All Testprotokoll (Brinell, Rockwell, Vickers) huet Prozedure spezifesch fir den Objet ënner Test.De Rockwell T-Test ass nëtzlech fir dënnwandeg Päifen ze testen andeems Dir d'Päif Längt schneiden an d'Päifmauer mam bannenzegen Duerchmiesser anstatt den baussenzegen Duerchmiesser iwwerpréift.
Päifen bestellen ass e bësse wéi an en Autoshändler goen an en Auto oder Camion bestellen.Et ginn elo eng Onmass vun Optiounen verfügbar, déi de Keefer erlaben den Auto op verschidde Manéieren ze personaliséieren - Interieur an Aussen-Faarwen, Trim Packagen, Exterieur Styling Optiounen, Powertrain Choixen, an en Audio System dee bal sou gutt ass wéi en Heem Entertainment System.Mat all dësen Optiounen sidd Dir wahrscheinlech net zefridden mat engem Standard ouni Frills Auto.
Dëst gëllt fir Stolleitungen.Et huet Dausende vun Optiounen oder Spezifikatioune.Zousätzlech zu Dimensioune nennt d'Spezifikatioun chemesch Eegeschaften a verschidde mechanesch Eegeschaften wéi Minimum Ausbezuelkraaft (MYS), Ultimate Tensile Stäerkt (UTS), a Minimum Verlängerung zum Echec.Wéi och ëmmer, vill an der Industrie - Ingenieuren, Kaafagenten, an Hiersteller - benotzen d'Industrie Shorthand a ruffe fir "einfach" verschweißte Päifen a lëschten nëmmen eng Charakteristik: Hardness.
Probéiert en Auto no enger Charakteristik ze bestellen ("Ech brauch en Auto mat enger automatescher Transmissioun"), a mam Verkeefer wäert Dir net wäit goen.Hie muss e Formulaire mat vill Méiglechkeeten ausfëllen.Dëst ass de Fall mat Stahlleitungen: Fir e Päif ze kréien, dee gëeegent ass fir eng Applikatioun, brauch e Päifhersteller vill méi Informatioun wéi d'Häert.
Wéi ass d'Häert en akzeptéierten Ersatz fir aner mechanesch Eegeschafte ginn?Et huet wahrscheinlech mat Päifehersteller ugefaang.Well d'Häerttestung séier, einfach ass a relativ preiswert Ausrüstung erfuerdert, benotzen Päifverkeefer dacks d'Häerttest fir zwou Zorte vu Päifen ze vergläichen.Alles wat se brauchen fir en Hardness Test ze maachen ass e glat Stéck Päif an en Testrig.
D'Pipehärkeet ass enk mat UTS verbonnen an eng Fauschtregel (Prozentsaz oder Prozentsazbereich) ass nëtzlech fir MYS ze schätzen, sou datt et einfach ass ze gesinn wéi d'Häerttestung e passende Proxy fir aner Eegeschafte kann sinn.
Zousätzlech sinn aner Tester relativ schwéier.Wärend d'Häerttestung nëmmen ongeféier eng Minutt op enger eenzeger Maschinn dauert, erfuerderen MYS, UTS a Verlängerungstester Probepräparatioun an eng bedeitend Investitioun a grouss Laborausrüstung.Am Verglach mécht e Päifmillenbetreiber en Hardnesstest a Sekonnen of, während e Spezialist Metallurg en Spanntest an e puer Stonnen mécht.En Hardness Test ausféieren ass net schwéier.
Dëst bedeit net datt Ingenieursleiter Hiersteller keng Hardness Tester benotzen.Et ass sécher ze soen datt d'Majoritéit dëst mécht, awer well se d'Instrumentwidderhuelbarkeet an d'Reproduzibilitéit iwwer all Testausrüstung evaluéieren, si si sech gutt bewosst vun den Aschränkungen vum Test.Déi meescht vun hinnen benotzen et fir d'Härheet vum Röhre als Deel vum Fabrikatiounsprozess ze evaluéieren, awer benotze se net fir d'Eegeschafte vum Röhre ze quantifizéieren.Et ass just e Pass / Echec Test.
Firwat muss ech MYS, UTS a Minimum elongation wëssen?Si weisen d'Leeschtung vun der Rouerversammlung un.
MYS ass d'Mindestkraaft déi permanent Verformung vum Material verursaacht.Wann Dir probéiert e riicht Stéck Drot (wéi en Hanger) liicht ze béien an den Drock ze befreien, wäert eng vun zwou Saache geschéien: et geet zréck an säin ursprénglechen Zoustand (riichtaus) oder bleift gebéit.Wann et nach ëmmer riicht ass, da sidd Dir nach net iwwer MYS komm.Wann et nach ëmmer gebéit ass, hutt Dir verpasst.
Gitt elo béid Enden vum Drot mat enger Zang.Wann Dir en Drot an der Halschent briechen kënnt, hutt Dir et laanscht UTS gemaach.Dir zitt et schwéier an Dir hutt zwee Stécker Drot fir eng weisen Är iwwermënschlech Efforten .Wann d'Original Längt vun der Drot war 5 Zentimeter, an déi zwou Längt no Echec dobäi bis zu 6 Zentimeter, den Drot Streck 1 Zoll, oder 20%.Tatsächlech tensile Tester sinn gemooss bannent 2 Zentimeter vun der Paus Punkt, mee egal wat - d'Linn Spannung Konzept illustréiert UTS.
Stahlmikrograph Exemplare musse geschnidden, poléiert a mat enger schwaach sauer Léisung (normalerweis Salpetersäure an Alkohol) geätzt ginn fir d'Käre sichtbar ze maachen.100x Vergréisserung gëtt allgemeng benotzt fir Stahlkären z'inspektéieren an hir Gréisst ze bestëmmen.
Hardness ass en Test fir wéi e Material op Impakt reagéiert.Stellt Iech vir, datt eng kuerz Längt vum Schlauch an e Schnëss mat gekraffte Kiefer plazéiert ass a geschüttelt gëtt fir de Schnëss zou ze maachen.Nieft der Ausrichtung vun der Päif, Vize Kiefer verloossen en Ofdréck op der Uewerfläch vum Päif.
Dëst ass wéi den Hardness Test funktionnéiert, awer et ass net sou rau.Den Test huet eng kontrolléiert Impaktgréisst an e kontrolléierten Drock.Dës Kräften deforméieren d'Uewerfläch, bilden Indentatiounen oder Indentatiounen.D'Gréisst oder d'Tiefe vum Dent bestëmmt d'Härheet vum Metall.
Bei der Evaluatioun vum Stol ginn Brinell, Vickers a Rockwell Hardness Tester allgemeng benotzt.Jiddereen huet seng eege Skala, an e puer vun hinnen hu verschidde Testmethoden wéi Rockwell A, B, C, etc. Fir Stahlleitungen bezitt sech d'ASTM A513 Spezifizéierung op de Rockwell B Test (abkierzt als HRB oder RB).De Rockwell Test B moosst den Ënnerscheed an der Pénétratiounskraaft vun engem 1⁄16 Zoll Duerchmiesser Stahlkugel a Stahl tëscht enger liichter Preload an enger Basislaascht vun 100 kgf.En typescht Resultat fir Standard mëll Stahl ass HRB 60.
Materialwëssenschaftler wëssen datt d'Häert eng linear Relatioun mat UTS huet.Dofir prognostizéiert déi gegebene Hardheet UTS.Ähnlech weess de Päifehersteller datt MYS an UTS verbonne sinn.Fir geschweißte Päifen ass MYS typesch 70% bis 85% UTS.De genaue Betrag hänkt vum Rouerfabrikatiounsprozess of.D'Härheet vum HRB 60 entsprécht UTS 60.000 Pond pro Quadrat Zoll (PSI) an ongeféier 80% MYS, dat ass 48.000 PSI.
Déi heefegst Päif Spezifizéierung fir allgemeng Produktioun ass maximal Hardness.Nieft der Gréisst, sinn Ingenieuren och interesséiert Resistenz Bearbechtung (RW) Päifen bannent engem gutt Betribssystemer Gamme ze spezifizéieren, déi zu Deel Zeechnungen mat engem méiglech maximal hardness vun HRB Resultat kann 60. Dës Decisioun eleng Resultater an enger Rei vun mechanesch Enn Eegeschafte, dorënner hardness selwer.
Als éischt seet d'Härheet vum HRB 60 eis net vill.D'HRB 60 Liesung ass eng Dimensiounslos Zuel.Materialer, déi um HRB 59 bewäert sinn, si méi mëll wéi déi, déi um HRB 60 getest goufen, an HRB 61 ass méi haart wéi HRB 60, awer mat wéi vill?Et kann net quantifizéiert ginn wéi Volumen (gemooss an Decibel), Dréimoment (gemooss an Pound-Féiss), Geschwindegkeet (gemooss an Distanz versus Zäit), oder UTS (gemooss an Pounds pro Quadrat Zoll).Liesen HRB 60 seet eis näischt spezifesch.Et ass eng materiell Eegeschafte, net eng kierperlech Eegeschafte.Zweetens ass d'Bestëmmung vun der Hardness u sech net gutt gëeegent fir Widderhuelbarkeet oder Reproduktioun ze garantéieren.Evaluatioun vun zwee Siten op enger Prouf, och wann d'Testplazen no beienee sinn, resultéiert dacks a ganz ënnerschiddleche Hardnesslesungen.D'Natur vun den Tester verschäerft dëse Problem.No enger Positiounsmessung kann eng zweet Messung net gemaach ginn fir d'Resultat ze kontrolléieren.Test Wiederholbarkeet ass net méiglech.
Dëst bedeit net datt d'Häertmessung onbequem ass.Eigentlech ass dëst e gudde Guide fir UTS Saachen, an et ass e séieren an einfachen Test.Wéi och ëmmer, jiddereen, deen un der Definitioun, der Beschaffung an der Fabrikatioun vu Réier involvéiert ass, sollt sech vun hiren Aschränkungen als Testparameter bewosst sinn.
Well "regelméisseg" Päif net kloer definéiert ass, schmuel Päif Hiersteller et typesch op déi zwee am meeschte benotzt Zorte vu Stol a Päif wéi an ASTM A513:1008 an 1010 definéiert wann passend.Och nodeems all aner Zorte vu Päifen ausgeschloss sinn, bleiwen d'Méiglechkeeten fir déi mechanesch Eegeschafte vun dësen zwou Zorte vu Päifen op.Tatsächlech hunn dës Zorte vu Päifen déi breetste Palette vu mechanesche Eegeschafte vun all Päifenarten.
Zum Beispill gëtt e Röhre als mëll ugesinn wann MYS niddereg ass an d'Verlängerung héich ass, dat heescht datt et besser funktionnéiert a punkto Stretch, Verformung a permanenter Verformung wéi e Röhre beschriwwen als steif, deen e relativ héije MYS a relativ niddereg Verlängerung huet. ..Dëst ass ähnlech wéi den Ënnerscheed tëscht mëllen Drot an hart Drot wéi Kleederhänger an Buer.
D'Verlängerung selwer ass en anere Faktor deen e wesentlechen Impakt op kritesch Päifapplikatiounen huet.Héich Verlängerungsleitunge kënnen d'Ausdehnung halen;Niddereg Verlängerungsmaterialien si méi brécheg an dofir méi ufälleg fir katastrophal Middegkeet Echec.Wéi och ëmmer, d'Verlängerung ass net direkt mat UTS verbonnen, wat déi eenzeg mechanesch Eegeschafte ass, déi direkt mat der Hardness verbonnen ass.
Firwat variéiere Päifen sou vill an hire mechanesche Eegeschaften?Als éischt ass d'chemesch Zesummesetzung anescht.Stol ass eng zolidd Léisung vun Eisen a Kuelestoff, wéi och aner wichteg Legierungen.Fir Simplicitéit wäerte mir nëmme mam Prozentsaz vu Kuelestoff beschäftegen.D'Kuelestoffatome ersetzen e puer vun den Eisenatome, déi d'Kristallstruktur vum Stol kreéieren.ASTM 1008 ass eng ëmfaassend primär Grad mat Kuelestoffgehalt vun 0% bis 0,10%.Null ass eng speziell Zuel déi eenzegaarteg Eegeschafte bei engem ultra-nidderege Kuelestoffgehalt am Stol ubitt.ASTM 1010 definéiert Kuelestoffgehalt vun 0,08% bis 0,13%.Dës Differenzen schéngen net enorm, awer si sinn genuch fir e groussen Ënnerscheed soss anzwousch ze maachen.
Zweetens kënne Stolleitungen hiergestallt oder hiergestallt ginn an duerno a siwe verschiddene Fabrikatiounsprozesser veraarbecht ginn.ASTM A513 betreffend d'Produktioun vun ERW Päifen listet siwen Typen:
Wann d'chemesch Zesummesetzung vum Stol an d'Etappe vun der Päiffabrikatioun net d'Häertheet vum Stol beaflossen, wat dann?D'Äntwert op dës Fro bedeit virsiichteg Studie vun den Detailer.Dës Fro féiert zu zwou aner Froen: wéi eng Detailer a wéi no?
Detailléiert Informatioun iwwer d'Kären déi Stol ausmaachen ass déi éischt Äntwert.Wann Stol an enger primärer Millen produzéiert gëtt, killt et net an eng rieseg Mass mat enger Eegeschafte of.Wéi de Stol ofkillt, bilden seng Moleküle widderhuelend Mustere (Kristalle), ähnlech wéi d'Schneeflocken bilden.No der Bildung vu Kristalle gi se a Gruppen kombinéiert, genannt Kären.Wéi d'Kären ofkillen, wuessen se, bilden d'ganz Blat oder Plack.De Grainwachstum stoppt wann déi lescht Stahlmolekül vum Getreid absorbéiert gëtt.Dëst alles geschitt op engem mikroskopesche Niveau, mat engem mëttelgrousse Stahlkorn ongeféier 64 Mikron oder 0,0025 Zoll iwwer.Wärend all Kär ähnlech wéi déi nächst ass, si se net d'selwecht.Si ënnerscheede sech liicht vuneneen a Gréisst, Orientéierung a Kuelestoffgehalt.D'Interface tëscht Käre ginn Kärgrenzen genannt.Wann de Stol klappt, zum Beispill wéinst Müdegkeetsrëss, tendéiert et un de Kärgrenzen ze versoen.
Wéi no musst Dir kucken fir verschidde Partikelen ze gesinn?Eng Vergréisserung vun 100-fach oder 100-fach vun der visueller Akuitéit vum mënschlechen Auge geet duer.Wéi och ëmmer, einfach rau Stahl op d'100. Kraaft kucken mécht net vill.Echantillon gi virbereet andeems d'Probe poléiert an d'Uewerfläch mat enger Säure Ätzt, normalerweis Salpetersäure an Alkohol, wat Salpetersäure Ätz genannt gëtt.
Et sinn d'Kären an hir intern Gitter, déi d'Schlagstäerkt bestëmmen, MYS, UTS, an d'Verlängerung, déi de Stol virum Ausfall widderstoen kann.
Steelmaking Schrëtt wéi waarm a kal Sträif Rolling Transfermaart Stress op d'kornstruktur;wa se dauernd Form änneren, heescht dat, datt de Stress d'Käre verformt huet.Aner Veraarbechtungsschrëtt wéi d'Wicklung vum Stahl an d'Spirelen, d'Ofwécklung an duerch eng Réiermillen (fir d'Röhre an d'Gréisst ze bilden) deforméieren d'Stolkären.Déi kal Zeechnen vun der Päif op der Dorn betount och d'Material, sou wéi d'Fabrikatiounsschrëtt wéi d'Ennbildung a Béie maachen.Ännerungen an der Kärstruktur ginn Dislokatiounen genannt.
Déi uewe genannte Schrëtt entschäerfen d'Duktilitéit vum Stol, seng Fäegkeet fir d'Trenn (Rie) Stress ze widderstoen.Stol gëtt brécheg, dat heescht datt et méi wahrscheinlech briechen wann Dir weider mam Stol schafft.Verlängerung ass ee Bestanddeel vun der Plastizitéit (Kompressibilitéit ass en aneren).Et ass wichteg hei ze verstoen datt Versoen am meeschten an der Spannung geschitt, an net an der Kompressioun.Stol ass zimmlech resistent géint Spannspannungen wéinst senger relativ héijer Verlängerung.Wéi och ëmmer, Stahl deforméiert liicht ënner Kompressiounsstress - et ass béisbar - wat e Virdeel ass.
Vergläicht dëst mat Beton, deen eng ganz héich Drockstäerkt awer eng kleng Duktilitéit huet.Dës Eegeschafte sinn Géigendeel zu Stol.Dofir gëtt Beton, dee fir Stroossen, Gebaier an Trottoiren benotzt gëtt, dacks verstäerkt.D'Resultat ass e Produkt dat d'Stäerkte vu béide Materialien huet: Stahl ass staark an der Spannung a Beton ass staark an der Kompressioun.
Wärend der Härtung fällt d'Duktilitéit vum Stol erof, a seng Härtheet erhéicht.An anere Wierder, et schwéiert.Ofhängeg vun der Situatioun kann dëst e Virdeel sinn, awer et kann och en Nodeel sinn, well d'Häertheet entsprécht der Bréchheet.Dat ass, wat méi haart de Stol ass, dest manner elastesch ass et an dofir ass et méi wahrscheinlech et ze versoen.
An anere Wierder, all Schrëtt vum Prozess erfuerdert e puer Päifduktilitéit.Wéi den Deel veraarbecht gëtt, gëtt et méi schwéier, a wann et ze schwéier ass, ass et am Prinzip nëtzlos.Hardness ass brécheg, a brécheg Réier si ufälleg fir ze versoen beim Gebrauch.
Huet den Hiersteller Optiounen an dësem Fall?Kuerz gesot, jo.Dës Optioun ass annealing, a wann net genee magesch, et ass ongeféier sou magesch wéi méiglech.
An einfache Begrëffer, annealing läscht all d'Effekter vum kierperlechen Impakt op Metaller.Am Prozess gëtt d'Metall op eng Stressrelief oder Rekristalliséierungstemperatur erhëtzt, wat zu der Entfernung vun Dislokatiounen resultéiert.Also restauréiert de Prozess deelweis oder komplett Duktilitéit, ofhängeg vun der spezifescher Temperatur an der Zäit, déi am Glühungsprozess benotzt gëtt.
Annealing a kontrolléiert Ofkillung förderen de Kärwachstum.Dëst ass avantagéis wann d'Zil ass d'Brëtzlechkeet vum Material ze reduzéieren, awer onkontrolléiert Getreidewachstum kann d'Metall ze vill erweichen, sou datt et onbrauchbar ass fir seng virgesinn Benotzung.Den Glühungsprozess stoppen ass eng aner bal magesch Saach.Quenching bei der richteger Temperatur mat dem richtegen Härtungsmëttel zu der richteger Zäit stoppt de Prozess séier a restauréiert d'Eegeschafte vum Stol.
Solle mir Hardness Spezifikatioune opginn?Nee.D'Eegeschafte vun der Hardness si wäertvoll, éischtens, als Richtlinn fir d'Charakteristike vu Stahlleitungen ze bestëmmen.Hardness ass eng nëtzlech Miessung an eng vun e puer Eegeschaften déi solle spezifizéiert ginn wann Dir tubulär Material bestallt a kontrolléiert beim Empfang (dokumentéiert fir all Sendung).Wann en Hardness Test als Teststandard benotzt gëtt, muss et entspriechend Skalawäerter a Kontrollgrenzen hunn.
Wéi och ëmmer, dëst ass net e richtege Test vum Passage (Akzeptanz oder Oflehnung) vum Material.Zousätzlech zu Hardness, Hiersteller sollen Liwwerunge vun Zäit zu Zäit kontrolléieren aner relevant Eegeschafte wéi MYS, UTS, oder Minimum elongation ze bestëmmen, je Päif Applikatioun.
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 gouf am 1990 gestart als dat éischt Magazin fir d'Metallpipeindustrie gewidmet.Haut bleift et déi eenzeg Industriepublikatioun an Nordamerika an ass déi vertrauenswürdeg Informatiounsquell fir Tubefachleit ginn.
Voll digitalen Zougang zum FABRICATOR ass elo verfügbar, bitt en einfachen Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.
Voll digitalen Zougang zum The Tube & Pipe Journal ass elo verfügbar, bitt en einfachen Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.
Genéisst voll digital Zougang zu STAMPING Journal, der Metal STAMPING Maart Journal mat der läscht technologesch Fortschrëtter, beschten Praktiken an Industrie news.
Voll Zougang zu The Fabricator en Español digital Editioun ass elo verfügbar, bitt en einfachen Zougang zu wäertvollen Industrieressourcen.
Am zweeten Deel vun eiser zwee-Deel Show mam Adam Heffner, Nashville Buttek Besëtzer a Grënner ...
Post Zäit: Jan-27-2023