Proba-protokolo bakoitzak (Brinell, Rockwell, Vickers) probatzen ari den objektuari berariazko prozedurak ditu.Rockwell t-testa erabilgarria da horma meheko hodiak probatzeko, hodia luzera moztuz eta hodiaren horma barruko diametroaren arabera egiaztatuz kanpoko diametroaren arabera.
Hodiak eskatzea autoen kontzesionario batera joan eta auto edo kamioi bat eskatzea bezalakoa da.Orain aukera ugari daude eskuragarri, erosleei autoa hainbat modutan pertsonalizatzeko aukera ematen dietenak: barruko eta kanpoko koloreak, moztu paketeak, kanpoko estilo-aukerak, powertrain aukerak eta etxeko entretenimendu sistema bezain ona den audio-sistema.Aukera hauekin guztiekin, ziurrenik ez zarete konformatuko dotorerik gabeko auto estandar batekin.
Hau altzairuzko hodiei dagokie.Milaka aukera edo zehaztapen ditu.Dimentsioez gain, zehaztapenak propietate kimikoak eta hainbat propietate mekaniko aipatzen ditu, hala nola, etendura-erresistentzia minimoa (MYS), azken trakzio-erresistentzia (UTS) eta hutsegiterako gutxieneko luzapena.Hala ere, industriako askok —ingeniariek, erosketa-agenteek eta fabrikatzaileek— industriaren laburdura erabiltzen dute eta soldatutako hodi “soilak” eskatzen dituzte eta ezaugarri bakarra zerrendatzen dute: gogortasuna.
Saiatu kotxe bat ezaugarri baten arabera eskatzea (“auto bat behar dut transmisio automatikoa duen”), eta saltzailearekin ez zara urrutira joango.Aukera asko dituen formulario bat bete behar du.Horixe da altzairuzko hodien kasua: aplikazio baterako hodi egokia lortzeko, hodien fabrikatzaileak gogortasuna baino askoz informazio gehiago behar du.
Nola bihurtu zen gogortasuna beste propietate mekaniko batzuen ordezko onartua?Seguruenik hodien fabrikatzaileekin hasi zen.Gogortasun-probak azkarrak, errazak eta nahiko merkeak diren ekipamenduak behar direlako, hodi-saltzaileek sarritan erabiltzen dituzte gogortasun-probak bi hodi mota alderatzeko.Gogortasun-proba bat egiteko behar duten guztia hodi zati leun bat eta proba-plataforma bat da.
Hodiaren gogortasuna UTSarekin oso lotuta dago eta arau bat (ehuneko edo ehuneko-tartea) erabilgarria da MYS kalkulatzeko, beraz, erraz ikusten da nola gogortasun-probak beste propietateetarako proxy egokia izan daitekeen.
Gainera, beste proba batzuk nahiko zailak dira.Gogortasun-probak makina bakarrean minutu bat baino ez hartzen duten bitartean, MYS, UTS eta luzapen-probek laginak prestatzea eta laborategiko ekipamendu handietan inbertsio handia eskatzen dute.Alderatuz, hodi-errota-operadore batek gogortasun-proba bat egiten du segundotan, eta metalurgia espezialista batek trakzio-proba bat egiten du ordu gutxitan.Gogortasun-proba bat egitea ez da zaila.
Horrek ez du esan nahi ingeniaritza-hodien fabrikatzaileek gogortasun-probak erabiltzen ez dituztenik.Gehienek hori egiten dutela esatea seguru dago, baina tresnen errepikakortasuna eta erreproduzigarritasuna proba-ekipo guztietan ebaluatzen dutenez, ondo ezagutzen dituzte probaren mugak.Gehienek hodiaren gogortasuna ebaluatzeko erabiltzen dute fabrikazio-prozesuaren barruan, baina ez dute hodiaren propietateak kuantifikatzeko erabiltzen.Gainditu/ez gainditzeko proba bat besterik ez da.
Zergatik ezagutu behar dut MYS, UTS eta gutxieneko luzapena?Hodi-multzoaren errendimendua adierazten dute.
MYS materialaren deformazio iraunkorra eragiten duen gutxieneko indarra da.Alanbre zati zuzen bat apur bat tolestu eta presioa askatzen saiatzen bazara, bi gauza hauetako bat gertatuko da: jatorrizko egoerara itzuliko da (zuzena) edo tolestuta geratuko da.Oraindik zuzena bada, ez duzu oraindik gainditu MYS.Oraindik okertuta badago, galdu egin duzu.
Hartu orain alanbrearen bi muturrak aliketak erabiliz.Hari bat erditik hautsi ahal baduzu, UTS gainditu duzu.Gogor tiratzen duzu eta bi alanbre dituzu zure giza gaindiko ahaleginak erakusteko.Harilaren jatorrizko luzera 5 hazbetekoa bazen, eta hutsegitearen ondoren bi luzerak 6 hazbete gehitzen badituzte, alanbrea 1 hazbete luzatuko da, edo % 20.Benetako trakzio-probak haustura puntutik 2 hazbeteko tartean neurtzen dira, baina edozein dela ere - lerroaren tentsioaren kontzeptuak UTS erakusten du.
Altzairuzko mikrografiaren aleak moztu, leundu eta azido ahuleko disoluzio batekin (normalean azido nitrikoa eta alkohola) grabatu behar dira aleak ikus daitezen.100x handitzea erabili ohi da altzairu aleak ikuskatzeko eta haien tamaina zehazteko.
Gogortasuna material batek talkaren aurrean nola erreakzionatzen duen aztertzeko proba da.Imajinatu hodi labur bat zerradun barailak dituen morroi batean jartzen dela eta astintzen dela morroa ixteko.Hodia lerrokatzeaz gain, barailak hodiaren gainazalean aztarna uzten dute.
Horrela funtzionatzen du gogortasun probak, baina ez da hain zakarra.Probak inpaktu-tamaina kontrolatua eta presio kontrolatua ditu.Indar hauek gainazala deformatzen dute, koskak edo koskak sortuz.Dentsaren tamainak edo sakonerak zehazten du metalaren gogortasuna.
Altzairua ebaluatzerakoan, Brinell, Vickers eta Rockwell gogortasun-probak erabili ohi dira.Bakoitzak bere eskala du, eta horietako batzuek proba-metodo anitz dituzte, hala nola Rockwell A, B, C, etab. Altzairuzko hodietarako, ASTM A513 zehaztapenak Rockwell B probari egiten dio erreferentzia (HRB edo RB gisa laburtua).Rockwell Test B-k 1⁄16 hazbeteko diametroko altzairuzko bola batek altzairuan duen sartze-indarren aldea neurtzen du, aurrekarga arin baten eta 100 kgf-ko oinarrizko kargaren artean.Altzairu leun estandarraren emaitza arrunta HRB 60 da.
Materialen zientzialariek badakite gogortasunak erlazio lineala duela UTSarekin.Beraz, emandako gogortasunak UTS aurreikusten du.Era berean, hodien fabrikatzaileak badaki MYS eta UTS erlazionatuta daudela.Soldatutako hodietarako, MYS normalean % 70 eta % 85 UTS da.Zenbateko zehatza hodiaren fabrikazio-prozesuaren araberakoa da.HRB 60-ren gogortasuna UTS 60.000 kilo hazbete karratuko (PSI) eta % 80 inguruko MYS-ri dagokio, hau da, 48.000 PSI.
Produkzio orokorrerako hodien zehaztapen ohikoena gogortasun maximoa da.Tamainaz gain, ingeniariek erresistentzia-soldatutako (ERW) hodiak funtzionamendu-esparru onean zehaztea ere interesatzen dute, eta horrek HRB 60-ko gogortasun maximo posiblea duten piezen marrazkiak eragin ditzake. gogortasuna bera barne.
Lehenik eta behin, HRB 60-ren gogortasunak ez digu asko esaten.HRB 60 irakurketa dimentsiorik gabeko zenbakia da.HRB 59an baloratu diren materialak HRB 60ean probatutakoak baino leunagoak dira eta HRB 61 HRB 60 baino gogorragoa da, baina zenbat?Ezin da kuantifikatu bolumena (dezibeletan neurtuta), momentua (libra-oinetan neurtuta), abiadura (distantzian denboraren arabera neurtuta) edo UTS (hazbete karratuko libratan neurtuta).HRB 60 irakurtzeak ez digu ezer zehatzik esaten.Propietate materiala da, ez propietate fisikoa.Bigarrenik, gogortasuna berez zehaztea ez da oso egokia errepikagarritasuna edo errepikagarritasuna bermatzeko.Lagin batean bi guneren ebaluazioak, proba-guneak elkarrengandik hurbil egon arren, sarritan gogortasun-irakurketa oso desberdinak izaten dira.Proben izaerak arazo hau areagotzen du.Posizio bat neurtu ondoren, ezin da bigarren neurketa egin emaitza egiaztatzeko.Proba errepikagarritasuna ezin da.
Horrek ez du esan nahi gogortasuna neurtzea deserosoa denik.Egia esan, hau UTS gauzen gida ona da, eta proba azkarra eta erraza da.Hala ere, hodien definizioan, erosketan eta fabrikazioan parte hartzen duen edonork proba-parametro gisa dituzten mugak ezagutu behar ditu.
Hodi "erregularra" argi definituta ez dagoenez, hodi-fabrikatzaileek normalean ASTM A513:1008 eta 1010-n definitutako altzairu eta hodi gehien erabiltzen diren bi motaetara murrizten dute.Gainerako hodi mota guztiak baztertu ondoren ere, bi hodi mota horien propietate mekanikoen aukerak zabalik jarraitzen dute.Izan ere, hodi mota hauek hodi mota guztietako propietate mekanikoen aukera zabalena dute.
Esate baterako, hodi bat biguntzat hartzen da MYS baxua bada eta luzapena handia bada, hau da, luzapen, deformazio eta deformazio iraunkorrean hobeto funtzionatzen du zurrun gisa deskribatutako hodi batek baino, MYS nahiko altua eta luzapen nahiko baxua duena. ..Hau alanbre bigunen eta alanbre gogorren arteko desberdintasunaren antzekoa da, hala nola arropa esekigailuak eta zulagailuak.
Luzapena bera hodien aplikazio kritikoetan eragin handia duen beste faktore bat da.Luzapen handiko hodiek luzaketak jasan ditzakete;Luzapen baxuko materialak hauskorragoak dira eta, beraz, neke-porrot katastrofikorako joera handiagoa dute.Hala ere, luzapena ez dago zuzenean UTSarekin erlazionatuta, hau da, gogortasunarekin zuzenean lotuta dagoen propietate mekaniko bakarra.
Zergatik aldatzen dira horrenbeste hodiak propietate mekanikoetan?Lehenik eta behin, konposizio kimikoa desberdina da.Altzairua burdinaren eta karbonoaren soluzio solidoa da, baita beste aleazio garrantzitsu batzuena ere.Sinpletasunerako, karbono-portzentajeaz soilik arituko gara.Karbono atomoek burdin atomo batzuk ordezkatzen dituzte, altzairuaren egitura kristalinoa sortuz.ASTM 1008 lehen mailako kalifikazio integrala da, % 0 eta % 0,10 arteko karbono edukiarekin.Zero zenbaki berezi bat da, altzairuan karbono eduki oso baxuan propietate bereziak eskaintzen dituena.ASTM 1010-k karbono-edukia %0,08tik %0,13ra definitzen du.Ezberdintasun hauek ez dirudite handiak, baina nahikoak dira beste leku batean alde handia egiteko.
Bigarrenik, altzairuzko hodiak fabrikatu edo fabrikatu daitezke eta, ondoren, zazpi fabrikazio prozesu ezberdinetan prozesatu daitezke.ASTM A513 ERW hodien ekoizpenari dagokionez, zazpi mota zerrendatzen ditu:
Altzairuaren konposizio kimikoak eta hodien fabrikazioaren faseek altzairuaren gogortasunari eragiten ez badiote, zer?Galdera honen erantzunak xehetasunak arretaz aztertzea esan nahi du.Galdera honek beste bi galdera dakartza: zein xehetasun eta zenbat hurbil?
Altzairua osatzen duten aleei buruzko informazio zehatza da lehen erantzuna.Altzairua errota primarioan ekoizten denean, ez da propietate bakarra duen masa handi batean hozten.Altzairua hozten den heinean, bere molekulek eredu errepikakorrak (kristalak) sortzen dituzte, elur malutak sortzen diren antzera.Kristalak eratu ondoren, ale izeneko taldeetan konbinatzen dira.Aleak hozten diren heinean, hazten dira, xafla edo plaka osoa osatuz.Alearen hazkuntza gelditzen da altzairuaren azken molekula aleak xurgatzen duenean.Hau guztia maila mikroskopikoan gertatzen da, tamaina ertaineko altzairu alea 64 mikra edo 0,0025 hazbete ingurukoa izanik.Ale bakoitza hurrengoaren antzekoa den arren, ez dira berdinak.Tamaina, orientazioa eta karbono edukiagatik apur bat desberdintzen dira.Aleen arteko interfazeei aleen mugak deritze.Altzairuak huts egiten duenean, adibidez neke-arrailengatik, ale-mugetan huts egin ohi du.
Noraino begiratu behar duzu partikula desberdinak ikusteko?Giza begiaren ikusmen-zorroztasuna 100 edo 100 aldiz handitzea nahikoa da.Hala ere, altzairu gordinari 100. potentziari begiratzeak ez du askorik egiten.Laginak lagina leunduta eta gainazala azido batekin, normalean azido nitrikoa eta alkohola, azido nitrikoa deitzen dena, akuafortearekin prestatzen dira.
Aleak eta barne-sareak dira altzairuak huts egin aurretik jasan dezakeen talkaren indarra, MYS, UTS eta luzapena zehazten dutenak.
Altzairugintzako urratsak, hala nola, tira bero eta hotzean ijezketa-esfortzua alearen egiturara transferitzen dute;forma etengabe aldatzen badute, horrek esan nahi du tentsioak aleak deformatu dituela.Beste prozesatzeko urratsek, hala nola, altzairua bobinetan bihurtzea, desbobinatzea eta hodi-errota batetik igarotzea (hodia eta tamaina osatzeko) altzairu aleak deformatzen dituzte.Mandrilaren hotzaren marrazketak materiala ere estresatzen du, baita fabrikazio-urratsek ere, amaierako konformazioa eta tolestura bezalakoak.Ale-egituraren aldaketei dislokazioak deritze.
Goiko urratsek altzairuaren harikortasuna agortzen dute, trakzio-esfortzua (urratzea) jasateko duen gaitasuna.Altzairua hauskorra bihurtzen da, hau da, litekeena da haustea altzairuarekin lanean jarraituz gero.Luzapena plastikotasunaren osagai bat da (konprimigarritasuna beste bat).Garrantzitsua da ulertzea hemen porrota gehienetan tentsioan gertatzen dela, eta ez konpresioan.Altzairua nahiko erresistentea da trakzio-esfortzuen aurrean, luzapen handi samarra dela eta.Hala ere, altzairua erraz deformatzen da konpresio-esfortzuan —malagarria da—, eta hori abantaila da.
Konparatu hau hormigoiarekin, konpresio-erresistentzia oso handia baina harikortasun txikia duena.Propietate hauek altzairuaren aurkakoak dira.Horregatik, errepide, eraikin eta espaloietarako erabiltzen den hormigoia armatu ohi da.Emaitza bi materialen indarrak dituen produktua da: altzairua sendoa da tentsioan eta hormigoia sendoa da konpresioan.
Gogortzean, altzairuaren harikortasuna gutxitzen da, eta bere gogortasuna handitzen da.Beste era batera esanda, gogortu egiten da.Egoeraren arabera, abantaila bat izan daiteke, baina desabantaila ere izan daiteke, gogortasuna hauskortasunarekin berdintzen baita.Hau da, zenbat eta gogorragoa izan altzairua, orduan eta elastikotasun txikiagoa da eta, beraz, orduan eta litekeena da huts egiteko.
Beste era batera esanda, prozesuaren urrats bakoitzak hodiaren harikortasuna behar du.Pieza prozesatu ahala, astunagoa bihurtzen da, eta astunegia bada, printzipioz alferrikakoa da.Gogortasuna hauskortasuna da, eta hodi hauskorrak porrot egiteko joera dute erabileran zehar.
Fabrikatzaileak ba al du aukerarik kasu honetan?Laburbilduz, bai.Aukera hau annealing da, eta guztiz magikoa ez den arren, ahal bezain magikoa da.
Termino sinpleetan, errekuzitzeak metalen eragin fisikoaren eragin guztiak kentzen ditu.Prozesuan, metala tentsioa arintzeko edo birkristalizazio tenperaturara berotzen da, eta horrek dislokazioak kentzen ditu.Horrela, prozesuak partzialki edo erabat berrezartzen du harikortasuna, erretezimendu-prozesuan erabilitako tenperatura eta denbora zehatzaren arabera.
Errekuzitzeak eta hozte kontrolatuak alearen hazkundea sustatzen dute.Hau onuragarria da helburua materialaren hauskortasuna murriztea bada, baina kontrolatu gabeko alearen hazkundeak metala gehiegi leundu dezake, nahi duen erabilerarako erabilezin bihurtuz.Errekostatzeko prozesua gelditzea beste gauza ia magikoa da.Tenperatura egokian tenperatzeak une egokian agente gogorgarri egokiarekin prozesua azkar geldiarazten du eta altzairuaren propietateak berreskuratzen ditu.
Gogortasun-zehaztapenak alde batera utzi behar ditugu?ez.Gogortasunaren propietateak baliotsuak dira, lehenik eta behin, altzairuzko hodien ezaugarriak zehazteko jarraibide gisa.Gogortasuna neurketa erabilgarria da eta material tubularra eskatzerakoan zehaztu behar diren hainbat propietatetako bat da eta jasotzerakoan egiaztatu (bidalketa bakoitzerako dokumentatuta).Gogortasun-proba proba estandar gisa erabiltzen denean, eskala-balio eta kontrol-muga egokiak izan behar ditu.
Hala ere, hau ez da materiala gainditzeko (onartzea edo baztertzeko) egiazko proba.Gogortasunaz gain, fabrikatzaileek noizean behin bidalketak egiaztatu beharko lituzkete beste propietate garrantzitsu batzuk zehazteko, hala nola MYS, UTS edo gutxieneko luzapena, hodiaren aplikazioaren arabera.
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 1990ean jarri zen martxan metalezko hodien industriari eskainitako lehen aldizkari gisa.Gaur egun, Ipar Amerikako industriako argitalpen bakarra izaten jarraitzen du eta hodigintzako profesionalentzako informazio iturri fidagarriena bihurtu da.
The FABRICATOR-erako sarbide digital osoa eskuragarri dago, industria-baliabide baliotsuetarako sarbide erraza eskainiz.
The Tube & Pipe Journal-erako sarbide digital osoa eskuragarri dago orain, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza eskainiz.
Gozatu sarbide digital osoa STAMPING Journal-era, azken aurrerapen teknologikoekin, praktika onekin eta industriako albisteekin metal estanpazioaren merkatuko aldizkaria.
The Fabricator en Español edizio digitalerako sarbide osoa eskuragarri dago orain, industriako baliabide baliotsuetarako sarbide erraza eskainiz.
Adam Heffnerrekin, Nashvilleko dendaren jabe eta sortzailearekin, gure bi zatiko ikuskizunaren bigarren zatian...
Argitalpenaren ordua: 2023-01-27