Informacije o ispitivanju
Ispitivanje čelika na savijanje je mehanička ispitna metoda kojom se određuje sposobnost čeličnih proizvoda, uzoraka i konstrukcijskih elemenata da izdrže plastičnu deformaciju savijanjem bez pojave pukotina, raslojavanja ili loma, a laboratorija ZHONGXI Testing pruža ovu uslugu kao treća strana za sve glavne vrste čeličnih proizvoda. Ispitivanje se primjenjuje na armaturne šipke, valjane profile, limove, trake, cijevi, žice, žicu za prednaprezanje, čelične užadi, zavarene spojeve i gotove konstrukcijske komponente. Podaci o savijanju koriste se u graditeljstvu, mostogradnji, proizvodnji čelika, automobilskoj industriji, brodogradnji, energetici, željezničkim sustavima i proizvodnji opreme kao dokaz da materijal posjeduje dovoljnu duktilnost za oblikovanje, montažu i eksploataciju pod opterećenjem.
Svrha ispitivanja na savijanje je procjena plastične deformabilnosti čelika, odnosno njegove sposobnosti da se deformira hladno ili toplinski bez gubitka kohezije materijala. Za razliku od ispitivanja na zatezanje, koje daje kvantitativne pokazatelje kao što su granica razvlačenja i vlačna čvrstoća, ispitivanje na savijanje daje kvalitativnu i polukvantitativnu ocjenu duktilnosti, anizotropije, čistoće čelika i prisutnosti grešaka u materijalu. Tehnički se izvodi savijanjem ispitnog uzorka oko kalibarskog trna ili prilagodljivog kalupa do definiranog ugla savijanja, najčešće 90 ili 180 stepeni, uz specificirani omjer promjera trna prema debljini ili promjeru uzorka. Nakon savijanja površina radijusa savijanja i vanjska vlakna uzorka pregledavaju se na pukotine, raspucavanje, raslojavanje i druge površinske greške. Kod savijanja sa zavarom, ispituje se cjelovitost zavarenog spoja i zone uticaja topline, jer te zone često imaju smanjenu duktilnost u odnosu na osnovni metal.
Tipičan tok ispitivanja obuhvata sledeće korake: uzorkovanje i označavanje uzoraka prema specificiranoj orijentaciji prema smjeru valjanja, mjerenje stvarnih dimenzija presjeka uzorka pomičnim mjerilom ili mikrometrom, izračunavanje potrebnog promjera trna na osnovu normom definisanog omjera, postavljanje uzorka na univerzalnu ispitnu mašinu sa savojnim priborom, izvođenje savijanja kontrolisanom brzinom do zahtijevanog ugla, te vizuelni pregled savijene zone uz moguću pomoć lupe ili stereoskopske mikroskopije. Ključni parametri koji se registruju su ugao savijanja, omjer promjera trna i debljine uzorka, temperatura ispitivanja, brzina deformacije, temperatura materijala pri savijanju, te zapažanja o vrsti i veličini eventualnih grešaka. Kod tehnoloških ispitivanja cijevi dodatno se mjeri sposobnost cijevi da se savije oko trna bez lokalnog gubitka stabilnosti poprečnog presjeka, a kod žice i užadi procjenjuje se ponašanje pri namotavanju na cilindar definisanog promjera.
Osim klasičnog ispitivanja savijanja pod opterećenjem, u okviru ove usluge izvode se i srodne tehnološke probe: ispitivanje savijanjem i ravnanjem, ispitivanje savijanjem sa zavarom, ispitivanje savijanjem limova u smjeru valjanja i poprečno na smjer valjanja, ispitivanje naizmjeničnim savijanjem žice, hladno savijanje armaturnih šipki, savijanje sa specijalnim prilagodljivim kalupima za deblje presjeke i niskotemperaturno savijanje za primjenu u hladnoj klimi. Rezultati se dokumentuju fotografijama savijenih uzoraka, opisom površinskog stanja i klasifikacijom rezultata kao ispunjeno ili neispunjeno, uz navedene uslove ispitivanja u testnom izvještaju.
Obim ispitivanja
- Vruće valjane armaturne šipke sa rebrima razreda B500A, B500B, B500C, BSt500S — ispitivanje hladnog savijanja sa omjerom trna definisanim standardom za svaki razred duktilnosti.
- Obične valjane armaturne šipke kružnog presjeka — savijanje na 180 stepeni radi provjere duktilnosti mekih čelika za armiranje.
- Hladno valjane armaturne šipke i žičana armatura — ispitivanje savijanja i ravnanja radi otkrivanja krhkosti nakon hladnog ojačavanja.
- Valjani limovi opće namjene iz konstrukcijskih čelika — savijanje uzdužno i poprečno na smjer valjanja za procjenu anizotropije.
- Debeli limovi za posude pod pritiskom — savijanje pune debljine presjeka sa zahtijevanim radijusom za primjenu u energetici.
- Toplo valjane trake i hladno valjane trake — ispitivanje savijanja uskih traka za potrebe oblikovanja profilima i cijevima.
- Strukturalni profili I, H, U, L i T presjeka — tehnološka proba savijanja punih profila iz punih gredica i zavarenih profila.
- Šuplji profilni cijevi kružnog, kvadratnog i pravougaonog presjeka — savijanje oko trna radi kontrole duktilnosti bez kolapsa presjeka.
- Bešavne čelične cijevi za cjevovode i kotlove — savijanje uzorka punog presjeka ili trake izrezane iz stijenke.
- Zavarne čelične cijevi — savijanje sa zavarenim šavom u zoni maksimalnog deformacije radi procjene kvaliteta šava.
- Čelična žica za armiranje i prednaprezanje — ispitivanje namotavanjem na cilindar i ispitivanje naizmjeničnim savijanjem.
- Žica za prednaprezanje i štapovi za prednaprezanje — savijanje koje simulira manipulaciju na gradilištu bez oštećenja.
- Čelična užad za dizalice, rudarstvo i žičare — proba savijanja pojedinačnih žica oko definisanog trna.
- Čelični limovi za automobilsku industriju, uključujući dvofazne i fazno transformirajuće čelike — procjena oblikovljivosti hladnim savijanjem.
- Nerđajući čelični limovi i trake austenitne, feritne i dupleks mikrostrukture — savijanje za procjenu osetljivosti na hladnu deformaciju.
- Čelici za alate i visokočvrsti čelici — savijanje uz veće omjere trna radi kontrole pojave krhkih lomova.
- Zavareni spojevi i zavarene konstrukcije — bočno, korijensko i gornje savijanje uzoraka sa zavarenim spojem.
- Pocinkovani i prevučeni čelični limovi — savijanje uz procjenu prianjanja prevlake nakon deformacije.
- Čelične konstrukcijske komponente kao što su uglovi, nosači i zavarene grede — proba savijanja na dijelu komponente.
- Rezervo čelični poluproizvodi — kontinuirano livena slabinja, blokovi i brame radi kontrole grešaka livenja na savijenom uzorku.
- Čelične šipke za mašinsku obradu iz konstrukcijskih i legiranih čelika — savijanje radi otkrivanja unutrašnjih grešaka i segregacija.
- Niskolegirani čelici povišene čvrstoće za mostogradnju i teške mašine — savijanje sa propisanim omjerima za svaki razred čvrstoće.
- Čelični proizvodi za primjenu na niskim temperaturama — savijanje pri smanjenoj temperaturi radi procjene hladne krhkosti.
Česta pitanja
Koliko traje ispitivanje čelika na savijanje?
Uobičajeno vrijeme realizacije iznosi 7 do 15 radnih dana od prijema uzoraka, zavisno od broja ispitnih stavki, vrste uzorka, debljine presjeka i toga da li se radi o standardnom hladnom savijanju, savijanju zavarenih spojeva ili niskotemperaturnom ispitivanju koje zahtijeva kondicioniranje uzoraka u klimatskoj komori. Za obimnije programe ispitivanja sa više uzoraka iz različitih šarži ili sa dodatnim mehaničkim ispitivanjima u okviru istog zadatka, inženjeri pri prijemu daju procjenu konkretnog roka.
Koliko košta ispitivanje čelika na savijanje?
Cijena se određuje na osnovu broja ispitnih stavki, broja uzoraka, tipa proizvoda i zahtijevanog pribora, na primjer promjera kalibarskog trna za debele presjeke ili posebnog pribora za cijevi i savijanje zavara. Standardna proba savijanja na jednom uzorku cijeni se povoljnije od programa koji obuhvata uzdužno i poprečno savijanje, savijanje na više omjera trna i dodatni pregled pod mikroskopom. Tačnu ponudu sa stavkama i rokovima mogu dati inženjeri laboratorije nakon dostave podataka o proizvodu, standardu i količini uzoraka.
Koliko uzoraka treba pripremiti za ispitivanje na savijanje?
Za klasičnu probu hladnog savijanja obično je dovoljno pripremiti jedan do tri uzorka po ispitnoj stavci, dužine najmanje dvjesto milimetara ili najmanje 150 milimetara plus debljina presjeka pomnožena sa odgovarajućim faktorom, zavisno o proizvodu. Za savijanje zavarenih spojeva tipično se priprema po jedan uzorak za bočno, korijensko i gornje savijanje. U slučaju žice potrebna je duljina od nekoliko metara za namotavanje i naizmjenično savijanje. Prije dostave preporučuje se dogovor sa inženjerima o dimenzijama i orijentaciji uzorka prema smjeru valjanja, jer pogrešno uzorkovanje može učiniti rezultat neupotrebljivim za usporedbu sa standardom.
Koji se rezultat smatra ispunjenim pri ispitivanju savijanja?
Rezultat se smatra ispunjenim kada se nakon savijanja do specificiranog ugla, najčešće 90 ili 180 stepeni, oko trna propisanog promjera na vanjskoj savijenoj površini ne pojave pukotine vidljive bez povećanja, odnosno kada eventualne mikro nepravilnosti ne prekorače granične vrijednosti definisane standardom za dotični proizvod. Pukotine u zoni savijanja, raslojavanje, odvajanje rebara armaturne šipke ili pukotine u zavarenom šavu znače da rezultat nije ispunjen. U izvještaju se uz rezultat navode ugao savijanja, omjer trna, temperatura i opis površinskog stanja uzorka, čime je rezultat transparentan za dalju analizu.
Stavke ispitivanja
- Ugao savijanja — osnovni parametar koji određuje stepen plastične deformacije i usporedivost rezultata između laboratorija.
- Omjer promjera trna i debljine uzorka — mjerilo duktilnosti, jer manji omjer znači oštriji savoj i veći zahtijev prema materijalu.
- Pojava pukotina na vanjskoj savijenoj površini — kriterij prihvatljivosti, jer i male pukotine ukazuju na nedovoljnu duktilnost ili greške u materijalu.
- Raslojavanje i delaminacija u zoni savijanja — pokazatelj unutrašnjih grešaka kao što su uključenja, segregacije i greške valjanja.
- Ponašanje ivice uzorka — pojava pukotina na bočnim ivicama otkriva anizotropiju i greške ivičnog područja lima.
- Stanje zavarenog šava nakon savijanja — procjena spoja bez pukotina potvrđuje duktilnost šava i zone uticaja topline.
- Debljina ili promjer ispitnog uzorka — dimenzija od koje direktno zavisi promjer kalibarskog trna i rezultat ispitivanja.
- Smjer savijanja prema smjeru valjanja — razlika rezultata uzdužno i poprečno otkriva anizotropiju valjanog proizvoda.
- Brzina savijanja — utiče na ponašanje materijala pri plastificiranju i mora biti kontrolisana za ponovljivost.
- Temperatura ispitivanja — posebno relevantna za čelike namijenjene radu na niskim temperaturama.
- Povratna deformacija nakon rasterećenja — elastični povratak koji se mjeri kod preciznih tehnoloških proba oblikovanja.
- Pojava narandžaste kore i ljuštenja površine — pokazatelj loše površinske kvalitete valjanog proizvoda.
- Minimalni dozvoljeni radijus savijanja — parametar koji se određuje serijom savijanja oko različitih trnova.
- Broj ciklusa naizmjeničnog savijanja — mjerilo žilavosti žice pri ponovljenim promjenama smjera deformacije.
- Kolaps poprečnog presjeka cijevi — gubitak kružnosti presjeka koji ukazuje na nedovoljnu čvrstoću stijenke.
- Stanje prevlake ili cinkovog sloja nakon savijanja — prianjanje zaštitnog sloja na deformisanom podlozi.
- Pojava pukotina u zoni uticaja topline — specifična stavka za savijanje zavarenih spojeva.
- Procjena veličine pukotina — dužina i dubina pukotine mjerene pomičnim mjerilom ili mikroskopom, sa graničnom vrijednošću prihvatljivosti.
- Usporedba hladnog i toplog savijanja — razlika rezultata ukazuje na osetljivost čelika na starenje i ojačanje.
- Ponašanje rebara armaturne šipke pri savijanju — integritet rebara bez odvajanja od osnovnog presjeka.
- Prisustvo fltera i nemetalnih uključenja — indirektno ocijenjeno kroz raslojavanje i rupice na savijenoj površini.
- Ponuđena sila savijanja — registrovana vrijednost sile pri postizanju zahtijevanog ugla, korisna za tehnologe oblikovanja.
Instrumenti za ispitivanje
- Univerzalna ispitna mašina kapaciteta 600 kN — glavni uređaj za savijanje uzoraka čelika pomoću savojnog pribora i sile koja se računarski registruje.
- Univerzalna ispitna mašina kapaciteta 1000 kN za debele presjeke i profile visokih razreda čvrstoće.
- Elektrohidraulna ispitna mašina velikog kapaciteta za savijanje punih profila i armaturnih šipki velikih promjera.
- Servohidraulna mašina za niskotemperaturno ispitivanje sa klimatskom komorom za savijanje na smanjenim temperaturama.
- Kompleti kalibarskih trnova sa kalibrisanim promjerima od nekoliko milimetara do više stotina milimetara.
- Prilagodljivi kalupi za savijanje sa podešavanjem razmaka oslonaca za različite debljine uzoraka.
- Pomično mjerilo i mikrometar s tačnošću 0,01 mm za mjerenje debljine i promjera uzorka prije ispitivanja.
- Stereoskopski mikroskop za pregled savijene površine i klasifikaciju mikro pukotina i grešaka.
- Instrument za ispitivanje naizmjeničnim savijanjem žice sa programabilnim brojem ciklusa.
- Mašina za namotavanje žice na cilindre različitih promjera radi tehnološke probe savijanja žice i užadi.
- Uređaj za savijanje cijevi sa trnom i bez trna za ispitivanje savitljivosti cjevastih proizvoda.
- Brinellov i Vikersov tvrdomjer za mjerenje tvrdoće prije i nakon savijanja radi kontrole ojačanja materijala.
- Digitalni mjerač ugla i inklinometar za provjeru postignutog ugla savijanja uzoraka.
- Lupa sa osvjetljenjem za vizuelni pregled savijene zone na licu mjesta.
- Klimatska komora za kondicioniranje uzoraka na specificiranoj temperaturi prije ispitivanja.
Sažetak
Ispitivanje čelika na savijanje obuhvata određivanje duktilnosti čeličnih proizvoda savijanjem oko kalibarskog trna do zahtijevanog ugla i procjenu površine savijanja na pukotine, raslojavanje i druge greške, za armaturu, limove, trake, profile, cijevi, žice, užad i zavarene spojeve. Usluga uključuje standardno hladno savijanje, savijanje i ravnanje, naizmjenično savijanje žice, savijanje cijevi, niskotemperaturno savijanje i savijanje zavarenih spojeva, sa rokom realizacije od 7 do 15 radnih dana zavisno o obimu ispitivanja i vrsti uzoraka.