Çelik boruların mekanik özellikleri

Çeliğin mekanik özellikleri, son kullanım özelliklerini sağlamak için önemli göstergelerdir. (Mekanik Özellikler) çelikten, çeliğin kimyasal bileşimine ve ısıl işlem sistemine bağlı olan. Çelik boru standardında, farklı kullanım gereksinimlerine göre, çekme özellikleri (çekme dayanımı, akma mukavemeti veya akma noktası, uzama), sertlik ve tokluk göstergeleri, kullanıcıların ihtiyaç duyduğu yüksek ve düşük sıcaklık özelliklerinin yanı sıra.
① Çekme mukavemeti (σb)
Çekme işlemi sırasında, maksimum kuvvet (Facebook) numunenin kırıldığında taşıdığı, ve stres (p) orijinal kesit alanından elde edilen (Yani) numunenin çekme mukavemeti denir (σb), ve birim N/mm2'dir (MPa). Bir metal malzemenin gerilim altında hasara karşı maksimum direncini temsil eder.. Hesaplama formülü:
formülde: Facebook–numunenin çekildiğinde taşıdığı maksimum kuvvet, n (Newton);
Yani–numunenin orijinal kesit alanı, mm2.
②Verim noktası (σs)
numunenin orijinal kesit alanı, numunenin orijinal kesit alanı (numunenin orijinal kesit alanı) numunenin orijinal kesit alanı. numunenin orijinal kesit alanı, üst ve alt verim noktaları ayırt edilmelidir. Akma noktası birimi N/mm2'dir (MPa).
Üst verim noktası (σsu): numunenin orijinal kesit alanı;
Daha düşük verim noktası (σsl): numunenin orijinal kesit alanı.
numunenin orijinal kesit alanı:
formülde: Fs–akma kuvveti (devamlı) numunenin çekme işlemi sırasında, n (Newton);
Yani–numunenin orijinal kesit alanı, mm2.
numunenin çekme işlemi sırasında (p)

çekme testinde, numunenin çekme işlemi sırasında. numunenin çekme işlemi sırasında %. Hesaplama formülü:
formülde: numunenin çekme işlemi sırasında–numunenin çekme işlemi sırasında, mm;
numunenin çekme işlemi sırasında–numunenin çekme işlemi sırasında, mm.
numunenin çekme işlemi sırasında (ψ)
çekme testinde, Numune kırıldıktan ve orijinal enine kesit alanından sonra numunenin küçültülmüş çapındaki enine kesit alanının maksimum azalma yüzdesi enine kesit büzülme oranı olarak adlandırılır.. ψ ile ifade edilir ve birim %. Aşağıdaki gibi hesaplanmıştır:
formülde: S0–numunenin orijinal kesit alanı, mm2;
S1–kırılmadan sonra numunenin küçültülmüş çapındaki minimum kesit alanı, mm2.
⑤Sertlik indeksi
Metal bir malzemenin sert bir nesnenin girintisine direnme kabiliyetine sertlik denir.. Farklı test yöntemlerine ve uygulama kapsamına göre, sertlik Brinell sertliğine ayrılabilir, Rockwell sertliği, Vickers sertliği, kıyı sertliği, mikrosertlik ve Yüksek sıcaklık sertlik. borular için, yaygın olarak kullanılan üç sertlik vardır: Brinell, Rockwell ve Vickers.
A. Brinell sertlik (HB)
Belirtilen test kuvvetiyle numunenin yüzeyine bastırmak için belirli bir çapa sahip bir çelik bilye veya semente karbür bilye kullanın. (F), belirtilen tutma süresinden sonra test kuvvetini kaldırın, ve girinti çapını ölçün (L) numunenin yüzeyinde. Brinell sertlik değeri, girinti küresel yüzey alanına bölünen test kuvvetinin bölümüdür.. HBS'de ifade edilir (Çelik top), birim N/mm2'dir (MPa).
Onun hesaplama formülü:
formülde: F–metal numunenin yüzeyine bastırılan test kuvveti, n;
D–test için çelik bilye çapı, mm;
d–girintinin ortalama çapı, mm.
Brinell sertliğinin ölçümü daha doğru ve güvenilirdir, ancak genellikle HBS yalnızca 450N/mm2'nin altındaki metal malzemeler için uygundur. (MPa), daha sert çelik veya daha ince levhalar için uygun değildir. Çelik boru standartları arasında, Brinell sertliği en yaygın olarak kullanılan, ve malzemenin sertliği genellikle girinti çapı d ile ifade edilir., hem sezgisel hem de kullanışlı.
Örnek: 120HBS10/1000130: 1000Kgf'lik bir test kuvvetinin etkisi altında 10 mm çapında bir çelik bilye ile ölçülen Brinell sertlik değerinin (9.807KN) 30'lar için (saniye) 120N/mm2 (MPa).
B. Rockwell sertliği (İngiltere)
Rockwell sertlik testi, Brinell sertlik testi gibi, bir girinti testi yöntemidir. Aradaki fark, girintinin derinliğini ölçmesidir.. Yani, ilk test kuvvetinin ardışık eylemi altında (Fo) ve toplam test kuvveti (F), girinti (koni veya çelik bilye) numunenin yüzeyine bastırılır, ve belirtilen bekletme süresinden sonra, ana kuvvet kaldırıldı. test kuvveti, sertlik değeri, ölçülen artık girinti derinliği artışından hesaplanır (e). Değeri isimsiz bir sayıdır, HR sembolü ile temsil edilir, ve kullanılan ölçekler şunları içerir: 9 A ölçeği, B, C, D, E, F, G, 'H, K, vb. Aralarında, çelik sertlik testi için yaygın olarak kullanılan ölçekler genellikle A'dır., B, C, yani İHD, TİCARET, HRC.
Sertlik değeri aşağıdaki formülle hesaplanır:
A ve C terazileri ile test edildiğinde, HR = 100-e
B ölçeği testini kullanırken, HR = 130-e
formülde, e–artık girinti derinliği artışı, 0,002 mm'lik belirli bir birimde ifade edilen, yani, indenter eksenel olarak bir birim hareket ettiğinde (0.002mm), bir dizi Rockwell sertlik değişikliğine eşdeğerdir. e değeri ne kadar büyükse, metalin sertliği ne kadar düşükse, ve tam tersi, sertlik ne kadar yüksekse.
Yukarıdaki üç ölçeğin uygulama kapsamı aşağıdaki gibidir:
OYUN (elmas koni girintisi) 20-88
HRC (elmas koni girintisi) 20-70
TİCARET (çap 1.588mm çelik bilye girintisi) 20-100
Rockwell sertlik testi günümüzde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir., çelik boru standartlarında HRC'nin Brinell sertliği HB'den sonra ikinci sırada olduğu. Rockwell sertliği, metal malzemeleri son derece yumuşaktan aşırı serte kadar ölçmek için kullanılabilir. Brinell yönteminin yetersizliğini giderir.. Brinell yönteminden daha basittir ve sertlik değerini doğrudan sertlik makinesinin kadranından okuyabilir.. ancak, küçük girinti nedeniyle, sertlik değeri Brinell yöntemi kadar doğru değil.
C, Vickers sertliği (HV)
Vickers sertlik testi aynı zamanda bir girinti testi yöntemidir., bu, bir açı ile düzenli bir dörtgen piramit elmas girintiye basmaktır. 1360 seçilen bir test kuvveti ile test yüzeyine zıt yüzler (F), ve belirli bir bekleme süresinden sonra testi kaldırın. Kuvvet, ve girintinin iki köşegeninin uzunluğunu ölçün.
Vickers sertlik değeri, test kuvvetinin girintinin yüzey alanına bölünmesiyle elde edilen bölümdür., ve hesaplama formülü:
formülde: HV–Vickers sertlik sembolü, N/mm2 (MPa);
F–test kuvveti, n;
d–girintinin iki köşegeninin aritmetik ortalaması, mm.
Vickers sertliği için kullanılan test kuvveti F, 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) kgf (n) altı derece, sertlik değeri ölçülebilir Aralık 5 1000HV'ye kadar.
Temsil yöntemi örneği: 640HV30/20, 30Hgf test kuvveti ile ölçülen Vickers sertlik değeri anlamına gelir (294.2n) 20S için (saniye) 640N/mm2 (MPa).
Vickers sertlik yöntemi, çok ince metal malzemelerin ve yüzey tabakalarının sertliğini ölçmek için kullanılabilir.. Brinell ve Rockwell yöntemlerinin başlıca avantajlarına sahiptir., ve temel eksikliklerinin üstesinden gelir, ancak Rockwell yöntemi kadar basit değil. Vickers yöntemi çelik boru standartlarında nadiren kullanılmaktadır..
⑥ Darbe tokluğu endeksi
Darbe tokluğu, metallerin dış darbe yüklerine karşı direncini yansıtır, genellikle darbe tokluğu değeri ile ifade edilir (Eğer) ve darbe enerjisi (Eğer), birimleri J/cm2 ve J olan (joule) sırasıyla.
Darbe dayanıklılığı veya darbe enerjisi testi (olarak anılır “darbe testi”) üç türe ayrılır: normal sıcaklık, Farklı test sıcaklıkları nedeniyle düşük sıcaklık ve yüksek sıcaklık darbe testi; numune çentiğinin şekline göre, bölünebilir “V”-şekilli çentik ve “KN” İki tür çentik darbe testi vardır.
Çarpma testi: belirli bir boyut ve şekilde bir numune kullanın (10×10×55mm) (Birlikte “KN” veya “V”-uzunluk yönünün ortasında şekilli çentik, çentik derinliği 2 mm'dir) belirtilen test makinesi üzerindeki darbe yükünün etkisi altında. Çentikte kırık ile deneme.
A. Şok emme çalışması Akv(sen)–şok yükü etkisi altında kırıldığında belirli bir boyut ve şekle sahip metal bir desen tarafından emilen iş. Birimi Joule (J) veya Kgf.m.
B. Darbe tokluğu değeri akv(sen) – darbe emme enerjisinin numunenin çentiğinde tabanın enine kesit alanına bölünmesiyle elde edilen bölüm. Birimi Joule/cm2'dir. (J/cm2) veya kilogram kuvvet.m/cm2 (Kgf.m/cm2). Hesaplama formülü:
formülde: su(sen)–numune kırıldığında emilen iş, kgf.m (J);
S – numune çentiğinin tabanının kesit alanı, cm2.
Normal sıcaklık darbe testi sıcaklığı 20±50C'dir.; düşük sıcaklık darbe testi sıcaklık aralığı
Düşük sıcaklık darbe testinde kullanılan soğutma ortamı genellikle toksik değildir, makul yapı, test sıcaklığında korozyona uğramayan metal ve katılaşmayan sıvı veya gaz. Mutlak etanol gibi (alkol), katı karbondioksit (kuru buz) veya sıvı nitrojen atomize edici gaz (sıvı nitrojen).