Informacije o ispitivanju
Ispitivanje žice na zatezanje obuhvata određivanje vlačne čvrstoće, granice tečenja, izduženja i kontrakcije prečnika metalne žice u laboratorijskim uslovima, a ZHONGXI Testing kao nezavisna laboratorija za ispitivanje i inspekciju pruža ovu uslugu proizvođačima žice, distributerima, construct kompanijama i industrijama koje koriste žicu kao polazni materijal ili gotov proizvod. Žica na zatezanje predstavlja jedan od najčešće ispitivanih metalnih poluproizvoda jer se u eksploataciji nalazi pod stalnim aksijalnim opterećenjem, bilo u vidu prednapregnute armature u betonu, čeličnih užadi, žica za zavarene mreže, kablova, opreme za dizanje tereta ili električnih provodnika. Primjena žice obuhvata građevinarstvo (prednapregnuta i obična armatura, žica za vezivanje, žica za hednere), autoindustriju (žica za opruge, žica za ventile, žica za zavarivanje), energetiku (AL i ACCR provodnici, zemljovodni konopci), rudarstvo (užad za dizalice i šahtove), poljoprivredu (bodljikava žica, žica za ograde), industriju papira i tekstila (žica za sintetske materijale), kao i proizvodnju vijaka, zakovica, igala i drugih hladno vučenih proizvoda.
Svrha ispitivanja na zatezanje jeste utvrđivanje da li mehaničke karakteristike žice ispunjavaju zahtjeve relevantnih standarda i specificirane vrijednosti kupca, kao i otkrivanje tehnoloških nedostataka nastalih tokom valjanja, hladnog vučenja, žarenja, patentiranja ili galvanskog prevlačenja. Vlačna ispitivanja žice izvode se na univerzalnim ispitnim mašinama opremljenim odgovarajućim hvatištima – klinastim hvatištima za glatku žicu, navojnim ili omotanim glavicama za visok čvrste žice, ravnim hvatištima za profile – uz registraciju sile izduženja sve do loma. Prilikom ispitivanja određuju se vlačna čvrstoća Rm, granica tečenja ReL ili dokaz čvrstoće Rp0,2, izduženje nakon loma A ili A100 (za žice malih prečnika kod kojih se koristi mjerne dužine 100 mm ili 200 mm), kontrakcija prečnika Z, modul elastičnosti E za žice koje to zahtijevaju (npr. prednapregnuta žica u skladu sa zahtjevima za modul) te posebni parametri poput sile loma i realne površine prečnika žice. Za žice sa prevlakom (pocinkovane, prevučene aluminijem) ispitivanje na zatezanje često se kombinuje sa ispitivanjem adhezije prevlake savijanjem ili namotavanjem.
Tipičan tok ispitivanja počinje pripremom uzoraka: iz isečka žice ili kotura uzima se propisani broj epruveta, obično najmanje tri komada iz različitih dijelova isporuke, dužine koja omogućava montiranje u hvatišta sa mjernom dužinom od 100 mm, 200 mm ili druge standardom propisane dužine. Prečnik žice mjeri se mikrometrom na najmanje tri mjesta po obimu i dužini epruvete, a iz srednje vrijednosti računa se početna površina poprečnog presjeka, što je posebno važno za žice nepravilnog prečnika, ovalnosti ili profile. Epruveta se zatim utvrđuje u mašinu, bira se brzina opterećenja ili brzina deformacije u skladu sa standardom, te provodi zatezanje do loma uz kontinuiranu registraciju dijagrama sila – izduženje. Nakon loma spajaju se polovine epruvete i mjeri konačna mjerne dužina za izračun izduženja te prečnik na mjestu loma za kontrakciju. Rezultati se obrađuju statistički, prikazuju srednje vrijednosti i pojedinačne vrijednosti, a lom klasifikuje kao normalan lom u mjerne dužine ili lom van mjerne dužine koji zahteva ponavljanje ispitivanja.
Pored standardnog kratkovremenog zatezanja, laboratorija izvodi i dopunske mehaničke preglede na žici koji se često naručuju zajedno: ispitivanje savijanjem i ponovnim savijanjem, ispitivanje namotavanjem (namotavanje žice oko osovine sopstvenog prečnika ili višestrukog prečnika radi provjere žilavosti i adhezije prevlake), ispitivanje torzije za žice koje se u eksploataciji uvijaju, ispitivanje relaksacije za prednapregnute žice kod kojih se mjeri pad napona pri konstantnoj deformaciji, ispitivanje umora povremenim zatezanjem za užad i dizne žice te ispitivanje sadržaja cinka i debljine cinkovog sloja za pocinkovane žice. Na taj način naručilac dobija cjelovitu sliku o mehaničkim svojstvima žice iz jedne isporuke i iz jednog izvještaja.
Instrumenti za ispitivanje
- Univerzalna ispitna mašina sa vagom do 600 kN za zatezanje žica većih prečnika i užadi
- Univerzalna ispitna mašina sa vagom do 100 kN za žice srednjih i malih prečnika
- Univerzalna ispitna mašina sa vagom do 10 kN i preciznim senzorom sile za finu žicu ispod 1 mm
- Ekstenzometar sa dugom mernom bazom za mjerenje izduženja i dokaz čvrstoće Rp0,2
- Video ekstenzometar bezkontaktnog tipa za žice sa prevlakom gdje mehanički ekstenzometar oštećuje površinu
- Klinasta i čeljusna hvatišta za glatku žicu, sa tvrdoćom čeljusti prilagođenom čvrstoći žice
- Specijalna hvatišta sa omotavanjem žice oko cilindra za žice vrlo visoke čvrstoće gdje dolazi do sječenja u čeljustima
- Mikrometar sa digitalnim očitavanjem tačnosti 0,001 mm za mjerenje prečnika žice
- Slušalice ili optički projektor za mjerenje prečnika vrlo tanke žice ispod 0,5 mm
- Uređaj za ispitivanje ponovnim savijanjem sa standardnim kalibrima za različite prečnike žice
- Uređaj za ispitivanje savijanja oko kalibra za ispitivanje žilavosti žice
- Uređaj za ispitivanje torzijom sa brojičem uvoja do loma
- Uređaj za ispitivanje namotavanja sa skupljivim osovinama različitih prečnika
- Metalografski mikroskop sa analitičkim softverom za pregled mikrostrukture i dekarburizacije
- Tvrdomjer po Vickersu sa malim opterećenjem za ispitivanje presjeka tanke žice
- Spektrometar za optičku emisionu analizu hemijskog sastava čelika i obojenih metala
- Uređaj za mjerenje debljine prevlake magnetskim ili kulometrijskim postupkom za pocinkovane žice
- Peć za ispitivanje relaksacije sa kontrolom temperature za dugotrajna ispitivanja prednapregnute žice
- Magnetoskopski uređaj za otkrivanje površinskih grešaka i pukotina na feromagnetnoj žici
- Uredna mašina za zatezanje užadi sa hvatištem za lahke i teške sisteme užadi
ispitivanje žice na zatezanje Stavke ispitivanja
- Vlačna čvrstoća Rm – osnovni parametar koji pokazuje maksimalno naprezanje koje žica podnosi pre loma i osnovu je klasifikacije čvrstoće žice
- Granica tečenja ReL – naprezanje pri kojem počinje plastično tečenje, ključno za žice koje se u eksploataciji ne smiju plastično deformisati
- Dokaz čvrstoće Rp0,2 – zamjenska granica tečenja za žice bez izražene tečenja, naročito za hladno vučene i žarene materijale
- Izduženje nakon loma A – mjera žilavosti žice i sposobnosti plastične deformacije prije loma
- Izduženje A100 i A200 – procentualno izduženje na mjernoj dužini od 100 ili 200 mm, standard za žice malih prečnika
- Ujednačeno izduženje Agt – izduženje do maksimalne sile, važan parametar za prednapregnute žice i armaturu
- Kontrakcija prečnika Z – smanjenje površine presjeka na mjestu loma, pokazatelj žilavosti materijala
- Modul elastičnosti E – parametar potreban za proračun prednaprezanja i kontrole izduženja na gradilištu
- Odnos Rm/Re – odnos čvrstoće i granice tečenja koji pokazuje rezervu plastičnosti i sposobnost daljeg očvršćavanja
- Sila loma Fm – maksimalna sila zabilježena pri ispitivanju, rezultat koji se direktno koristi za kontrolu užadi i zatega
- Realna površina presjeka – izmjereni prečnik i izračunata površina na osnovu kojih se računaju naprezanja, posebno za profile i ovalne žice
- Ispitivanje savijanjem – savijanje žice za 90 ili 180 stepeni oko kalibra za provjeru žilavosti i prisustva grešaka materijala
- Ispitivanje ponovnim savijanjem – naizmjenično savijanje za 90 stepeni do loma, standardni zahtjev za žicu za vezivanje i ograde
- Ispitivanje namotavanjem – namotavanje žice oko osovine za provjeru sposobnosti deformacije i adhezije prevlake
- Ispitivanje torzijom – broj uvoja do loma, standardni test za žice za užad, sajle i gumenu industriju
- Ispitivanje relaksacije – pad napona pri konstantnoj dužini tokom 1000 sati, ključni parametar za prednapregnute sisteme
- Ispitivanje umora zatezanjem – ciklično opterećivanje radi procjene vijeka žice za dizalice i viseće konstrukcije
- Hemijska analiza sadržaja elemenata – sadržaj C, Mn, Si, S, P, Cr, Ni, Cu radi provjere legurnog sastava prema specificiranoj čeliku
- Mikrostruktura – metalografski pregled feritno-perlitne, martenzitne ili sorbitne strukture nakon patentiranja i žarenja
- Dekarburizacija – mjerenje dubine površinskog sloja sa smanjenim sadržajem ugljenika koja smanjuje čvrstoću površine
- Tvrdoća – ispitivanje po Vickersu ili Rockwellu za žice koje se ne mogu testirati zatezanjem zbog malog prečnika
- Debljina i adhezija cinkovog sloja – masa prevlake po m2 i prianjanje prevlake nakon namotavanja, za pocinkovane žice
- Uniformnost prečnika i ovalnost – kontrola geometrijskih tolerancija duž dužine žice
- Prisustvo površinskih grešaka – vizuelni i magnetski pregled pukotina, ogrebotina i lunker grešaka koje iniciraju lom
Obim ispitivanja
- Prednapregnuta čelična žica za armiranje betona okruglog i rebrastog preseka, prečnika 4 do 12 mm, klase čvrstoće od 1570 do 1860 MPa
- Žica za prednapregnute užadi (strand) sa 3 i 7 žica, prečnika od 6 do 22 mm, za mostove, sanacione radove i podzemnu gradnju
- Hladno vučena žica za armaturu (glatka i rebrasta), prečnika 3 do 12 mm, za zavarene mreže i armaturne košare
- Žica za žardinjere, heklanje i vezivanje armature – mekana žica od 0,8 do 4 mm, žarena i crno žarena
- Pocinkovana žica za zemljoradničke svrhe i ograde, prečnika 1,5 do 6 mm, elektrogalvanski i toplije pocinkovana
- Bodljikava žica sa protivpožarnim elementima, prečnika 2,0 do 3,5 mm, sa bodljama od 12 do 25 mm
- Žica za užad užadi za dizalice, rudničke šahtove i žičare – individualne žice za užad prečnika 0,2 do 5 mm
- Žica za opruge, zatezno namotana i žarena, iz čelika za opruge sa sadržajem ugljenika od 0,5 do 1,0 %
- Žica za ventile motora sa unakrsnim zavojem od 0,5 do 2,5 mm
- Žica za hladno glodanje i izvlačenje vijaka, zakovica i čavala, prečnika 1 do 20 mm
- Žica za zavarivanje (MIG/MAG žice, obložene elektrode – žica jezgra, TIG žice) od ugljeničnih, niskolegiranih i nehrđajućih čelika
- Nehrđajuća žica od austenitnih, feritnih, martenzitnih i dupleks čelika, prečnika 0,05 do 12 mm, za industriju hrane, hemije i medicine
- Žica za alatne čelike i brzorezne čelike za proizvodnju svrdla, pilana i alata
- Legirana žica sa visokim sadržajem nikla i hroma za rad na povišenim temperaturama
- Žica za efektivne kočione i ventilske opruge u automobilskim motorima sa zahtevom na dekarburizaciju
- Aluminijumska žica za elektroprovodnike, prečnika od 1,5 do 5 mm, od legura tipa 1370, 6201
- Aluminijumska žica za ACSR i AACSR provodnike sa čeličnim jezgrom
- Bakarna žica za elektroinstalacije i kablove, meka i polutvrda, prečnika 0,1 do 5 mm
- Žica za armiranje gume (gumena žica, brass coated steel cord) za pneumatske gume, prečnika 0,15 do 0,5 mm
- Žica za paperclip, igle, spone i sitnu metalnu galanteriju od 0,3 do 3 mm
- Žica za instrumente i mjernu opremu, precizna vučena žica od 0,05 do 1 mm sa strogim tolerancijama
- Titanijumska i legirana žica za specifične namjene u avio-industriji i medicini
- Žica od obojenih metala (mesing, bronza, nikal-srebro) za izvlačenje, tekstilnu industriju i mreže
- Šiljasta žica za heklane panjeve i stubove, žica za telekomunikacione stubove
- Žica za suspendovane konstrukcije, zatege i sidrene sisteme u građevinarstvu
- Žica za fabrike papira (žica za papirne mašine) i tekstilnu industriju
Česta pitanja
Koliko traje ispitivanje žice na zatezanje?
Standardno ispitivanje na zatezanje sa tri do pet epruveta i obradom rezultata traje od 7 do 15 radnih dana, zavisno od broja naručenih stavki, vrste uzorka i toga da li se uz zatezanje naručuju i dopunska ispitivanja kao što su savijanje, namotavanje, torzija ili metalografija. Ako je potrebno ubrzanje, laboratorija može ponuditi rok od tri do pet radnih dana za ograničeni obim ispitivanja, uz prethodnu potvrdu kapaciteta mašina. Ispitivanje relaksacije trajno 1000 sati izvodi se po posebnom rasporedu i zahtjeva više od šest sedmica.
Koliko košta ispitivanje žice na zatezanje?
Cijena se formira na osnovu broja naručenih ispitnih stavki, broja epruveta, tipa žice i potrebnih posebnih hvatišta. Osnovno zatezanje jedne grupe epruveta sa izvještajem o vlačnoj čvrstoći, granici i izduženju je najniža cjenovna kategorija, a svaka dopunska stavka – savijanje, namotavanje, hemija, metalografija, debljina prevlake – povećava cijenu. Za tačnu ponudu potrebno je dostaviti specifikaciju žice, prečnik, klasu čvrstoće, oznaku čelika i listu traženih parametara, a inženjeri laboratorije će dostaviti pisani predračun prije početka rada.
Koliko uzorka žice treba pripremiti za ispitivanje?
Za standardno ispitivanje na zatezanje potrebno je dostaviti najmanje tri epruvete iz različitih dijelova kotura ili isporuke, svaka u dužini od najmanje 400 do 600 mm zavisno o prečniku, što ukupno iznosi obično 100 do 500 grama žice za uobičajene prečnike od 1 do 12 mm. Za vrlo tanke žice ispod 0,5 mm poželjno je dostaviti kotur od najmanje dva metra, a za užad i strand poželjan je isečak od najmanje jedan metar. Koji parametri se ispituju zavisi od tipa žice i standarda prema kojem se isporučuje, te se prije uzorkovanja preporučuje dogovor o listi stavki.
Kako se postupa kada žica pukne u hvatištu ili van mjerne dužine?
Ako do loma dođe unutar hvatišta ili u neposrednoj blizini ivice hvatišta, rezultat se smatra nevažećim za izduženje i epruveta se ponavlja, jer je lom izazvan lokalnim sječenjem materijala čeljustima, a ne stvarnim svojstvima žice. Kada se koristi omotano hvatište oko cilindra ili navojno hvatište za visok čvrste žice, ovaj problem se značajno smanjuje. Lom van mjerne dužine ali unutar slobodne dužine epruvete tretira se prema standardu i izduženje se koriguje ili ispitivanje ponavlja, zavisno o zahtjevu naručioca.
Scenariji primjene
U građevinarstvu i proizvodnji prednapregnutih elemenata žica na zatezanje se koristi u fabrikama stubova, greda, ploča i sanacionih sistema, gdje pad čvrstoće ili granice tečenja znači direktnu opasnost za nosivost konstrukcije. Laboratorija prima uzorke prednapregnute žice i strand užadi iz proizvodnog procesa, iz prijemnih kontrola gradilišta i iz ekspertiza nakon oštećenja, a ispitivanje obuhvata osim zatezanja i relaksaciju, torziju i savijanje. Korisnici su projektni biroi, izvođači radova i proizvođači elemenata kojima je potrebna potvrda svojstava konkretne isporuke.
U proizvodnji užadi, dizalica, žičara i rudničke opreme svaka individualna žica koja ulazi u sastav užeta podleže kontroli zatezanja, torzije i namotavanja, jer umor i lom pojedine žice tokom rada vodi ka kaskadnom lomu cijelog užeta. Ispitivanje se izvodi pri prijemu žice iz čeličane, tokom proizvodnje užeta i nakon određenog perioda eksploatacije. Pored vlačne čvrstoće mjeri se broj uvoja do loma, adhezija cinkovog sloja i površinske greške koje iniciraju umorne pukotine.
U autoindustriji i proizvodnji opruga žica za ventilske i suspenzione opruge isporučuju se pod strogim specifikacijama čvrstoće, izduženja, dekarburizacije i čistoće čelika, jer svaka greška u mikrostrukturi prelazi u lom opruge tokom rada motora. Laboratorija sarađuje sa proizvođačima opruga, hladnim presovanim delovima i proizvođačima vijaka na ispitivanju žice za hladno oblikovanje, gdje se pored zatezanja provjerava sposobnost žice da podnese formovanje bez pukotina.
U energetici i telekomunikacijama aluminijske, čeličke i kombinovane žice za provodnike i zemljovodne konopce podležu ispitivanju izduženja, čvrstoće i prevlake, jer se provodnici u eksploataciji izlažu statičkim i vjetrovnim opterećenjima tokom decenija. Pocinkovana žica za zemljovode ispituje se i na debljinu i adheziju cinkovog sloja radi procjene trajnosti korozione zaštite. Pored toga, žice za ograde, poljoprivredu, papirnu i tekstilnu industriju testiraju se na zatezanje, savijanje i ponovno savijanje prema zahtjevima kupaca i standarda za te namjene.
Sažetak
Ispitivanje žice na zatezanje obuhvata određivanje vlačne čvrstoće, granice tečenja, dokaza čvrstoće, izduženja i kontrakcije prečnika žice svih glavnih vrsta – prednapregnute, armaturne, pocinkovane, nehrđajuće, aluminijske, bakarne i žice za užad – prečnika od ispod 0,1 mm do preko 20 mm. Uz zatezanje dostupni su i savijanje, ponovno savijanje, namotavanje, torzija, relaksacija, hemijska analiza, metalografija i kontrola debljine prevlake. Uzorci se primaju u količini od oko 100 do 500 grama, a rok ispitivanja iznosi od 7 do 15 radnih dana zavisno o obimu naručenih stavki.