Maidir le struchtúir ualachiompartha atá faoi lé taise, ceimiceáin nó timpeallachtaí salanda, Seachadann feadán cearnach cruach dhosmálta i ngráid austenitic 304 nó 316 an luach fadtéarmach is fearr . Cuireann feadán cearnach 50 × 50 × 2.5 mm 304 toilleadh móiminte lúbthachta os cionn 1,470 N·m (bunaithe ar neart toraidh 205 MPa) agus taispeánann sé rátaí creimeadh aonfhoirmeacha faoi bhun 0.05 mm/bliain in atmaisféir thionsclaíocha, ach bheadh gá le cruach carbóin neamhbhrataithe a athsholáthar laistigh de 8-12 bliana faoi choinníollacha comhchosúla. Cuidíonn na hailt seo a leanas faoi thiomáint sonraí le hinnealtóirí agus le déantúsóirí a roghnú, a mhéid agus a oibriú le feadán cearnach cruach dhosmálta go héifeachtach.
Airíonna Meicniúla agus Gráid Choiteanna
Tá feadán cearnach cruach dhosmálta ar fáil i roinnt teaghlach metallurgical. Soláthraíonn gráid Austenític (304, 316) an teaglaim is airde de neart, insínteacht agus weldability , cé go dtugann gráid ferritic (430) costas níos ísle ach friotaíocht laghdaithe creimeadh. Tugann an tábla thíos achoimre ar na príomhtheorainneacha meicniúla de réir sonraíochtaí ASTM A554 (feadán táthaithe).
| Grád | Neart Toradh (0.2% fritháireamh) MPa | Neart Teanntachta MPa | Fadú (% i 50mm) | Cruas (HRB max) |
|---|---|---|---|---|
| 304/304L | 205 | 515 | 40 | 90 |
| 316/316L | 205 | 515 | 40 | 90 |
| 430 (Ferritach) | 205 | 450 | 22 | 85 |
Le haghaidh feidhmeanna struchtúracha a dteastaíonn foirmiúlacht mhaith uathu, Is é 304 feadán cearnach cruach dhosmálta an grád is mó a shonraítear , le neart toraidh íosta de 205 MPa agus déine tionchair comhsheasmhach síos go -20 °C. I suímh an-chreimneach (muirí, próiseáil cheimiceach), soláthraíonn 316 le breisiú moluibdín friotaíocht tite níos fearr le luach PREN (Coibhéis Friotaíocht Pitting) de 24–26 vs. 18–20 do 304.
Caighdeáin Toiseacha & Ríomh Meáchan
Déantar feadán cearnach cruach dhosmálta a tháirgeadh go coitianta de réir toisí ISO 6362, EN 10219, nó ASTM A554. De ghnáth bíonn tiús na mballaí sa raon ó 1.0 mm go 6.0 mm, le faid taobh amuigh ó 10 mm go 200 mm . Is féidir an mhais teoiriciúil in aghaidh an mhéadair (kg/m) a ríomh go beacht trí úsáid a bhaint as dlús cruach dhosmálta (7,930 kg/m³) agus as limistéar trasghearrtha na cearnóige log:
Meáchan (kg/m) = 0.00793 × [S² - (S - 2 × t)²] áit a bhfuil S = taobh amuigh (mm), t = tiús balla (mm)
á shimpliú: Meáchan = 0.03172 × t × (S - t) . Mar shampla, is é meáchan feadán 40 × 40 × 2.0 mm: 0.03172 × 2.0 × (40 - 2.0) = 2.41 kg/m. Soláthraíonn an tábla thíos meáchain tagartha do mhéideanna coitianta.
| Taobh amuigh (mm) | Tiús balla (mm) | Meáchan in aghaidh an mhéadair (kg/m) | Achar trasghearrtha (mm²) |
|---|---|---|---|
| 20×20 | 1.5 | 0.88 | 111 |
| 25×25 | 1.5 | 1.12 | 141 |
| 30×30 | 2.0 | 1.78 | 224 |
| 40×40 | 2.0 | 2.41 | 304 |
| 50×50 | 2.5 | 3.77 | 475 |
| 60×60 | 3.0 | 5.42 | 684 |
| 80×80 | 4.0 | 9.64 | 1216 |
Nuair a ordú, a fhíorú má tá an feadán a mhonaraítear go lamháltas “cearnach” de ±1° ar uillinneacha cúinne agus casadh ≤ 1 mm in aghaidh an mhéadair ar fad . Bíonn tionchar díreach ag na paraiméadair seo ar fheistiú i bhfrámaí modúlach agus i gcóimeálacha táthaithe.
Friotaíocht ar Chreimeadh i dTimpeallacht Éagsúla
Soláthraíonn an ciseal ocsaíd cróimiam éighníomhach ar fheadán cearnach cruach dhosmálta marthanacht den scoth, ach éilíonn timpeallachtaí sonracha roghnú grád cúramach. Déanann an tábla seo a leanas comparáid idir rátaí creimthe do 304 agus 316 i gcoinne meán ionsaitheach coitianta.
| Comhshaol / Coinníoll tástála | Grád 304 (mm/year) | Grád 316 (mm/year) | Cruach charbóin (mm / bliain) |
|---|---|---|---|
| Tumadh 3.5% NaCl, 25°C, 30 lá | 0.045 | 0.008 | 0.62 |
| Atmaisféar tionsclaíoch (SO₂ 0.5 mg/m³) | 0.015 | 0.007 | 0.35 |
| Tástáil piteála FeCl₃ 6% (ASTM G48) | Tús curtha le pitting > 72h | Gan pitting tar éis 120h | Pitting dian laistigh de 8h |
Feidhmeanna Muirí agus Cósta
Le haghaidh feadán cearnach cruach dhosmálta atá faoi lé spraeála salann, Moltar go láidir grád 316 . Léiríonn sonraí ó nochtadh fadtéarmach cósta (ISO 12944-6) gur féidir le 304 creimeadh scáinte faoi ghaiscéid nó limistéir clampáin tar éis 5-7 mbliana, ach go bhfanann 316L beagnach gan ionsaí tar éis 15 bliana. Bain úsáid as tiús bhalla 2 mm ar a laghad chun an baol go dtarlóidh polladh logánta a laghdú.
Próiseáil Cheimiceach agus Bia
I dtimpeallachtaí aigéadacha (pH 3–5, aigéid orgánacha), coinníonn feadán cearnach de ghrád 304 creimeadh suas go 60°C; thairis sin nó i láthair clóiríd, uasghrádú go 316. Tá bailchríoch dromchla tábhachtach freisin: feabhsaíonn bailchríoch muileann 2B (Ra ≤ 0.5 µm) glaineacht agus friotaíocht pitting suas le 30% i gcomparáid le #1 bailchríoch te-rollta.
Cleachtais is Fearr Déantúsaíochta: Táthú agus Gearradh
Éilíonn oibriú le feadán cearnach cruach dhosmálta teicnící sonracha chun friotaíocht creimeadh agus neart meicniúil a chaomhnú. Seo thíos príomhthreoirlínte a bhfuil sonraí tionscail mar thaca acu.
Moltaí Táthú
- Cinntíonn táthú TIG (GTAW) le filler 308L (do 304) nó filler 316L (do 316) friotaíocht creimeadh meaitseála . Bain úsáid as gás taca argón chun siúcraiú a chosc ar an dromchla istigh.
- Teocht uasta idirbhealaigh: 150°C do ghráid austéinít . D'fhéadfadh deascadh cairbíde agus laghdú ar fhriotaíocht pollta bheith mar thoradh air seo.
- Ionchur teasa: teorainn go ≤ 1.5 kJ/mm le haghaidh tiús balla ≤ 3 mm. Laghdaíonn sé seo saobhadh agus coinníonn sé an próifíl cearnach.
Gearradh agus Meaisínithe
Tugann sábhadh fuar nó sábhadh banna beachta le lanna dé-mhiotail (TPI 10-14 do bhallaí 2-4 mm) imill ghlana. Seachain rothaí gearrtha scríobach a ghineann teas cuimilte iomarcach, ar féidir leis an dromchla a chruasú. Tar éis a ghearradh, déan tint teasa deburr agus go meicniúil i gcónaí ag baint úsáide as scuab cruach dhosmálta nó greamaigh mhiotail a chur ar ais ar an ciseal éighníomhach. I dtástálacha, fulaingíonn criosanna a mbíonn tionchar ag teas orthu agus a bhfuil ocsaídiú neamhchóireáilte orthu laghdú 40-60% ar an bpoitéinseal pollta.
- Feadán gearrtha go fad, ag fágáil 1 mm breise le críochnú.
- Deburr laistigh agus lasmuigh den imill le burr chomhdhúile nó comhad.
- Passivate le tuaslagán d'aigéad nítreach 15-20% (nó malartach citreach-bhunaithe) ar feadh 30 nóiméad ag 50 ° C, ansin sruthlaigh.
- Déan tástáil sos uisce chun glaineacht a chinntiú.
Tagarmharcanna Feidhmíochta Struchtúrtha
Is minic a úsáidtear feadán cearnach cruach dhosmálta i bhfrámaí ualachiompartha, ráillí láimhe, agus tacaí ailtireachta. Léiríonn an sampla seo a leanas a chumas lúbthachta do ghnáthléas tacaithe 2.5 m.
Sampla: feadán cearnach 50 × 50 × 2.5 mm, Grád 304 (neart toraidh 205 MPa) . Modal alt (S) = 7,160 mm³. Uasmhóiminte lúbthachta M = σ_y × S = 205 × 7,160 = 1,467,800 N·mm ≈ 1,468 N·m. I gcás ualach pointe lárnach ar réise 2.5 m, uasualach incheadaithe F = 4M / L = (4 × 1,468) / 2.5 = 2,349 N ≈ 239 kg . Tugann sé seo fachtóir sábháilteachta de thart ar 2.5 i gcoinne teip deiridh nuair a úsáidtear teorainn ualach seirbhíse tipiciúil de 95 kg (de réir caighdeáin na ráillí láimhe).
I gcomhbhrú, tá colún 1 méadar ar fhad de fheadán 50 × 50 × 2.5 mm 304 ag ualach búcla Euler (pinned seasta) níos mó ná 85 kN, rud a chiallaíonn gur féidir leis tacú go sábháilte os cionn 5,000 kg sula n-éireoidh éagobhsaíocht leaisteacha ríthábhachtach. Le haghaidh dearadh praiticiúil, bain úsáid as fachtóir dearaidh 2.0–3.0 i gcónaí agus tú ag obair le feadán cearnach cruach dhosmálta i gcoinníollacha seirbhíse dinimiciúla nó creimneach .
