Dve rodiny kupujúcich nehnuteľností sa musia oddeliť
Mechanické vlastnosti sú odpoveďou na prenášanie záťaže: koľko stresu kov podstúpi, kým sa natrvalo zdeformuje, koľko predtým, než sa zlomí, a koľko sa pri tom natiahne. Výrobnými odpoveďami sú vlastnosti procesu: či je možné materiál ohýbať, zvárať, rezať alebo kaliť bez praskania alebo straty zamýšľanej štruktúry. Nákupná špecifikácia, ktorá uvádza iba akostnú triedu, neovláda ani jednu, a preto sa v objednávkových dokumentoch bežne uvádza akosť, temperovanie alebo tepelná úprava a hodnoty vlastností, ktoré sa musia preukázať.
Hodnoty ťahu a normy, ktoré ich merajú
Ťahová skúška sa vykonáva podľa normy ISO 6892-1, ASTM E8/E8M alebo GB/T 228.1 na opracovanej vzorke alebo vzorke s úplným prierezom a vytvára záznam napätia a deformácie, z ktorého sa odčítajú uvedené hodnoty:
Pevnosť v ťahu Rm – najvyššie napätie, ktoré vzorka nesie pred zlomom.
Medza klzu – napätie, pri ktorom začína trvalá deformácia, uvádzané ako 0,2% dôkazné napätie Rp0,2, kde materiál nemá ostrú medzu klzu.
Predĺženie A – trvalé predĺženie po zlomenine, vyjadrené cez pôvodnú meranú dĺžku.
Zmenšenie plochy Z – kontrakcia prierezu v mieste lomu, u niektorých zliatin citlivejší indikátor ťažnosti ako predĺženie.
Výsledky závisia od geometrie vzorky, meranej dĺžky a rýchlosti deformácie, takže hodnota uvedená na certifikáte je porovnateľná len vtedy, keď sú skúšobný štandard a typ vzorky rovnaké. Merná dĺžka 50 mm a 5,65-násobok druhej odmocniny mernej dĺžky plochy poskytujú rôzne hodnoty predĺženia pre rovnaké teplo.
Metódy tvrdosti a kde každá platí
| Metóda | Štandardné | Typické použitie |
|---|---|---|
| Brinell HBW | ISO 6506, GB/T 231.1, ASTM E10 | Odliatky, plech, žíhaný materiál, hrubé štruktúry |
| Rockwell HRB / HRC | ISO 6508, GB/T 230.1, ASTM E18 | Kontrola výroby, kalené a temperované diely |
| Vickers HV | ISO 6507, GB/T 4340.1, ASTM E92 | Prieskumy tenkého plechu, hĺbky puzdra, zvaru a tepelne ovplyvnených zón |
Tvrdosť je atraktívna ako nástroj na kontrolu množstva, pretože je rýchla a takmer -nedeštruktívna, ale ide o meranie povrchu. Môže tiež odhaliť defekty stavu povrchu, ako je oduhličenie alebo nauhličená vrstva, pretože mäkká koža na tvrdom jadre alebo naopak sa prejavuje ako rozptyl medzi meraniami.
Nárazová húževnatosť a prechod z ťažného na krehký
Charpyho testovanie podľa ISO 148-1 alebo ASTM E23 meria energiu absorbovanú pri rozbití vzorky so zárezom kývavým kladivom, ktorá sa uvádza ako KV2 v jouloch. Oceľ nezlyháva rovnakým spôsobom pri všetkých teplotách: absorbovaná energia prudko klesá cez prechodový rozsah a teplota, pri ktorej sa dosiahne špecifikovaná úroveň energie, sa stáva konštrukčným limitom pre nízkoteplotnú prevádzku. Vzorky pod{6}}veľkosti sa používajú, keď je hrúbka materiálu obmedzená, a výsledky sa potom pred porovnaním normalizujú na ekvivalent v plnej veľkosti.
Vlastnosti procesu, ktoré rozhodujú o vyrobiteľnosti
Tvárniteľnosť – meraná ohybovými skúškami, vyhĺbením alebo Erichsenovým skúšaním a riadi sa predĺžením, exponentom deformačného spevnenia a anizotropiou.
Zvárateľnosť – vyjadrená uhlíkovým ekvivalentom pre ocele a požadovanou kvalifikáciou postupu zvárania; vysoký uhlíkový ekvivalent vyžaduje predhrievanie a kontrolovanú medziprechodovú teplotu.
Obrobiteľnosť – odozva materiálu na rezanie, ovplyvnená tvrdosťou, inklúziami a tepelnou vodivosťou a často zlepšená riadeným pridávaním síry.
Kaliteľnosť – hĺbka, do ktorej oceľ stvrdne pri kalení, špecifikovaná prostredníctvom koncového-kalenia alebo páskovaných limitov Jominy v normách, ako je SAE J1268.
Odolnosť proti korózii a oxidácii – stanovená soľným postrekom, potenciostatickým alebo vysokoteplotným testovaním tam, kde si to aplikácia vyžaduje.
Overovanie, certifikáty a bežné nesprávne čítanie
Materiál sa uvoľňuje na základe skúšobného certifikátu mlyna, ktorý uvádza chemické a mechanické výsledky pre teplo, a inšpekčný certifikát typu 3.1 podľa EN 10204 znamená, že hodnoty pochádzajú zo skutočne testovaného materiálu a nie zo všeobecnej špecifikácie. Ak kupujúci potrebuje kontrolu, vykonávajú sa nezávislé skúšky ťahom, tvrdosťou alebo nárazom na vzorkách odobratých z dodanej série.
Opakovane sa zobrazujú tri chyby. Porovnanie hodnôt predĺženia nameraných na rôznych meraných dĺžkach považuje ekvivalentný materiál za nezodpovedajúci-. Použitie jedného merania tvrdosti ako dôkazu, že celé teplo spĺňa svoju špecifikáciu, ignoruje normálny rozptyl a povrchovú citlivosť metódy. A akceptovanie certifikátu, ktorý uvádza štandardné číslo bez testovacích hodnôt, odstraňuje jediný dôkaz, že požiadavka na mechanické vlastnosti bola skutočne splnená.
Často kladené otázky
Otázka: Aký je rozdiel medzi medzou klzu a medzou klzu 0,2%?
Odpoveď: Ostrá medza klzu existuje len v niektorých nízkouhlíkových oceliach. Pre väčšinu kovov sa medza klzu uvádza ako Rp0,2, napätie spôsobujúce 0,2% trvalé napätie.
Otázka: Ktorý ťahový štandard by mal byť uvedený na objednávke?
Odpoveď: Dohodnite sa s dodávateľom. ISO 6892-1, ASTM E8/E8M a GB/T 228.1 používajú rôzne vzorky a rýchlosti deformácie a výsledky nie sú zameniteľné bez korekcie.
Otázka: Je testovanie tvrdosti dostatočné na prijatie šarže?
Odpoveď: Nie. Tvrdosť je rýchly indikátor, ale výsledky ťahu a nárazu sú potrebné na preukázanie pevnosti a húževnatosti, ktorú dizajn skutočne vyžaduje.
Otázka: Prečo je rázová húževnatosť špecifikovaná pri teplote?
Odpoveď: Pretože absorbovaná energia prudko klesá naprieč prechodom z tvárnej do krehkej a prevádzková teplota určuje, koľko je potrebné rezervy.
Otázka: Čo dokazuje certifikát EN 10204 3.1?
Odpoveď: Uvedené hodnoty boli získané zo skutočne dodaného materiálu, testovaného výrobcom nezávisle od výrobného oddelenia.
