Definició i mètode de prova d’impacte del tub d’acer
La prova d’impacte és un mètode de prova per avaluar la resistència i la resistència a la fractura trencadissa del material aplicant la càrrega d’impacte instantània a la mostra estàndard i mesurant la capacitat d’absorció d’energia del material.
1. Principi de prova:
• Utilitzeu una màquina d’impacte del pèndol per colpejar un exemplar notificat (com Charpy V o U Notch) alhora, mesurant la diferència d’alçada abans i després de l’impacte del pèndol, calculeu el treball absorbit per la mostra quan es trenca (és a dir, el treball d’absorció d’impacte AK, en joules).
• Com més gran sigui el treball d’absorció d’impacte, millor serà la duresa del material i més forta és la resistència a l’impacte.
2. Mètode de prova:
• Requisits de la mostra: les dimensions estàndard són de 55 mm de llarg, 10mm × 10mm de secció, els tipus Notch inclouen V (més sensibles) i U (menor concentració de tensió).
• Equipament: màquina de proves d’impacte del pèndol Charpy, funcionament manual o automàtic.
L’impacte de diferents temperatures en la prova d’impacte
La temperatura és un factor clau que afecta el rendiment d’impacte de les canonades d’acer i les diferències específiques es reflecteixen en els aspectes següents:
1. Temperatura de transició dura (DBTT):
• Dins d’un rang de temperatura determinat, el treball d’absorció d’impacte de l’acer disminuirà significativament i el material canviarà de fractura dúctil (la fractura és la deformació plàstica) a la fractura trencadissa (la fractura és plana), que s’anomena temperatura de transició dura.
• Per exemple: Q355B La canonada d’acer es divideix en diferents graus, B (2 0 grau), c (0 graus), d (-20 grau), e (-40 grau), corresponent a l’ús de diferents necessitats d’entorn de baixa temperatura.
2 Característiques d’impacte de baixa temperatura:
• Fenomen de britor fred: l’acer s’absorbeix funcionant bruscament a temperatures baixes i és propens a la fractura trencadissa (com els ponts i els vaixells són propensos a esquerdar -se a les zones fredes).
• Condicions de prova:
◦ Impacte de baixa temperatura La mostra s’ha de refrigerar prèviament en un refrigerant (com el nitrogen líquid + alcohol) a la temperatura objectiu (com per exemple a sota -60 grau C), i el grau de supercoolització s’ha de controlar estrictament (com ara de 3 a 4 graus C per a {{5} grau C).
◦ El rang de temperatura de prova sol cobrir -192 grau C a temperatura ambient per simular ambients extrems.
3. Característiques d’impacte d’alta temperatura:
• La duresa de l’acer és millor a temperatures elevades, però la duresa i la força poden disminuir (com ara la suavització de l’estructura d’acer en un incendi).
Significació i aplicació de la prova d’impacte
1. Control de qualitat:
• Detecteu els defectes interns del material (com ara inclusions, porus), mida de gra i efecte de tractament tèrmic per evitar el rendiment inferior a causa dels problemes del procés.
2. Avaluació de la seguretat:
• Selecció de materials d’enginyeria: per exemple, l’acer amb DBTT baix (com ara Q355D/E) s’ha de seleccionar a les zones fredes per evitar el risc de fractura trencadissa.
• Verificació de l'escenari de càrrega dinàmica: per exemple, els ponts i els vaixells de pressió han de verificar les seves capacitats anti-fatigues i anti-impacte mitjançant proves d'impacte.
3. Desenvolupament i optimització de materials:
L’anàlisi de la influència dels elements d’aliatge: com el molibdè (MO) pot inhibir la baixa temperatura de temperatura, el níquel (Ni) per millorar la duresa, el crom (CR) per millorar la resistència a la corrosió.
• Promoure el desenvolupament d’estàndards: per exemple, el "mètode de prova d’impacte de pèndol Charpy per a materials metàl·lics" (GB/T 229) regula el procés de prova.
Sumari
La prova d’impacte de la canonada d’acer quantifica la capacitat d’absorció d’energia del material amb càrrega dinàmica, que proporciona la base bàsica per a la seguretat de l’enginyeria, la selecció de materials i l’optimització de processos. La influència de la temperatura en els resultats de les proves és significativa, especialment la duresa i la transició de la transició a baixa temperatura haurien de prestar atenció. En aplicació pràctica, els mètodes de prova i els criteris d’avaluació s’han de seleccionar segons condicions de treball específiques (com ara la temperatura i el tipus de càrrega).
