Ogni protokollu di prova (Brinell, Rockwell, Vickers) hà prucedure specifiche à l'ughjettu in prova.

Ogni protokollu di prova (Brinell, Rockwell, Vickers) hà prucedure specifiche à l'ughjettu in prova.U Rockwell t-test hè utile per pruvà i tubi di pareti sottili tagliando a pipa longitudinalmente è cuntrollà u muru di u tubu per u diametru internu piuttostu cà u diametru esternu.
L'urdinamentu di pipi hè un pocu cum'è andà in una concessionaria di vittura è urdinà una vittura o un camion.Ci hè avà una mansa di opzioni dispunibili chì permettenu à i cumpratori di persunalizà a vittura in una varietà di manere - culori interni è esterni, pacchetti di trim, opzioni di stili esterni, scelte di powertrain, è un sistema audio chì hè guasi bonu cum'è un sistema di divertimentu in casa.Cù tutte queste opzioni, probabilmente ùn sarete micca soddisfatti di una vittura standard senza frills.
Questu hè applicà à i tubi d'acciaio.Havi millaie di opzioni o specificazioni.In più di e dimensioni, a specificazione menziona e proprietà chimiche è parechje proprietà meccaniche cum'è a forza di rendimentu minimu (MYS), a forza di trazione finale (UTS) è l'allungamentu minimu à u fallimentu.In ogni casu, assai in l'industria - ingegneri, agenti di compra è fabricatori - utilizanu l'abbreviazione di l'industria è chjamanu tubi saldati "semplici" è listenu una sola caratteristica: durezza.
Pruvate di urdinà una vittura secondu una caratteristica ("Aghju bisognu di una vittura cù una trasmissione automatica"), è cù u vinditore ùn andarè micca luntanu.Hà da compie un furmulariu cù parechje opzioni.Questu hè u casu cù i tubi d'acciaio: per ottene una pipa adattata per una applicazione, un fabricatore di pipa hà bisognu di più infurmazione chì a durezza.
Cumu a durezza hè diventata un sustitutu accettatu per altre proprietà meccaniche?Probabilmente hà cuminciatu cù i fabricatori di pipe.Perchè a prova di durezza hè rapida, faciule, è richiede un equipamentu relativamente prezzu, i venditori di pipa spessu usanu teste di durezza per paragunà dui tipi di pipa.Tuttu ciò chì anu bisognu per fà una prova di durezza hè un pezzu lisu di pipa è un rig di prova.
A durezza di u tubu hè strettamente ligata à l'UTS è una regula empirica (percentuale o intervallu percentuale) hè utile per a stima di MYS, cusì hè faciule per vede cumu a prova di durezza pò esse un proxy adattatu per altre proprietà.
Inoltre, altre teste sò relativamente difficili.Mentre a prova di durezza dura solu circa un minutu nantu à una sola macchina, i testi MYS, UTS è di allungamentu necessitanu a preparazione di campioni è un investimentu significativu in un grande equipamentu di laboratoriu.In paragone, un operatore di mulinu di pipa compie una prova di durezza in sicondi, mentre chì un metallurgista specialista esegue una prova di trazione in poche ore.Realizà una prova di durezza ùn hè micca difficiule.
Questu ùn significa micca chì i pruduttori di tubi di l'ingegneria ùn utilizanu micca e teste di durezza.Hè sicuru di dì chì a maiuranza facenu questu, ma siccomu valutanu a ripetibilità è a riproducibilità di l'instrumentu in tutti l'equipaggiu di prova, sò ben cunuscenti di e limitazioni di a prova.A maiò parte di elli l'utilizanu per evaluà a durezza di u tubu cum'è parte di u prucessu di fabricazione, ma ùn l'utilizanu micca per quantificà e proprietà di u tubu.Hè solu una prova di passà / fallu.
Perchè aghju bisognu di cunnosce MYS, UTS è allungamentu minimu?Indicanu u rendiment di l'assemblea di tubu.
MYS hè a forza minima chì provoca a deformazione permanente di u materiale.Se pruvate di curvarle ligeramente un pezzu di filu drittu (cum'è un hanger) è liberate a pressione, una di duie cose succede: torna à u so statu uriginale (dirittu) o stà bent.S'ellu hè sempre drittu, allora ùn avete micca ancu superatu MYS.S'ellu hè sempre piegatu, avete mancatu.
Avà pigliate e duie estremità di u filu cù una pinza.Se pudete rompe un filu in a mità, avete fattu u passatu UTS.Ti tira forte è avete dui pezzi di filu per vede i vostri sforzi superumani.Se a lunghezza originale di u filu era 5 inch, è e duie lunghezze dopu a fallimentu aghjunghjenu à 6 inch, u filu stende 1 inch, o 20%.I testi di tensione attuali sò misurati in 2 inch di u puntu di rottura, ma ùn importa ciò chì - u cuncettu di tensione di linea illustra UTS.
L'esemplari di micrografia d'acciaio devenu esse tagliati, lucidati è incisi cù una suluzione debbuli àcida (di solitu àcitu nitricu è alcolu) per fà visibili i grani.L'ingrandimentu 100x hè comunmente utilizatu per inspeccionà i grani d'acciaio è determinà a so dimensione.
A durezza hè una prova di cumu un materiale reagisce à l'impattu.Imagine chì un cortu longu di tubu hè postu in una morsa cù mandibula serrata è scuzzulate per chjude a morsa.In più di l'allineamentu di a pipa, i morsi di vise lascianu una impronta nantu à a superficia di a pipa.
Questu hè cumu funziona a prova di durezza, ma ùn hè micca cusì dura.A prova hà una dimensione d'impattu cuntrullata è una pressione cuntrullata.Queste forze deformanu a superficia, furmendu indentations o indentations.A dimensione o a prufundità di a dent determina a durezza di u metallu.
Quandu valutà l'acciaio, i testi di durezza Brinell, Vickers è Rockwell sò cumunimenti usati.Ognunu hà a so propria scala, è certi di elli anu parechji metudi di teste cum'è Rockwell A, B, C, etc. Per i tubi d'acciaio, a specificazione ASTM A513 si riferisce à a prova Rockwell B (abbreviata cum'è HRB o RB).U Rockwell Test B misura a diferenza in a forza di penetrazione di una bola d'acciaio di 1⁄16 inch di diametru in l'azzaru trà una precarica ligera è una carica basica di 100 kgf.Un risultatu tipicu per l'acciaio dolce standard hè HRB 60.
I scientisti di i materiali sanu chì a durezza hà una relazione lineale cù UTS.Dunque, a durezza data predice UTS.In listessu modu, u fabricatore di pipa sapi chì MYS è UTS sò ligati.Per i tubi saldati, MYS hè tipicamente da 70% à 85% UTS.A quantità esatta dipende da u prucessu di fabricazione di tubi.A durezza di HRB 60 currisponde à UTS 60,000 pounds per square inch (PSI) è circa 80% MYS, chì hè 48,000 PSI.
A specificazione di pipa più cumuna per a produzzione generale hè a durezza massima.In più di a dimensione, l'ingegneri sò ancu interessatu à specificà i tubi saldati à resistenza (ERW) in una bona gamma di uperazione, chì ponu risultatu in disegni di parte cù una durezza massima pussibule di HRB 60. Questa decisione solu risultatu in una quantità di proprietà finale meccanica, cumpresa a durezza stessa.
Prima, a durezza di HRB 60 ùn ci dice micca assai.A lettura HRB 60 hè un numeru senza dimensioni.I materiali classificati à HRB 59 sò più morbidi cà quelli pruvati à HRB 60, è HRB 61 hè più duru cà HRB 60, ma da quantu?Ùn pò micca esse quantificatu cum'è u voluminu (misuratu in decibels), u torque (misuratu in libbra-piedi), a velocità (misurata in distanza versus tempu), o UTS (misurata in libbra per inch square).A lettura di HRB 60 ùn ci dice nunda di specificu.Hè una pruprietà materiale, micca una pruprietà fisica.Siconda, a determinazione di a durezza per sè stessu ùn hè micca bè adattatu per assicurà a ripetibilità o a riproducibilità.A valutazione di dui siti nantu à un campionu, ancu s'è i siti di teste sò vicinu, spessu risultati in letture di durezza assai diverse.A natura di e teste aggrava stu prublema.Dopu a misurazione di una pusizioni, una seconda misura ùn pò esse fatta per verificà u risultatu.A ripetibilità di a prova ùn hè micca pussibule.
Questu ùn significa micca chì a misurazione di a durezza hè inconveniente.In verità, questa hè una bona guida per e cose UTS, è hè una prova rapida è faciule.Tuttavia, qualcunu implicatu in a definizione, l'acquistu è a fabricazione di tubi deve esse cunuscenza di e so limitazioni cum'è un paràmetru di prova.
Perchè a pipa "regular" ùn hè micca chjaramente definita, i pruduttori di pipa tipicamente si limitanu à i dui tipi d'acciaio è pipa più cumunimenti utilizati, cum'è definitu in ASTM A513: 1008 è 1010 quandu apprupriati.Ancu dopu l'esclusione di tutti l'altri tipi di pipi, e pussibilità per e proprietà meccaniche di sti dui tipi di pipi restanu aperti.In fatti, sti tipi di pipi hannu a più larga gamma di pruprietà miccanica di tutti i tipi di pipa.
Per esempiu, un tubu hè cunsideratu morbidu se MYS hè bassu è l'allungamentu hè altu, chì significa chì si cumporta megliu in termini di allungamentu, deformazione è deformazione permanente cà un tubu descrittu cum'è rigidu, chì hà un MYS relativamente altu è un allungamentu relativamente bassu. ..Questu hè simile à a diffarenza trà u filu morbidu è u filu duru, cum'è l'appenditori di vestiti è i trapani.
L'allungamentu stessu hè un altru fattore chì hà un impattu significativu nantu à l'applicazioni di tubi critichi.I tubi di allungamentu elevatu ponu sustene l'allungamentu;materiali allungamentu bassu sò più brittle è dunque più propensu à fallimentu fatica catastròficu.Tuttavia, l'allungamentu ùn hè micca direttamente ligatu à UTS, chì hè l'unica pruprietà meccanica direttamente ligata à a durezza.
Perchè i tubi varienu tantu in e so proprietà meccaniche?Prima, a cumpusizioni chimica hè diversa.L'azzaru hè una suluzione solida di ferru è di carbone, è ancu di altre ligamenti impurtanti.Per simplicità, avemu da trattà solu cù u percentuale di carbone.L'atomi di carbone rimpiazzanu alcuni di l'atomi di ferru, creendu a struttura cristallina di l'azzaru.ASTM 1008 hè un gradu primariu cumpletu cù cuntenutu di carbone da 0% à 0,10%.Zero hè un numeru speciale chì furnisce proprietà uniche à un cuntenutu ultra-bassu di carbone in l'acciaio.ASTM 1010 definisce u cuntenutu di carbone da 0,08% à 0,13%.Sti diffirenzii ùn parenu micca enormi, ma sò abbastanza per fà una grande diferenza in altrò.
Siconda, i tubi d'acciaio ponu esse fabbricati o fabbricati è successivamente trasfurmati in sette prucessi di fabricazione differenti.ASTM A513 in quantu à a produzzione di tubi ERW elenca sette tipi:
Se a cumpusizioni chimica di l'azzaru è e tappe di a fabricazione di pipa ùn anu micca a durezza di l'azzaru, allora chì?A risposta à sta quistione significa un studiu attentu di i dettagli.Sta quistione porta à duie altre dumande: chì dettagli è quantu vicinu?
L'infurmazioni detallati nantu à i grani chì custituiscenu l'azzaru hè a prima risposta.Quandu l'azzaru hè pruduciutu in un mulinu primariu, ùn rinfriscà micca in una massa enormosa cù una pruprietà.Quandu l'acciaio si rinfriscà, e so molécule formanu mudelli ripetuti (cristalli), simili à cumu si formanu i fiocchi di neve.Dopu à a furmazione di cristalli, sò cumminati in gruppi chjamati graneddi.Quandu i graneddi friddi, crescenu, furmendu u fogliu o piattu sanu.A crescita di granu si ferma quandu l'ultima molécula d'azzaru hè assorbita da u granu.Tuttu chistu succedi à un livellu microscòpicu, cù un granu d'acciaio di grandezza media chì hè di circa 64 microns o 0,0025 inch in a larghezza.Mentre chì ogni granu hè simile à u prossimu, ùn sò micca listessi.Differiscenu ligeramente l'una di l'altru in a dimensione, l'orientazione è u cuntenutu di carbone.L'interfaccia trà i grani sò chjamati cunfini di granu.Quandu l'acciaio falla, per esempiu per i cracks di fatigue, tende à fallu à i cunfini di granu.
Quantu vi tocca à circà per vede particeddi distinti?Un ingrandimentu di 100 volte o 100 volte l'acuità visuale di l'ochju umanu hè abbastanza.Tuttavia, simpricimenti fighjendu l'azzaru crudu à u 100u putere ùn faci micca assai.I campioni sò preparati pulendu a mostra è incisione a superficia cù un acidu, di solitu àcitu nitricu è alcolu, chì hè chjamatu incisione à l'acidu nitricu.
Sò i grani è u so reticulatu internu chì determinanu a forza di l'impattu, MYS, UTS, è l'allungamentu chì l'azzaru pò sustene prima di fallimentu.
Passi Steelmaking cum'è striscia calda è fridda rolling trasferimentu stress à a struttura di granu;se cambianu constantemente a forma, questu significa chì u stress hà deformatu i grani.Altre tappe di trasfurmazioni, cum'è l'avvolgimentu di l'azzaru in bobine, unwinding and passing through a tube mill (per furmà u tubu è a dimensione) deformanu i grani d'acciaio.U disegnu friddu di a pipa nantu à u mandrinu stressa ancu u materiale, cum'è i passi di fabricazione, cum'è a forma finale è a curvatura.I cambiamenti in a struttura di granu sò chjamati dislocazioni.
I passi sopra deplete a ductilità di l'azzaru, a so capacità di resistà a tensione di tensione (lacrime).Steel diventa fragile, chì significa chì hè più prubabile di rompe si cuntinueghja à travaglià cù l'azzaru.L'allungamentu hè un cumpunente di plasticità (a cumpressibilità hè un altru).Hè impurtante di capisce quì chì u fallimentu hè più spessu in tensione, è micca in compressione.L'acciaio hè abbastanza resistente à e tensioni di tensione per via di u so allungamentu relativamente altu.In ogni casu, l'azzaru si deforma facilmente sottu a tensione di compressione - hè maleable - chì hè un vantaghju.
Comparate questu à u béton, chì hà una forza di compressione assai alta, ma una duttilità bassa.Sti pruprietà sò opposti à l'azzaru.Hè per quessa chì u cimentu utilizatu per e strade, l'edificazioni è i marciani sò spessu rinfurzati.U risultatu hè un pruduttu chì hà i punti di forza di i dui materiali: l'azzaru hè forte in tensione è u béton hè forte in cumpressione.
Durante l'indurimentu, a duttilità di l'azzaru diminuisce, è a so durezza aumenta.In altri palori, si indurisce.Sicondu a situazione, questu pò esse un vantaghju, ma pò ancu esse un svantaghju, cum'è a durezza equivale à a fragilità.Vale à dì, u più duru l'acciaio, u menu elasticu hè è dunque u più prubabile di fallu.
In altri palori, ogni passu di u prucessu richiede una certa duttilità di pipa.Quandu a parte hè processata, diventa più pisanti, è s'ellu hè troppu pisanti, allora in principiu hè inutile.A durezza hè fragilità, è i tubi fragili sò propensi à fallimentu durante l'usu.
U fabricatore hà opzioni in questu casu?In corta, sì.Questa opzione hè annealing, è ancu s'ellu ùn hè micca esattamente magicu, hè quasi magicu quantu pò esse.
In termini simplici, l'annealing elimina tutti l'effetti di l'impattu fisicu nantu à i metalli.In u prucessu, u metale hè riscaldatu à un sollievu di stress o a temperatura di recristalizazione, chì risultatu in l'eliminazione di dislocazioni.Cusì, u prucessu restau parzialmente o cumpletamente a duttilità, secondu a temperatura specifica è u tempu utilizatu in u prucessu di annealing.
L'annullamentu è u rinfrescante cuntrullatu prumove a crescita di granu.Questu hè benefizièvule se u scopu hè di riduce a fragilità di u materiale, ma a crescita di granu incontrollata pò affucà u metallu troppu, rendendu inutilizabile per u so usu destinatu.Ferma u prucessu di annealing hè una altra cosa quasi magica.Quenching à a temperatura ghjusta cù l'agenti di indurimentu ghjustu à u mumentu propiu ferma rapidamente u prucessu è restaurà e proprietà di l'azzaru.
Duvemu abbandunà e specificazioni di durezza?Innò.I pruprietà di a durezza sò preziosi, prima di tuttu, cum'è una guida in a determinazione di e caratteristiche di i tubi d'acciaio.A durezza hè una misura utile è una di parechje proprietà chì deve esse specificate quandu si urdinate u materiale tubulare è verificatu à u ricivutu (documentatu per ogni spedizione).Quandu una prova di durezza hè aduprata cum'è standard di prova, deve avè valori di scala appropritati è limiti di cuntrollu.
Tuttavia, questu ùn hè micca una vera prova di passà (accettazione o rifiutu) di u materiale.In più di a durezza, i fabricatori anu da verificà e spedizioni di volta in volta per determinà altre proprietà pertinenti cum'è MYS, UTS, o allungamentu minimu, secondu l'applicazione di pipe.
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 hè stata lanciata in u 1990 cum'è a prima rivista dedicata à l'industria di i tubi di metallo.Oghje, ferma l'unica publicazione di l'industria in l'America di u Nordu è hè diventata a fonte d'infurmazione più affidata per i prufessiunali di tubi.
L'accessu digitale cumpletu à u FABRICATORE hè avà dispunibule, furnisce un accessu faciule à risorse preziose di l'industria.
L'accessu digitale cumpletu à The Tube & Pipe Journal hè avà dispunibule, furnisce un accessu faciule à risorse preziose di l'industria.
Prufittate di l'accessu digitale cumpletu à STAMPING Journal, u ghjurnale di u mercatu di stampa di metalli cù l'ultimi avanzi tecnologichi, e migliori pratiche è e nutizie di l'industria.
L'accessu cumpletu à l'edizione digitale di The Fabricator en Español hè avà dispunibule, furnisce un accessu faciule à risorse preziose di l'industria.
In a seconda parte di u nostru spettaculu in dui parti cù Adam Heffner, pruprietariu è fundatore di a tenda di Nashville ...