Kiểm tra không phá hủy ống thép là gì? Những loại phương pháp phát hiện lỗ hổng nào được bao gồm?
Tháng một 17, 2022Giới thiệu các kiến thức về ống thép liền mạch và ống hàn
Tháng hai 8, 2022Các tính chất cơ học của thép là chỉ tiêu quan trọng để đảm bảo các tính chất sử dụng cuối cùng (tính chất cơ học) thép, phụ thuộc vào thành phần hóa học và hệ thống xử lý nhiệt của thép. Trong tiêu chuẩn ống thép, theo yêu cầu sử dụng khác nhau, các đặc tính kéo (độ bền kéo, sức mạnh năng suất hoặc điểm năng suất, ly giác), chỉ số độ cứng và độ dẻo dai, cũng như các thuộc tính nhiệt độ cao và thấp theo yêu cầu của người dùng được chỉ định.
① Độ bền kéo (σb)
Trong quá trình kéo, lực lượng tối đa (Fb) rằng mẫu sẽ chịu khi nó bị vỡ, và căng thẳng (p) thu được từ diện tích mặt cắt ngang ban đầu (Vì vậy) của mẫu được gọi là độ bền kéo (σb), và đơn vị là N / mm2 (MPa). Nó thể hiện khả năng tối đa của vật liệu kim loại để chống lại sự phá hủy dưới lực căng. Công thức tính toán là:
Trong công thức: Fb–lực lớn nhất mà mẫu chịu được khi nó bị kéo ra, N (Newton);
Vì vậy–diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu, mm2.
②Yield point (σs)
Đối với vật liệu kim loại có hiện tượng chảy, ứng suất tại đó mẫu có thể tiếp tục kéo dài mà không làm tăng lực (không đổi) trong quá trình kéo dài được gọi là điểm chảy. Nếu lực giảm, điểm năng suất trên và dưới nên được phân biệt. Đơn vị của điểm năng suất là N / mm2 (MPa).
Điểm năng suất cao hơn (σsu): ứng suất lớn nhất trước khi mẫu tạo ra và lực giảm lần đầu tiên;
Điểm năng suất thấp hơn (σsl): Ứng suất tối thiểu trong giai đoạn năng suất khi bỏ qua các hiệu ứng thoáng qua ban đầu.
Công thức tính điểm năng suất là:
Trong công thức: Fs–lực lượng (hằng số) trong quá trình kéo của mẫu, N (Newton);
Vì vậy–diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu, mm2.
③ Kéo dài sau khi đứt gãy (p)
Trong thử nghiệm kéo, Phần trăm chiều dài tăng thêm theo chiều dài cữ của mẫu sau khi nó bị gãy và chiều dài của chiều dài cữ ban đầu được gọi là độ giãn dài. Nó được đại diện bởi σ và đơn vị là %. Công thức tính toán là:
Trong công thức: L1–chiều dài thước đo sau khi mẫu bị hỏng, mm;
L0–Chiều dài cữ ban đầu của mẫu, mm.
④ Tỷ lệ co rút phần (ψ)
Trong thử nghiệm kéo, tỷ lệ phần trăm giảm tối đa của diện tích mặt cắt ngang ở đường kính giảm của mẫu sau khi mẫu bị vỡ và diện tích mặt cắt ngang ban đầu được gọi là tốc độ co rút mặt cắt ngang.. Nó được biểu thị bằng ψ và đơn vị là %. Tính toán như sau:
Trong công thức: S0–diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu, mm2;
S1–diện tích mặt cắt ngang tối thiểu ở đường kính giảm của mẫu sau khi đứt gãy, mm2.
⑤Chỉ số độ cứng
Khả năng của vật liệu kim loại chống lại sự thụt vào của một vật cứng được gọi là độ cứng. Theo các phương pháp thử nghiệm khác nhau và phạm vi áp dụng, độ cứng có thể được chia thành độ cứng Brinell, Rockwell độ cứng, Độ cứng Vickers, Độ cứng của bờ, độ cứng vi mô và nhiệt độ cao độ cứng. Đối với đường ống, có ba độ cứng thường được sử dụng: Brinell, Rockwell và Vickers.
A. Brinell độ cứng (HB)
Dùng một quả bóng thép hoặc quả cầu cacbua xi măng có đường kính nhất định để ấn vào bề mặt mẫu với lực thử quy định. (F), loại bỏ lực thử sau thời gian giữ quy định, và đo đường kính vết lõm (L) trên bề mặt của mẫu. Giá trị độ cứng Brinell là thương số của lực thử chia cho diện tích bề mặt của hình cầu lõm. Thể hiện trong HBS (bóng thép), đơn vị là N / mm2 (MPa).
Công thức tính toán của nó là:
Trong công thức: F–lực thử ép vào bề mặt của mẫu kim loại, N;
D–đường kính của bi thép để thử nghiệm, mm;
d–đường kính trung bình của vết lõm, mm.
Phép đo độ cứng Brinell chính xác và đáng tin cậy hơn, nhưng nhìn chung HBS chỉ phù hợp với vật liệu kim loại dưới 450N / mm2 (MPa), không thích hợp cho thép cứng hơn hoặc các tấm mỏng hơn. Trong số các tiêu chuẩn ống thép, Độ cứng Brinell được sử dụng rộng rãi nhất, và độ cứng của vật liệu thường được biểu thị bằng đường kính vết lõm d, vừa trực quan vừa tiện lợi.
Thí dụ: 120HBS10 / 1000130: Cho biết giá trị độ cứng Brinell đo được bằng bi thép có đường kính 10mm dưới tác dụng của lực thử 1000Kgf (9.807KN) trong 30s (giây) là 120N / mm2 (MPa).
B. Rockwell độ cứng (HK)
Kiểm tra độ cứng Rockwell, như bài kiểm tra độ cứng Brinell, là một phương pháp kiểm tra thụt lề. Sự khác biệt là nó đo độ sâu của vết lõm. Đó là, dưới tác dụng liên tiếp của lực thử ban đầu (Fo) và tổng lực kiểm tra (F), cái thụt vào trong (hình nón hoặc quả bóng thép) được ép vào bề mặt của mẫu, và sau thời gian giữ quy định, lực lượng chính bị loại bỏ. Lực lượng kiểm tra, giá trị độ cứng được tính toán từ gia số chiều sâu vết lõm dư đo được (e). Giá trị của nó là một số không tên, đại diện bởi ký hiệu HR, và các thang đo được sử dụng bao gồm 9 thang điểm A, B, C, D, E, F, G, H, K, vv. Trong số họ, thang đo thường được sử dụng để kiểm tra độ cứng thép thường là A, B, C, cụ thể là HRA, HRB, HRC.
Giá trị độ cứng được tính theo công thức sau:
Khi kiểm tra với thang A và C, HR = 100-e
Khi sử dụng bài kiểm tra thang đo B, HR = 130-e
Trong công thức, e–gia tăng độ sâu thụt đầu dòng còn lại, được biểu thị bằng một đơn vị cụ thể là 0,002mm, đó là, khi con trỏ di chuyển theo trục một đơn vị (0.002mm), nó tương đương với một số thay đổi độ cứng Rockwell. Giá trị e càng lớn, độ cứng của kim loại càng thấp, và ngược lại, độ cứng càng cao.
Phạm vi áp dụng của 3 thang đo trên như sau:
nhân sự (kim cương hình nón thụt vào) 20-88
HRC (kim cương hình nón thụt vào) 20-70
HRB (đường kính 1.588mm thép bóng thụt vào) 20-100
Kiểm tra độ cứng Rockwell là một phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay, trong đó HRC chỉ đứng sau độ cứng Brinell HB trong tiêu chuẩn ống thép. Độ cứng Rockwell có thể được sử dụng để đo các vật liệu kim loại từ cực mềm đến cực cứng. Nó bù đắp cho sự bất cập của phương pháp Brinell. Nó đơn giản hơn phương pháp Brinell và có thể đọc trực tiếp giá trị độ cứng từ mặt số của máy đo độ cứng. Tuy nhiên, do vết lõm nhỏ của nó, giá trị độ cứng không chính xác bằng phương pháp Brinell.
C, Độ cứng Vickers (HV)
Kiểm tra độ cứng Vickers cũng là một phương pháp kiểm tra độ lõm, đó là nhấn vào mặt trong của kim cương hình chóp tứ giác đều với một góc là 1360 các mặt đối diện với bề mặt thử nghiệm với một lực thử nghiệm đã chọn (F), và loại bỏ bài kiểm tra sau một thời gian giữ cụ thể. lực lượng, và đo độ dài của hai đường chéo của vết lõm.
Giá trị độ cứng Vickers là thương số thu được bằng cách chia lực thử cho diện tích bề mặt của vết lõm, và công thức tính của nó là:
Trong công thức: HV–Biểu tượng độ cứng Vickers, N/mm2 (MPa);
F–lực lượng kiểm tra, N;
d–trung bình cộng của hai đường chéo của thụt lề, mm.
Lực thử F được sử dụng cho độ cứng Vickers là 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) sáu lớp, giá trị độ cứng có thể được đo Phạm vi là 5 đến 1000HV.
Ví dụ về phương pháp biểu diễn: 640HV30 / 20 có nghĩa là giá trị độ cứng Vickers được đo bằng lực thử 30Hgf (294.2N) cho 20S (giây) là 640N / mm2 (MPa).
Phương pháp độ cứng Vickers có thể được sử dụng để đo độ cứng của các vật liệu kim loại rất mỏng và các lớp bề mặt. Nó có những ưu điểm chính của phương pháp Brinell và Rockwell, và khắc phục những thiếu sót cơ bản của họ, nhưng nó không đơn giản như phương pháp Rockwell. Phương pháp Vickers hiếm khi được sử dụng trong các tiêu chuẩn ống thép.
⑥ Chỉ số độ bền va đập
Độ dai va đập phản ánh khả năng chống chịu của kim loại đối với tải tác động bên ngoài, thường được thể hiện bằng giá trị độ dai va đập (nếu như) và năng lượng tác động (nếu như), có đơn vị là J / cm2 và J (joules) tương ứng.
Độ bền va đập hoặc thử nghiệm năng lượng va đập (gọi là “kiểm tra tác động”) được chia thành ba loại: nhiệt độ bình thường, nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao thử nghiệm va đập do nhiệt độ thử nghiệm khác nhau; theo hình dạng của rãnh mẫu, nó có thể được chia thành “V”-hình khía và “các” Có hai loại kiểm tra tác động khía.
Thử nghiệm tác động: sử dụng một mẫu có kích thước và hình dạng nhất định (10× 10 × 55mm) (với một “các” hoặc “V”-hình khía ở giữa chiều dài, độ sâu khía là 2mm) dưới tác động của tải trọng tác động lên máy thử nghiệm quy định. Thử nghiệm với bị hỏng ở khía.
A. Công việc hấp thụ sốc Akv(u)–tác phẩm bị hấp thụ bởi một mẫu kim loại có kích thước và hình dạng nhất định khi nó bị vỡ dưới tác dụng của tải trọng va chạm. Đơn vị là Joule (J) hoặc Kgf.m.
B. Giá trị độ bền va đập akv(u) – thương số thu được bằng cách chia năng lượng hấp thụ va chạm cho diện tích mặt cắt ngang của đáy tại vết khía của mẫu. Đơn vị là Joule / cm2 (J / cm2) hoặc kilôgam lực.m / cm2 (Kgf.m / cm2). Công thức tính toán là:
Trong công thức: Aqu(u)–làm việc hấp thụ khi mẫu bị hỏng, Kgf.m (J);
S – diện tích mặt cắt ngang của đáy rãnh mẫu, cm2.
Nhiệt độ thử nghiệm tác động nhiệt độ bình thường là 20 ± 50C; phạm vi nhiệt độ thử nghiệm tác động nhiệt độ thấp là
Môi chất làm mát được sử dụng trong thử nghiệm va đập ở nhiệt độ thấp thường không độc hại, an toàn, kim loại không bị ăn mòn và chất lỏng hoặc khí không đông đặc ở nhiệt độ thử nghiệm. Chẳng hạn như etanol tuyệt đối (rượu), carbon dioxide rắn (đá khô) hoặc khí nitơ lỏng (nitơ lỏng).