تعتمد مقاومة الخضوع للدرجة A-286 على حالة المادة ودرجة حرارة الاختبار وتعريف الخضوع. لحالة واحدة من القضبان المعالجة بالإذابة ثم التعتيق، تذكر Carpenter قيمة نموذجية تبلغ 655 MPa لمقاومة الخضوع عند إزاحة 0.2% ودرجة حرارة 21.1°C، و607 MPa عند 649°C. وهذه قيم مرجعية لعينات القضبان المحددة، وليست قيم قبول دنيا لكل مسمار A-286. [1، ص.3]
ابدأ بجدول درجات الحرارة أدناه، ثم تحقق من عنوان العمود قبل مقارنة قيمة بمتطلب الشراء. ويوضح دليل المعالجة الحرارية المنفصل للدرجة A-286 اختيار المسار؛ أما هذا الدليل فيركز على قراءة بيانات المقاومة الميكانيكية واستخدامها.
مقاومة الخضوع للدرجة A-286 عند درجة حرارة الغرفة ودرجات الحرارة المرتفعة
الحالة لكل صف: قضيب بقطر 7/8 بوصة (22.2 mm)، معالج بالإذابة عند 1800°F (982°C) لمدة ساعة واحدة ثم مبرد سريعًا في الزيت، يليه التعتيق عند 1325°F لمدة 16 ساعة والتبريد بالهواء. وتصف Carpenter هذه الخواص الميكانيكية بأنها نموذجية. ويختار الجدول عمود مقاومة الخضوع عند إزاحة 0.2% وسبع درجات حرارة مبلّغ عنها؛ ولا يعيد نشر جدول الخواص كاملًا. [1، ص.3]
| درجة حرارة الاختبار، °C | درجة الحرارة في المصدر، °F | مقاومة الخضوع عند إزاحة 0.2%، MPa |
|---|---|---|
| 21.1 | 70 | 655 |
| 427 | 800 | 641 |
| 538 | 1000 | 603 |
| 593 | 1100 | 621 |
| 649 | 1200 | 607 |
| 704 | 1300 | 593 |
| 760 | 1400 | 427 |
لا تنخفض القيم عند كل خطوة حرارية: فالقيمة المبلّغ عنها عند 593°C أعلى قليلًا من قيمة 538°C. أبقِ هذه الملاحظة ضمن مجموعة البيانات هذه؛ فهي لا تثبت آلية تقوية عامة. ولا تفرض منحنى هابطًا مستقيمًا عبر النقاط أو تستخرج بالاستيفاء قيمة قبول لدرجة حرارة غير مدرجة. كما أن نتيجة شد مقاسة عند 760°C لا تثبت تصنيف خدمة عند 760°C لوصلة مربوطة بالمسامير.
لماذا تختلف قيم الخضوع عند إزاحة 0.02% و0.2%؟
على منحنى الإجهاد والانفعال، يمتد خط الإزاحة موازيًا للجزء المرن الأولي من المنحنى المقاس، بدءًا من إزاحة الانفعال المحددة على محور الانفعال. والإجهاد عند تقاطعه مع المنحنى المقاس هو مقاومة الخضوع بالإزاحة. وتبدأ إزاحة 0.2% عند انفعال 0.002؛ وتبدأ إزاحة 0.02% عند 0.0002. وتختار الإزاحات المختلفة نقاطًا مختلفة للإبلاغ عنها. وهي ليست نسبة من مقاومة الشد ولا الاستطالة عند الكسر. ويميّز دليل NBS لبيانات خواص الشد بين الخضوع بالإزاحة ومقاييس الخضوع الأخرى، ويؤكد تسجيل الطريقة والإزاحة مع النتيجة. [2، ص.6–7]
يتضمن صف Carpenter نفسه عند 649°C ثلاث كميات مختلفة:
| عنوان العمود | القيمة المبلّغ عنها، MPa | كيفية استخدام القيمة |
|---|---|---|
| مقاومة الخضوع عند إزاحة 0.02% | 431 | أبقِ تعريف الإزاحة 0.02% ملازمًا للقيمة. |
| مقاومة الخضوع عند إزاحة 0.2% | 607 | استخدم هذا العمود عند البحث عن قيمة المنتج عند إزاحة 0.2%. |
| مقاومة الشد | 714 | هذه مقاومة الشد القصوى، وهي خاصية منفصلة. |
لا يمكن إعادة تسمية 431 MPa بأنها القيمة عند إزاحة 0.2%. كما لا يمكن تحويل نتيجة إحدى الإزاحتين إلى الأخرى بضربها في عشرة. وإذا ذكر تقرير «مقاومة الخضوع» دون تعريفها، فاسأل الجهة المصدرة عن الطريقة والإزاحة المستخدمتين.
طابق الحالة قبل مقارنة التقارير
A-286 (UNS S66286) سبيكة أساسها الحديد وقابلة للتقسية بالترسيب، تُستخدم لمكونات درجات الحرارة المرتفعة، ومنها المثبتات. ويترك رمز السبيكة حالة المعالجة دون تحديد. [1] القضيب الأولي المعالج بالإذابة والمثبت النهائي المعتّق عنصران مختلفان للاختبار. ويمكن أيضًا للتشغيل على البارد والتعتيق وتسلسل التصنيع تغيير الخاصية المبلّغ عنها. أبقِ الحالة المعتمدة وأساس العينة إلى جانب متطلب المقاومة الميكانيكية.
لطلب مسامير، حدّد المواصفة الحاكمة وإصدارها وأي فئة مطلوبة والحالة النهائية، وما إذا كان القبول يتعلق بالمثبت النهائي أو بعينة تمثيلية متفق عليها. يغطي ASTM E8/E8M اختبار الشد عند درجة حرارة الغرفة؛ ويتناول ASTM E21 اختبار الشد عند درجات حرارة مرتفعة. ولا يحدد ذكر طريقة اختبار حد القبول للطلب. [3] [4]
وتشير ASTM أيضًا إلى أن عينات الشد المأخوذة من مواضع مختارة قد لا تمثل المنتج كله أو سلوكه في الخدمة. [3، §4.2] استخدم جدول المنتج للمراجعة الأولية للمادة؛ واستخدم سجلات مطابقة للطلب لتقرير ما إذا كانت الدفعة المسلّمة تجتاز الاختبار المحدد.
ما أقصى درجة حرارة تشغيل لمثبتات A-286؟
لا يحدد جدول الخضوع أقصى درجة حرارة تشغيل. يجب أن يستوفي المثبت متطلبات الحمل والعمر للوصلة عند درجة حرارة معدنه الفعلية. ولا يستطيع اختبار شد قصير إثبات مقاومة الزحف أو الانهيار تحت الإجهاد أو فقد حمل الشد المسبق خلال فترة تثبيت طويلة. ويدرج ملخص NASA التاريخي لمواد المثبتات 1200°F (نحو 649°C) للدرجة A-286. تعامل معها بوصفها مرجعًا للاختيار، لا اعتمادًا غير مشروط لمسمار ووصلة محددين. [1] [5]
هل تقاوم A-286 استرخاء الإجهاد عند 600°C؟
لا تثبت بيانات الخضوع أعلاه مقدار حمل الربط الذي سيحتفظ به مثبت A-286 خلال خدمة مستمرة عند 600°C. وللخدمة المستمرة قرب 600°C، حدّد مدة الخدمة وحمل الربط المتبقي المطلوب، ثم اطلب أدلة تطابق حالة المادة المقترحة ودرجة الحرارة والزمن والإجهاد الأولي. وتستخدم تجارب استرخاء A-286 المنشورة ظروف معالجة وتحميل محددة؛ ولا تقدم نسبة عامة لفقد حمل الشد المسبق في المسامير النهائية. [5] [6]
أدرج الصامولة والوردة والحشية إن استُخدمت والمواد المربوطة ودورات الحرارة في مراجعة الوصلة. فقد يغيّر التمدد الحراري حمل المسمار حتى عندما تجتاز المادة اختبار الخضوع عند الحرارة. ويشرح دليل حمل الشد المسبق والزحف هذه الآليات المنفصلة. ولإعداد قائمة مختصرة للمواد، يقارن دليل A-286 مقابل 718 أمثلة المقاومة الميكانيكية عند الحرارة من المنتجين، مع بيان اختلاف مقاسات القضبان ومسارات المعالجة.
مثال تطبيقي: أي تقرير يجيب عن متطلب الخضوع عند الحرارة؟
المتطلب وقيم التقارير التالية أمثلة تعليمية افتراضية، وليست حدود ASTM أو نتائج موردين أو مشروعًا لـ BYBOLT. افترض أن طلبًا يشترط حدًا أدنى لمقاومة الخضوع عند إزاحة 0.2% قدره 580 MPa عند 649°C. ويحدد ذلك الطلب عنصر الاختبار المعتمد والحالة النهائية وأساس أخذ العينات وتعريف الدفعة.
| بند التقرير | ما الذي يستطيع المشتري استنتاجه؟ | الإجراء التالي |
|---|---|---|
| 660 MPa، إزاحة 0.2%، اختبار عند 21°C | درجة حرارة الاختبار لا تطابق متطلب 649°C. | احصل على الأدلة المطلوبة عند درجة الحرارة المرتفعة؛ فالقيمة الأكبر عند درجة حرارة الغرفة لا تحسم المتطلب. |
| 590 MPa، إزاحة 0.02%، اختبار عند 649°C | تعريف الخضوع المبلّغ عنه يختلف عن الأساس المحدد عند إزاحة 0.2%. وهذا الاختلاف وحده لا يدل على انخفاض المقاومة الميكانيكية للمادة. | وضّح التقرير واحصل على النتيجة المحددة أو على أساس قبول معتمد صراحةً؛ ولا تغيّر تسمية القيمة دون بيان. |
| 600 MPa، إزاحة 0.2%، اختبار عند 649°C؛ جميع متطلبات العينة والحالة والدفعة المذكورة متطابقة | يستوفي معيار الخضوع هذا بفارق 20 MPa. | أغلق بند الاختبار هذا، ثم أكمل بقية فحوص الرسم والاختبارات والوثائق قبل الإفراج. |
لا تعوّض قيمة أعلى من 580 MPa في ورقة بيانات نتيجة مفقودة تخص الدفعة. وفي المقابل، لا يحسم اجتياز فحص الخضوع هذا عمر الانهيار تحت الإجهاد أو الكلال أو التآكل أو الاحتفاظ بحمل الربط.
ما الذي يجب أن يرافق متطلب المقاومة الميكانيكية للدرجة A-286؟
اذكر المعيار والإصدار وشكل المنتج والحالة النهائية. ليست AMS 5731 وAMS 5737 تسميتين قابلتين للتبادل للمعالجة نفسها: فالعناوين التي نشرتها SAE تصف مادة معالجة بالإذابة عند 1800°F وقابلة للتقسية بالترسيب في AMS 5731، مقابل مادة معالجة بالإذابة عند 1650°F ثم معالجة بالترسيب في AMS 5737. ولا تحدد هذه العناوين جميع متطلبات المسامير النهائية. [7] [8]
لمسامير الربط وفق ASTM A453/A453M Grade 660، حدّد Class A أو B أو C أو D المطلوبة، وطبّق المتطلبات الخاصة بها. ولا تستنتج فئة ASTM من رقم AMS أو قراءة صلادة. ويغطي دليل المعالجة الحرارية للدرجة A-286 وطلب Grade 660 أسئلة العملية والقبول. [9]
هل تستطيع شهادة 3.1 أو نتيجة PMI إثبات الحالة المطلوبة؟
تورد شهادة EN 10204 3.1 نتائج فحص محددة قياسًا إلى الطلب؛ تحقّق من أن المنتج والحالة ودفعة الاختبار المذكورة فيها تمثل المثبتات المورّدة. حافظ على سلسلة التتبع من صهرة المعدن، مرورًا بدفعات التصنيع والمعالجة الحرارية، إلى القطع المشحونة. ويتحقق فحص PMI الطيفي من تطابق التركيب الكيميائي مع الدرجة ضمن قدرة الطريقة؛ ولا يثبت معالجة التعتيق أو مقاومة الخضوع عند درجة حرارة مرتفعة. اتفق على نطاق فحص PMI قبل الطلب، فإجراء PMI بنسبة 100% ليس تلقائيًا. راجع دليل شهادات MTC وفحوص PMI وسجلات الفحص لفحوص الاستلام.
أدرج أساس المقاومة الميكانيكية المطلوبة في الاستفسار
عند تقديم استفسار عن مسامير سداسية من A-286، أرسل الرسم والكمية والمتطلب المتاح لديك بالفعل. وأدرج الخاصية وتعريف الإزاحة ودرجة حرارة الاختبار والحد الأدنى المطلوب والمواصفة الحاكمة والحالة النهائية. وحدّد البنود المفتوحة للمراجعة بدلًا من اختيار قيمة من ورقة بيانات باعتبارها متطلبًا جديدًا. وتوفر صفحة مادة A-286 مدخلًا إلى الدرجة واختيار المنتج.
للمسامير السداسية المصنّعة حسب الطلب، أو مسامير الربط بلا رأس من A-286 أو البراغي ذات التجويف الداخلي، أكد التوافر للمقاس الفعلي والقلاوظ والحالة النهائية وحزمة الاختبارات. فتوافر قضبان A-286 لا يثبت وجود أجزاء نهائية مؤهّلة في المخزون. واطلب من عرض السعر الفصل بين توافر المادة والتصنيع والمعالجة الحرارية وأي اختبارات إضافية.
تذكر Carpenter سرعة التصلد بالتشوه في A-286 أثناء التشغيل على البارد، وتوصي بضبط معلمات التشغيل وفق قطعة العمل. اتفق على مسار التصنيع للحالة النهائية المطلوبة، ثم تحقق من الأبعاد والقلاوظ بعد المعالجة. وللتجميع، اتفق على مواد الأجزاء المتزاوجة وحالة السطح والمزلّق أو الطلاء الملائم لوسط التشغيل ودرجة حرارته، ثم أهّل إجراء الشد لهذه المجموعة. ويوضح دليل الالتصاق الاحتكاكي للقلاوظ لماذا لا تمنع الصلادة وحدها الانحشار. [1] [10]
تتضمن كل شحنة من BYBOLT شهادة MTC / EN 10204 3.1 وإمكانية تتبع رقم الصهرة واختبارات ميكانيكية؛ وتشمل المنتجات الملولبة فحص عينات بمقاييس GO / NO-GO. وتتبع الأجزاء المختبرة والطرق والقبول الطلب المتفق عليه. ويجب الاتفاق أثناء إعداد عرض السعر على الاختبارات الخاصة بالمشروع عند درجات الحرارة المرتفعة ونطاق تقاريرها. أرسل الرسم ومتطلبات الاختبار للمراجعة.