Fémes anyagok mechanikai és eljárási tulajdonságai

Két ingatlancsaládot a vásárlóknak külön kell választaniuk

A mechanikai tulajdonságok a teherhordó válaszok: mekkora feszültséget vesz igénybe a fém, mielőtt tartósan deformálódna, mekkora törés előtt, és mennyit nyúlik meg közben. A folyamat tulajdonságai a gyártási válaszok: az anyag hajlítható-e, hegeszthető, vágható vagy edzhető-e anélkül, hogy megrepedne vagy elveszítené tervezett szerkezetét. A csak a minőséget megnevező beszerzési specifikáció egyiket sem szabályozza, ezért a rendelési dokumentumok általában feltüntetik a minőséget, az edzettséget vagy a hőkezelési állapotot, valamint a bizonyítandó tulajdonságértékeket.

Szakítószilárdsági értékek és az azokat mérő szabványok

A szakítóvizsgálatot az ISO 6892-1, ASTM E8/E8M vagy GB/T 228.1 szerint megmunkált vagy teljes{5}}metszetű mintán végzik el, és feszültség-nyúlás rekordot készít, amelyből a jelentett értékeket olvassa ki:

Szakítószilárdság Rm – a legnagyobb feszültség, amelyet a minta törés előtt visel.

Folyószilárdság – az a feszültség, amelynél a maradandó alakváltozás megkezdődik, 0,2%-os Rp0,2-es próbafeszültségként jelentve, ahol az anyagnak nincs éles folyáshatára.

A megnyúlás – a törés utáni tartós megnyúlás, az eredeti mérőhosszon kifejezve.

A Z terület csökkentése – a keresztmetszet összehúzódása a törésnél, egyes ötvözetek esetében érzékenyebb mutatója a hajlékonyságnak, mint a nyúlás.

Az eredmények a minta geometriájától, a mérőhossztól és az alakváltozási sebességtől függenek, így a tanúsítványon feltüntetett érték csak akkor hasonlítható össze, ha a vizsgálati szabvány és a minta típusa megegyezik. Az 50 mm-es szelvényhossz és a területi mérőhossz négyzetgyökének 5,65-szöröse eltérő nyúlási értékeket ad ugyanarra a hőre.

Keménységi módszerek és mindegyik alkalmazható

A keménység vonzó, mint sok ellenőrző eszköz, mert gyors és szinte nem{0}}roncsol, de felületmérés. Felfedezheti a felületi állapot hibáit is, mint például a széntelenítés vagy a karburált réteg, mivel a kemény mag felett puha bőr vagy fordítva szóródásként jelenik meg a leolvasások között.

Ütőszilárdság és a képlékeny és rideg átmenet

Az ISO 148-1 vagy ASTM E23 szerinti Charpy-teszt méri az elnyelt energiát, amikor egy hornyolt mintát lengő kalapáccsal eltörik, KV2-ként jelentve joule-ban. Az acél nem tönkremegy egyformán minden hőmérsékleten: az elnyelt energia meredeken csökken egy átmeneti tartományban, és az a hőmérséklet, amelyen elérik a meghatározott energiaszintet, az alacsony hőmérsékletű szolgáltatás tervezési határává válik. Kis-méretű mintákat használunk, ha az anyagvastagság korlátozott, és az eredményeket az összehasonlítás előtt a teljes méretű egyenértékűre normalizáljuk.

A gyárthatóságot meghatározó folyamattulajdonságok

Alakíthatóság – hajlítási tesztekkel, köpölyözéssel vagy Erichsen-teszttel mérik, és a nyúlás, a nyúlási keményedési kitevő és az anizotrópia szabályozza.

Hegeszthetőség – szén-egyenértékben kifejezve az acéloknál és a hegesztési eljárás megkövetelt minősítésében; a magas szén-egyenérték előmelegítést és szabályozott köztes hőmérsékletet igényel.

Megmunkálhatóság – az anyag vágásra adott reakciója, amelyet a keménység, a zárványok és a hővezető képesség befolyásol, és gyakran javított szabályozott kén hozzáadásával.

Edzhetőség – az a mélység, ameddig az acél megkeményedik az edzés során, a vég-edzésen vagy a sávos Jominy-határokon meghatározott szabványokban, például a SAE J1268-ban.

Korrózió- és oxidációállóság – sópermettel, potenciosztatikus vagy magas hőmérsékletű expozíciós vizsgálattal állapítják meg, ahol az alkalmazás megköveteli.

Ellenőrzés, tanúsítványok és gyakori félreolvasás

Az anyagot egy malomvizsgálati tanúsítvány ellenében szabadítják fel, amely megadja a kémiát és a hő mechanikai eredményeit, és az EN 10204 szerinti 3.1 típusú vizsgálati tanúsítvány azt jelenti, hogy az értékek a ténylegesen vizsgált anyagból származnak, nem pedig egy általános specifikációból. Ha a vevőnek ellenőrzésre van szüksége, független szakító-, keménységi- vagy ütővizsgálatot végeznek a szállított tételből vett mintákon.

Három hiba ismétlődően látható. A különböző mérőhosszokon mért nyúlási értékek összehasonlítása az egyenértékű anyagot nem megfelelőnek tekinti-. Ha egyetlen keménységleolvasást használunk annak bizonyítására, hogy egy teljes hő megfelel a specifikációnak, figyelmen kívül hagyja a normál szórást és a módszer felületi érzékenységét. A szabványos számot tesztértékek nélkül felsoroló tanúsítvány elfogadása pedig eltávolítja az egyetlen bizonyítékot arra vonatkozóan, hogy a mechanikai tulajdonságokra vonatkozó követelmény valóban teljesült.

Gyakran Ismételt Kérdések

K: Mi a különbség a folyáshatár és a 0,2%-os feszültség között?

V: Éles folyáshatár csak néhány alacsony széntartalmú acélnál létezik. A legtöbb fém esetében a folyáshatár Rp0,2, a feszültség 0,2%-os állandó alakváltozást okoz.

K: Melyik szakítószabványt kell megnevezni a rendelésen?

V: Egyezzen meg a szállítóval. Az ISO 6892-1, az ASTM E8/E8M és a GB/T 228.1 eltérő mintákat és nyúlási sebességeket használ, és az eredmények korrekció nélkül nem cserélhetők fel.

K: Elég a keménységvizsgálat a tétel elfogadásához?

V: Nem. A keménység gyors mutató, de a húzó- és ütési eredményekre szükség van a tervezés által ténylegesen megkövetelt szilárdság és szívósság bemutatásához.

K: Miért van megadva az ütésállóság hőmérsékleten?

V: Mivel az elnyelt energia meredeken csökken a képlékeny és rideg átmenetben, és az üzemi hőmérséklet határozza meg, mekkora tartalékra van szükség.

K: Mit bizonyít az EN 10204 3.1 tanúsítvány?

V: A jelentett értékek a ténylegesen szállított anyagból származnak, amelyet a gyártó a gyártó részlegtől függetlenül tesztelt.