መካከለኛ ውፍረት ያለው የካርቦን ብረት ሰሌዳዎች የተለያዩ ውፍረትዎች ተጽእኖ

መካከለኛ ውፍረት ያለው የካርቦን ብረታ ብረት ንጣፎችን መወሰን፡ ውፍረት ምደባ እና የቁሳቁስ ደረጃዎች

መካከለኛ ውፍረት ያለው የካርበን ብረት ሰሌዳዎች በመዋቅራዊ ብረት ስፔክትረም ውስጥ ወሳኝ ቦታን ይይዛሉ ፣ ይህም በቀጫጭን አንሶላ እና በጣም ከባድ በሆኑ ሳህኖች መካከል ያለውን ክፍተት በማጣመር ነው። በኢንዱስትሪ ኮንቬንሽን መካከለኛ ወፍራም ሳህኖች ከ 4.5 ሚሜ እስከ 25 ሚ.ሜ ውፍረት ያላቸው ሲሆን ከ 25 ሚሜ እስከ 100 ሚሜ ውፍረት ያለው ጠፍጣፋ እና ከ 100 ሚሊ ሜትር በላይ የሆኑ ሳህኖች ከመጠን በላይ ወፍራም ናቸው. በመካከለኛው ወፍራም ምድብ ውስጥ፣ የጋራ ደረጃዎች Q235B፣ ቢያንስ 235 MPa የምርት ጥንካሬ ያለው የካርቦን መዋቅራዊ ብረት እና ከ370–500 MPa የመሸከም አቅም ያለው፣ እና Q355B ከፍተኛ-ጥንካሬ ደረጃ ቢያንስ 355 MPa እና የመሸከምያ ጥንካሬ 470–630 MPa ያካትታሉ። የQ355B ግሬድ እንደ ኒዮቢየም፣ ቫናዲየም እና ታይታኒየም ያሉ ማይክሮአሎይንግ ኤለመንቶችን ያጠቃልላል፣ ይህም ለጥራጥሬ ማጣሪያ እና ለዝናብ ማጠናከሪያ አስተዋፅዖ ያደርጋል፣ ይህም ከፍተኛ የመሸከም አቅም እና ductility ለሚያስፈልጋቸው ከባድ-ተረኛ መዋቅሮች ተስማሚ ያደርገዋል። የእነዚህ ሳህኖች ውፍረት በመሠረቱ በሜካኒካል ባህሪያቸው, በፈጠራ ባህሪያት እና በመጨረሻም ለተወሰኑ የምህንድስና አፕሊኬሽኖች ተስማሚነት ላይ ተጽእኖ ያሳድራል.

ውፍረት እና መካኒካል ባህሪያት፡ የምርት ጥንካሬ ቅነሳ ውጤት

በመካከለኛ ውፍረት ባለው የካርበን ብረት ላይ ያለው የሰሌዳ ውፍረት በጣም ጉልህ ከሆኑት ውጤቶች አንዱ ውፍረት ሲጨምር የምርት ጥንካሬን ስልታዊ ቅነሳ ነው። ለሞቃታማ የካርቦን ብረቶች፣ በቁሳዊ ስያሜዎች ውስጥ የተጠቀሰው የስመ ምርት ጥንካሬ በተለምዶ እስከ 16 ሚሜ ውፍረት ያለው ቁሳቁስ ዋጋ ነው። የሰሌዳ ወይም የሴክሽን ውፍረት ከዚህ ገደብ በላይ ሲጨምር፣ የተገለፀው ዝቅተኛው የምርት ጥንካሬ ይቀንሳል። ይህ ክስተት የሚከሰተው በቀጭኑ ቁሳቁስ በሚሽከረከርበት ጊዜ የበለጠ የሜካኒካል ስራ ስለሚቀበል ይህም በስራ ማጠንከሪያ ጥንካሬን ይጨምራል። ለ Q235B ብረት, የምርት ጥንካሬ እንደ ውፍረት ይለያያል: 235 MPa እስከ 16 ሚሜ ውፍረት, 225 MPa ለ 16-40 ሚሜ, 215 MPa ለ 40-100 ሚሜ, እና 195 MPa ለ 100-150 ሚሜ. የQ345B ብረት የድጋሚ ትንተና ሁለቱም የምርት ጥንካሬ እና የመሸከም ጥንካሬ የሚቀነሱት በሰሌዳ ውፍረት እየጨመረ መሆኑን አረጋግጧል፣ የጥቅልል ዝርዝሮች በምርት ጥንካሬ ላይ ያለው ተጽእኖ ከተፅእኖ የመሸከም አቅም የበለጠ ነው። ጥናቶች እንደሚያሳዩት መለኪያው እየጨመረ ሲሄድ የምርት ጥንካሬ በ 50 N/mm² ሊቀንስ ይችላል, ይህም በጥራጥሬ እህል መጠን, ዝቅተኛ የመሃል ደረጃዎች እና የእንቁላሎች አስተዋፅኦ በመቀነሱ የማቀዝቀዝ ፍጥነትን ያመጣል. ለ ASTM A36 ብረት፣ የቁሳቁስ ውፍረት በመጨመር የምርት ዋጋው በተመሳሳይ መልኩ ይቀንሳል። ይህ ውፍረት-ጥገኛ ጥንካሬ መቀነስ የወፍራም ሳህኖች ትክክለኛ አቅም የሚፈለጉትን የደህንነት ህዳጎች የሚያሟላ መሆኑን ለማረጋገጥ በመዋቅራዊ ንድፍ ውስጥ በጥንቃቄ መቆጠር አለበት።

ውፍረት፣ ጥቃቅን መዋቅር እና ጥንካሬ፡ የወፍራም ክፍሎች ፈተና

የጠፍጣፋው ውፍረት ተጽእኖ ከጥንካሬ በላይ ወደ ጥቃቅን መዋቅር, ጥንካሬ, እና የተሰበረ ስብራት አደጋ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል. በወፍራም ሳህኖች ውስጥ፣ በሚንከባለሉበት ጊዜ እና በኋላ የማቀዝቀዝ ፍጥነቱ በውፍረቱ መጠን በእጅጉ ይለያያል - መሬቱ በፍጥነት ይቀዘቅዛል ፣ ዋናው ደግሞ በዝግታ ይቀዘቅዛል። ይህ ልዩነት ቅዝቃዜ በጠፍጣፋው ክፍል ላይ ወደ ማይክሮ መዋቅራዊ ለውጦች ያመራል፣ ጥቅጥቅ ያሉ የእህል አወቃቀሮች በተለምዶ ቀርፋፋ-ቀዝቃዛ በሆኑት ዋና ክልሎች ውስጥ ይገነባሉ። የአረብ ብረት ጥንካሬ እና የተሰበረ ስብራትን የመቋቋም አቅሙ እየጨመረ በሚሄድ ውፍረት፣የመሸከም ጭንቀት፣ውጥረት በሚጨምር እና በቀዝቃዛ ሙቀት ይቀንሳል። ውፍረት ከ 50 ሚሜ በላይ ለሆኑ ሳህኖች ፣ ጥንካሬው በሚያስደንቅ ሁኔታ ዝቅ ይላል ፣ ይህም በሙቀት ሕክምና ላይ ተጨማሪ እርምጃዎችን መውሰድ እና በእውነተኛ የብረት ግንባታዎች ውስጥ በቂ አፈፃፀምን ለማረጋገጥ የአረብ ብረት ስብጥር መወሰን ያስፈልጋል። የሙቀት መጠኑ ሲቀንስ ከከፍተኛ ወደ ዝቅተኛ ጥንካሬ የሚደረግ ሽግግር በእቃው ውፍረት ላይ በጣም ጥገኛ ነው. በተግባራዊ አገላለጽ፣ ይህ ማለት ወፍራም መካከለኛ የካርበን ብረት ሰሌዳዎች የአገልግሎት ሙቀትን ፣ የተፅዕኖ ጭነት ሁኔታዎችን እና የጭንቀት ውጥረቶችን የበለጠ በጥንቃቄ መመርመርን ይፈልጋሉ። በቀዝቃዛ የአየር ጠባይ ላሉ መዋቅራዊ አፕሊኬሽኖች ወይም ተለዋዋጭ ጭነት በሚጠበቅበት ጊዜ መደበኛ ወይም ቴርሞሜካኒካል ቁጥጥር የተደረገባቸው (TMCP) ፕላስቲኮችን መለየት ከውፍረቱ መጨመር ጋር ተያይዞ የሚመጣውን የጥንካሬ ቅነሳን ለመቀነስ ይረዳል።

ውፍረት እና መገጣጠም: ቅድመ-ሙቀት መስፈርቶች እና በሙቀት-የተጎዳ ዞን መቆጣጠሪያ

የመካከለኛው የካርበን ብረታ ብረት ውፍረት በቀጥታ እና በመገጣጠም ሂደቶች ላይ በተለይም የቅድመ-ሙቀት መስፈርቶችን እና በሙቀት-የተጎዳ ዞን (HAZ) ባህሪያት ላይ ተፅእኖ አለው. የጠፍጣፋው ውፍረት እየጨመረ በሄደ መጠን የሙቀት ልዩነት ይለወጣል, ይህም በ HAZ ውስጥ ፈጣን የማቀዝቀዝ ደረጃዎችን ያመጣል. ይህ ፈጣን ማቀዝቀዝ በ HAZ ውስጥ ጠንካራ እና ብስባሽ የማርቴንሲቲክ ማይክሮስትራክቸሮች እንዲፈጠሩ ሊያደርግ ይችላል, ይህም በሃይድሮጂን ምክንያት ለሚፈጠረው ቅዝቃዜ ተጋላጭነትን ይጨምራል. እንደዚህ አይነት መሰንጠቅን ለመከላከል, ወፍራም ለሆኑ ሳህኖች በቅድሚያ ማሞቅ አስፈላጊ ነው. ዝቅተኛ የካርቦን ብረት ከ 0.21-0.28% የካርቦን ይዘት ያለው እስከ 16 ሚሜ ውፍረት ያለው ሳህኖች ያለ ቅድመ-ሙቀት ከ -10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ሊጣመሩ ይችላሉ ፣ ከ 16 ሚሜ በላይ የሆኑ ሳህኖች በተመሳሳይ ሁኔታ ከ100-200 ° ሴ ቅድመ ሙቀት ይፈልጋሉ ። አጠቃላይ መመሪያዎች የካርቦን ተመጣጣኝ (CE) ከ 0.4% በታች እና የጠፍጣፋ ውፍረት ከ 25 ሚሜ ያነሰ ከሆነ, ቅድመ-ሙቀት ሊቀር ይችላል. CE ከ 0.4% እና 0.6% እና ውፍረት ከ 25 ሚሜ በላይ ከሆነ, ከ100-200 ° ሴ ቅድመ ሙቀት ያስፈልጋል; እና CE ከ 0.6% ሲበልጥ, ከ 200-370 ° ሴ ቅድመ ሙቀት ይመከራል. ዝቅተኛው የቅድመ-ሙቀት ሙቀት ቢያንስ 175°F (በግምት 80°ሴ) ለመካከለኛ የካርቦን ብረቶች፣ ከፍተኛው የመሃል ማለፊያ ሙቀት ከ400°F (በግምት 204°C) መሆን አለበት። ለ S35C የብረት ሳህን ከ150-250 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በቅድሚያ ማሞቅ እንደ ውፍረት መጠን ያስፈልጋል። በተጨማሪም፣ በጠባብ-ግሩቭ ወይም በቪ-ግሩቭ ውቅሮች የተበየዱ ጥቅጥቅ ያሉ ሳህኖች በስበት ኃይል ምክንያት የቀለጠ ገንዳ የመንጠባጠብ ችግር ያጋጥማቸዋል፣ ይህ ደግሞ ወደ ጉድለት መፈጠር እና መካኒካል ባህሪያቶች መበላሸት። ትክክለኛ የመገጣጠሚያ ዲዛይን፣ ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት ግብአት እና የድህረ-ዌልድ የሙቀት ሕክምና በመካከለኛ ውፍረት ባለው የካርበን ብረታብረት ሳህኖች ውስጥ አስተማማኝ ብየዳዎችን ለማግኘት አስፈላጊ ናቸው።

ውፍረት እና የመቁረጥ ቴክኖሎጂዎች-ምርጥ ዘዴን መምረጥ

ለመካከለኛ ውፍረት ያለው የካርበን ብረት ሰሌዳዎች የመቁረጥ ቴክኖሎጂ ምርጫ በጠፍጣፋ ውፍረት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል ፣ የተለያዩ ዘዴዎች በወፍራም ክልል ውስጥ ልዩ ጥቅሞችን ይሰጣሉ። ለቀጫጭ መካከለኛ ሰሌዳዎች (እስከ 6 ሚሜ) ፣ የፋይበር ሌዘር መቁረጥ ልዩ ፍጥነት እና የጠርዝ ጥራት ያቀርባል ፣ የመቁረጥ ፍጥነቶች 10,000 ሚሜ / ደቂቃ ይደርሳል የካርበን ብረት እስከ 6 ሚሜ ውፍረት። ነገር ግን ውፍረቱ ከ10ሚሜ በላይ ሲጨምር ከፍተኛ ጥራት ያለው ፕላዝማ የመቁረጥ ፉክክር እየጨመረ በመምጣቱ ፍጥነቱ በደቂቃ 1.23 ሜትር ይደርሳል ለአነስተኛ የካርቦን ብረት ውፍረት ከ10ሚሜ በላይ ሲሆን ይህም የመደበኛ ሃይል ሌዘር አፈጻጸምን ይበልጣል። በ10-25 ሚሜ ክልል ውስጥ ላሉት ሳህኖች ፣ የፕላዝማ መቁረጥ ከ800-1000 ሚሜ / ደቂቃ የመቁረጥ ፍጥነቶች ጠቃሚ እና ቀልጣፋ አማራጭ ሆኖ ይቆያል። ድብልቅ ሌዘር-ነበልባል መቁረጫ ቴክኖሎጂ ለ 10 ሚሜ ውፍረት ያለው ዝቅተኛ የካርቦን ብረት አስደሳች አማራጭ ይሰጣል ፣ እንደ 12kW ንጹህ ሌዘር (3.5 ሜ / ደቂቃ) ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ እና የላቀ የጠርዝ ቋሚነት (ከ 1 ዲግሪ ያነሰ) ተመሳሳይ የመቁረጥ ፍጥነት። የኦክስ-ነዳጅ መቆራረጥ የጠርዝ ጥራት መስፈርቶች ብዙም የማይጠይቁ ወፍራም ሳህኖች ወጪ ቆጣቢ መፍትሄ ሆኖ ይቆያል። የመቁረጫ ዘዴን መምረጥ የፍጥነት, የጠርዝ ጥራት, የካፒታል እቃዎች ዋጋ እና የአሰራር ወጪዎችን በተወሰነው ውፍረት እና በመተግበሪያው የምርት መጠን ላይ በመመርኮዝ ማመጣጠን አለበት.

የመተግበሪያ መስኮች፡- ውፍረትን የሚመራ ምርጫ በመላው ኢንዱስትሪዎች

የመካከለኛ ውፍረት ያለው የካርበን ብረት ሰሌዳዎች ውፍረት በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የተለያዩ የመተግበሪያ ጎራዎችን ያገለግላሉ። መካከለኛ ሰሌዳዎች (4.5-25 ሚሜ) በዋናነት በግንባታ ኢንጂነሪንግ ፣ በማሽነሪ ማምረቻ ፣ በኮንቴይነር ማምረቻ ፣ በመርከብ ግንባታ እና በድልድይ ግንባታ ላይ ያገለግላሉ። በዚህ ክልል ውስጥ፣ ቀጫጭን መካከለኛ ሳህኖች በአውቶሞቲቭ ፍሬም ብረቶች፣ ቦይለር ሳህኖች እና በተበየደው መዋቅራዊ ክፍሎች ውስጥ መተግበሪያን ያገኛሉ፣ ወፍራም መካከለኛ ሳህኖች ደግሞ ለግፊት መርከቦች፣ ለመርከብ ቀፎዎች እና ለከባድ ማሽነሪ ፍሬሞች ተለይተዋል። ለድልድይ ግንባታ መካከለኛ ጠፍጣፋዎች ተለዋዋጭ ሸክሞችን, ተፅእኖዎችን, ንዝረትን እና ዝገትን መቋቋም አለባቸው. የመርከብ ግንባታ ሳህኖች ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ፕላስቲክነት፣ ጥንካሬ፣ ቀዝቀዝ-ታጣፊ አፈጻጸም፣ ዌልድነት እና የዝገት መቋቋም ያስፈልጋቸዋል። የቦይለር ሳህኖች በመካከለኛ የሙቀት መጠን (ከ 350 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች) እና ከፍተኛ ግፊት ባለው ሁኔታ ውስጥ ይሰራሉ, የተረጋገጠ ጥንካሬ, ጥሩ ብየዳ እና ቀዝቃዛ መታጠፍ ባህሪያትን ይፈልጋሉ. የግፊት መርከብ ሰሌዳዎች ከከባቢ አየር እስከ 630 ኪ.ግ / ሴ.ሜ በሚደርስ ግፊት እና ከ -20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ እስከ 450 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው የሙቀት መጠን የሚሰሩ ጥንካሬ እና ጥሩ የፕላስቲክ እና ጠንካራነት ብቻ ሳይሆን እጅግ በጣም ጥሩ ቅዝቃዜን የመገጣጠም እና የመገጣጠም አፈፃፀም ይፈልጋሉ ። ለእያንዳንዱ መተግበሪያ ተገቢውን ውፍረት መምረጥ የሜካኒካል ጭነት መስፈርቶችን ብቻ ሳይሆን የተካተቱትን የማምረት ሂደቶችን, የአገልግሎት አካባቢን እና የፕሮጀክቱን ኢኮኖሚያዊ ችግሮች ግምት ውስጥ ማስገባት አለበት.