ما هو الاختبار غير المتلف لأنابيب الصلب? ما هي أنواع طرق الكشف عن الخلل المضمنة?
كانون الثاني 17, 2022كما
شباط/فبراير 8, 2022الخصائص الميكانيكية للصلب هي مؤشرات مهمة لضمان خصائص الاستخدام النهائي (الخواص الميكانيكية) من الفولاذ, والتي تعتمد على التركيب الكيميائي ونظام المعالجة الحرارية للصلب. في معيار الأنابيب الفولاذية, وفقًا لمتطلبات الاستخدام المختلفة, خصائص الشد (قوة الشد, قوة الخضوع أو نقطة الغلة, استطالة), مؤشرات الصلابة والصلابة, بالإضافة إلى خصائص درجات الحرارة العالية والمنخفضة التي يطلبها المستخدمون.
① قوة الشد (σ ب)
أثناء عملية الشد, أقصى قوة (الفيسبوك) أن العينة تحمل عندما تنكسر, والتوتر (ص) تم الحصول عليها من منطقة المقطع العرضي الأصلي (حتى) من العينة يسمى قوة الشد (σ ب), والوحدة نيوتن / مم 2 (الآلام والكروب الذهنية). إنه يمثل القدرة القصوى لمادة معدنية على مقاومة التلف الناتج عن التوتر. صيغة الحساب هي:
في الصيغة: الفيسبوك–أقصى قوة تحملها العينة عند سحبها, N (نيوتن);
حتى–منطقة المقطع العرضي الأصلي للعينة, مم 2.
② نقطة المحصول (σs)
للمواد المعدنية مع ظاهرة الاستغناء, الضغط الذي يمكن أن تستمر فيه العينة في الاستطالة دون زيادة القوة (تبقى ثابتة) أثناء عملية التمدد تسمى نقطة العائد. إذا انخفضت القوة, يجب التمييز بين نقاط العائد العليا والسفلى. وحدة نقطة العائد N / مم 2 (الآلام والكروب الذهنية).
أعلى نقطة إنتاجية (σsu): أقصى ضغط قبل أن ينتج عن العينة وتقل القوة لأول مرة;
نقطة عائد أقل (σsl): الحد الأدنى من الإجهاد في مرحلة العائد عندما يتم تجاهل التأثيرات المؤقتة الأولية.
صيغة حساب نقطة العائد:
في الصيغة: خ–قوة الخضوع (ثابت) أثناء عملية الشد للعينة, N (نيوتن);
حتى–منطقة المقطع العرضي الأصلي للعينة, مم 2.
③ استطالة بعد الكسر (ص)
في اختبار الشد, زادت النسبة المئوية للطول من خلال طول المقياس للعينة بعد كسرها ويطلق على طول المقياس الأصلي اسم الاستطالة. يتم تمثيلها بواسطة σ والوحدة هي %. صيغة الحساب هي:
في الصيغة: L1–طول المقياس بعد كسر العينة, مم;
L0–طول المقياس الأصلي للعينة, مم.
معدل انكماش القسم (ψ)
في اختبار الشد, النسبة المئوية للحد الأقصى من الحد الأقصى لمساحة المقطع العرضي عند القطر المخفض للعينة بعد كسر العينة وتسمى منطقة المقطع العرضي الأصلية معدل الانكماش المستعرض. يتم التعبير عنها بـ ψ والوحدة %. محسوبة على النحو التالي:
في الصيغة: ق 0–منطقة المقطع العرضي الأصلي للعينة, مم 2;
S1–الحد الأدنى من مساحة المقطع العرضي عند القطر المخفض للعينة بعد الكسر, مم 2.
⑤ مؤشر الصلابة
تسمى قدرة المادة المعدنية على مقاومة المسافة البادئة لجسم صلب الصلابة. وفقًا لطرق الاختبار المختلفة ونطاق التطبيق, يمكن تقسيم الصلابة إلى صلابة برينل, صلابة روكويل, صلابة فيكرز, صلابة الشاطئ, الصلادة الدقيقة و درجة حرارة عالية متوسط. للأنابيب, هناك ثلاث صلابة شائعة الاستخدام: برينل, روكويل وفيكرز.
ا. صلابة برينل (خضاب الدم)
استخدم كرة فولاذية أو كرة كربيد مثبتة بقطر معين للضغط على سطح العينة بقوة الاختبار المحددة (F), قم بإزالة قوة الاختبار بعد وقت الانتظار المحدد, وقياس قطر المسافة البادئة (L) على سطح العينة. قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية. معبر عنها في HBS (الكرة الفولاذية), الوحدة N / مم 2 (الآلام والكروب الذهنية).
قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية:
في الصيغة: F–قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية, N;
د–قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية, مم;
د–قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية, مم.
قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية, قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية (الآلام والكروب الذهنية), قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية. قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار مقسومًا على مساحة سطح المسافة البادئة الكروية, صلابة برينل هي الأكثر استخدامًا, وغالبًا ما يتم التعبير عن صلابة المادة بقطر المسافة البادئة د, وهو أمر بديهي ومريح.
و الماء: 120HBS10 / 1000130: تشير إلى أن قيمة صلابة برينل تم قياسها بواسطة كرة فولاذية بقطر 10 مم تحت تأثير اختبار قوة تبلغ 1000 كجم (9.807KN) لمدة 30 ثانية (ثواني) هو 120 نيوتن / مم 2 (الآلام والكروب الذهنية).
ب. صلابة روكويل (هونج كونج)
اختبار صلابة روكويل, مثل اختبار صلابة برينل, هي طريقة اختبار المسافة البادئة. الفرق هو أنه يقيس عمق المسافة البادئة. هذا هو, تحت الإجراء المتتالي لقوة الاختبار الأولية (فو) وإجمالي قوة الاختبار (F), إندينتر (مخروط أو كرة فولاذية) يتم ضغطه في سطح العينة, وبعد وقت الحجز المحدد, تتم إزالة القوة الرئيسية. قوة الاختبار, يتم حساب قيمة الصلابة من زيادة عمق المسافة البادئة المتبقية المقاسة (هـ). قيمته رقم غير مسمى, يمثلها الرمز HR, وتشمل المقاييس المستخدمة 9 المقاييس أ, ب, ج, د, ه, F, ز, H, ك, إلخ. فيما بينها, المقاييس المستخدمة بشكل شائع لاختبار صلابة الفولاذ هي بشكل عام A, ب, ج, وهي HRA, HRB, HRC.
يتم حساب قيمة الصلابة بالصيغة التالية:
عند اختباره باستخدام المقياسين A و C., معدل ضربات القلب = 100 هـ
عند استخدام اختبار المقياس B., معدل ضربات القلب = 130 هـ
في الصيغة, هـ–زيادة عمق المسافة البادئة المتبقية, والتي يتم التعبير عنها بوحدة محددة تبلغ 0.002 مم, هذا هو, عندما يتحرك إندينتر محوريًا بوحدة واحدة (0.002مم), إنه يعادل عددًا من تغييرات صلابة Rockwell. كلما زادت قيمة البريد, انخفاض صلابة المعدن, والعكس صحيح, كلما زادت الصلابة.
نطاق تطبيق المقاييس الثلاثة المذكورة أعلاه هو كما يلي:
HRA (الماس مخروط إندينتر) 20-88
HRC (الماس مخروط إندينتر) 20-70
HRB (قطر الكرة الفولاذية 1.588mm إندينتر) 20-100
اختبار صلابة روكويل هو طريقة مستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر, من بينها HRC في المرتبة الثانية بعد صلابة Brinell HB في معايير الأنابيب الفولاذية. يمكن استخدام صلابة روكويل لقياس المواد المعدنية من شديدة النعومة إلى شديدة الصلابة. إنه يعوض عن عدم كفاية طريقة برينل. إنها أبسط من طريقة برينل ويمكنها قراءة قيمة الصلابة مباشرة من قرص آلة الصلابة. ومع ذلك, بسبب المسافة البادئة الصغيرة, قيمة الصلابة ليست دقيقة مثل طريقة برينل.
ج, صلابة فيكرز (HV)
اختبار صلابة فيكرز هو أيضًا طريقة اختبار المسافة البادئة, وهو الضغط على إندينتر ماسي هرم رباعي الزوايا منتظم بزاوية 1360 وجوه متقابلة في سطح الاختبار بقوة اختبار محددة (F), وإزالة الاختبار بعد فترة زمنية محددة. فرض, وقياس طول قطري المسافة البادئة.
قيمة صلابة فيكرز هي الحاصل الذي تم الحصول عليه بقسمة قوة الاختبار على مساحة سطح المسافة البادئة, وصيغتها الحسابية هي:
في الصيغة: HV–رمز صلابة فيكرز, N/mm2 (الآلام والكروب الذهنية);
F–قوة الاختبار, N;
د–المتوسط الحسابي لقطري المسافة البادئة, مم.
قوة الاختبار F المستخدمة لصلابة فيكرز هي 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) كغف (N) ستة درجات, يمكن قياس قيمة الصلابة النطاق 5 إلى 1000HV.
مثال على طريقة التمثيل: 640يعني HV30 / 20 أن قيمة صلابة فيكرز تقاس بقوة اختبار تبلغ 30Hgf (294.2N) لمدة 20 ثانية (ثواني) هو 640 نيوتن / مم 2 (الآلام والكروب الذهنية).
يمكن استخدام طريقة فيكرز للصلابة لقياس صلابة المواد المعدنية الرقيقة جدًا وطبقات السطح. لها المزايا الرئيسية لطرق برينل وروكويل, ويتغلب على عيوبها الأساسية, لكنها ليست بسيطة مثل طريقة روكويل. نادرًا ما تستخدم طريقة فيكرز في معايير الأنابيب الفولاذية.
⑥ مؤشر صلابة التأثير
تعكس صلابة التأثير مقاومة المعادن لأحمال الصدمات الخارجية, يتم التعبير عنها بشكل عام من خلال قيمة صلابة التأثير (إذا) وتأثير الطاقة (إذا), وحداتها J / cm2 و J (جول) على التوالي.
صلابة التأثير أو اختبار طاقة الصدم (يشار إليها باسم “اختبار التأثير”) ينقسم إلى ثلاثة أنواع: درجة الحرارة العادية, اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة; اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة, يمكن تقسيمها إلى “V”-اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة “ال” اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة.
اختبار الصدم: اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة (10اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة) (مع “ال” أو “V”-اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة, اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة) اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة. اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة.
ا. اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة(اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة)–العمل الذي يمتصه نمط معدني بحجم وشكل معين عندما ينكسر تحت تأثير حمل الصدمة. الوحدة هي جول (ي) أو Kgf.m.
ب. تأثير المتانة قيمة akv(اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة) – الحاصل الناتج عن قسمة طاقة امتصاص الصدمات على مساحة المقطع العرضي للقاع عند درجة العينة. الوحدة جول / سم 2 (ي / سم 2) أو كيلوغرام القوة.م / سم 2 (كجم / م 2). صيغة الحساب هي:
في الصيغة: أكوا(اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية بسبب درجات حرارة الاختبار المختلفة)–يمتص العمل عند كسر العينة, كغف م (ي);
S – مساحة المقطع العرضي لقاع الجزء السفلي من العينة, سم 2.
درجة حرارة اختبار تأثير درجة الحرارة العادية هي 20 ± 50 درجة مئوية; نطاق درجة حرارة اختبار تأثير انخفاض درجة الحرارة هو
يعتبر وسط التبريد المستخدم في اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة غير سام بشكل عام, توفير الوقت, معدن غير قابل للتآكل والسائل غير المتصلب أو الغاز عند درجة حرارة الاختبار. مثل الإيثانول المطلق (كحول), ثاني أكسيد الكربون الصلب (ثلج جاف) أو غاز نيتروجين سائل (نيتروجين سائل).