynnyrch sydd â chryfderau'r ddau ddeunydd: mae dur yn gryf mewn tensiwn ac mae concrit yn gryf mewn cywasgu.
Yn ystod caledu, mae hydwythedd dur yn lleihau, ac mae ei galedwch yn cynyddu.Mewn geiriau eraill, mae'n caledu.Yn dibynnu ar y sefyllfa, gall hyn fod yn fantais, ond gall hefyd fod yn anfantais, gan fod caledwch yn cyfateb i brau.Hynny yw, po galetaf yw'r dur, y lleiaf elastig ydyw ac felly y mwyaf tebygol yw hi o fethu.
Mewn geiriau eraill, mae angen rhywfaint o hydwythedd pibell ar bob cam o'r broses.Wrth i'r rhan gael ei phrosesu, mae'n dod yn drymach, ac os yw'n rhy drwm, yna mewn egwyddor mae'n ddiwerth.Mae caledwch yn frau, ac mae tiwbiau brau yn dueddol o fethu wrth eu defnyddio.
A oes gan y gwneuthurwr opsiynau yn yr achos hwn?Yn fyr, ie.Mae'r opsiwn hwn yn anelio, ac er nad yw'n hudolus yn union, mae mor hudol ag y gall fod.
Yn syml, mae anelio yn dileu holl effeithiau effaith ffisegol ar fetelau.Yn y broses, caiff y metel ei gynhesu i dymheredd lleddfu straen neu ailgrisialu, sy'n arwain at ddileu afleoliadau.Felly, mae'r broses yn adfer hydwythedd yn rhannol neu'n llwyr, yn dibynnu ar y tymheredd a'r amser penodol a ddefnyddir yn y broses anelio.
Mae anelio ac oeri rheoledig yn hyrwyddo twf grawn.Mae hyn yn fuddiol os mai'r nod yw lleihau brau'r deunydd, ond gall tyfiant grawn afreolus feddalu'r metel yn ormodol, gan ei wneud yn annefnyddiadwy ar gyfer ei ddefnydd bwriadedig.Mae atal y broses anelio yn beth hudolus arall.Mae diffodd ar y tymheredd cywir gyda'r asiant caledu cywir ar yr amser iawn yn atal y broses yn gyflym ac yn adfer priodweddau'r dur.
A ddylem ni roi'r gorau i fanylebau caledwch?nac oes.Mae priodweddau caledwch yn werthfawr, yn gyntaf oll, fel canllaw wrth bennu nodweddion pibellau dur.Mae caledwch yn fesuriad defnyddiol ac yn un o nifer o briodweddau y dylid eu nodi wrth archebu deunydd tiwbaidd a'i wirio ar ôl ei dderbyn (wedi'i ddogfennu ar gyfer pob llwyth).Pan ddefnyddir prawf caledwch fel safon prawf, rhaid iddo gael gwerthoedd graddfa priodol a therfynau rheoli.
Fodd bynnag, nid yw hwn yn brawf gwirioneddol o basio (derbyn neu wrthod) y deunydd.Yn ogystal â chaledwch, dylai gweithgynhyrchwyr wirio llwythi o bryd i'w gilydd i bennu priodweddau perthnasol eraill megis MYS, UTS, neu isafswm elongation, yn dibynnu ar y cais pibell.
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.
Lansiwyd Tube & Pipe Journal ym 1990 fel y cylchgrawn cyntaf sy'n ymroddedig i'r diwydiant pibellau metel.Heddiw, dyma'r unig gyhoeddiad diwydiant yng Ngogledd America o hyd ac mae wedi dod yn ffynhonnell wybodaeth fwyaf dibynadwy i weithwyr proffesiynol tiwbiau.
Mae mynediad digidol llawn i The FABRICATOR ar gael nawr, gan ddarparu mynediad hawdd i adnoddau gwerthfawr y diwydiant.
Mae mynediad digidol llawn i The Tube & Pipe Journal bellach ar gael, gan ddarparu mynediad hawdd i adnoddau gwerthfawr y diwydiant.
Mwynhewch fynediad digidol llawn i STAMPING Journal, y cyfnodolyn marchnad stampio metel gyda'r datblygiadau technolegol diweddaraf, arferion gorau a newyddion diwydiant.
Mae mynediad llawn i rifyn digidol The Fabricator en Español bellach ar gael, gan ddarparu mynediad hawdd i adnoddau gwerthfawr y diwydiant.
Yn ail ran ein sioe ddwy ran gydag Adam Heffner, perchennog a sylfaenydd siop Nashville…