Informácie o testovaní
Skúška húževnatosti plechu je mechanická skúška, ktorá určuje schopnosť kovového plechu pohltiť energiu pri nárazovom zaťažení bez vzniku krehkého lomu, pričom ZHONGXI Testing poskytuje túto skúšku ako službu tretej strany pre plechy z ocelí, hliníkových zliatin, medi a ďalších kovových materiálov. Výsledky skúšky húževnatosti plechu sú kľúčovým vstupom pre konštrukciu tlakových nádob, mostných konštrukcií, karosérií vozidiel, lodných trupov, zásobníkov na skvapalnené plyny a ďalších stavieb, kde sa materiál v prevádzke stretáva s nízkymi teplotami, dynamickým namáhaním alebo nárazovým zaťažením. Typické aplikačné odvetvia zahŕňajú ťažký priemysel, petrochémiu, energetiku, dopravu, stavebníctvo a výrobu spotrebného tovaru, kde sa hrúbky plechu pohybujú od tenkých pásov okolo 0,5 mm až po hrubé plechy s hrúbkou nad 100 mm.
Cieľom skúšky húževnatosti plechu je zistiť, či materiál v danom teplotnom rozsahu prechádza z ťažného (duktilného) lomu na krehký lom, a teda určiť prechodovú teplotu krehkosti, energiu lomu a pomer krystalickej a vláknitej zložky lomovej plochy. Nárazová skúška ohybom podľa Charpyho a skúška s vrúbľovaným vzorkami poskytujú hodnoty absorbovanej energie, bočného prevlhčenia a percenta krystalinity, ktoré priamo ovplyvňujú posúdenie bezpečnosti konštrukcie. Skúška sa vykonáva kyvadlovým mlynom, pri ktorom kyvadlo s definovanou energiou rozťaže vrúbľovanú vzorku uloženú na podperách a senzory merajú prebytočnú energiu kyvadla. Pre tenké plechy, kde štandardizované vzorky Charpy nemožno vyrobiť, sa používajú skúšky húževnatosti ohybom, technologické skúšky prehnutím alebo skúšky pádom kladiva na menších telesách so zodpovedajúcim vyhodnotením energetickej bilancie.
Typický priebeh skúšky začína odberom skúšobného vzorku z plechu v definovanom smere valcovania (pozdĺžny alebo priečny), jeho zoskosením, prípadne tepelným spracovaním simulujúcim zvárací cyklus, následne frézovaním zárezu v tvare V alebo U s presnou geometriou vrúbľovania. Vzorka sa umiestni na podpery kyvadlového mlyna, zvolí sa energia kyvadla a skúšobná teplota v rozsahu od −196 °C (tekutý dusík) do +200 °C, pričom kryostat s metanolovou alebo alkoholovou náplňou zabezpečuje ustálenie teploty vzorky pred úderom. Po skúške sa vyhodnotí energia lomu z údaja mlyna, percento vláknitého lomu meraním lomovej plochy a bočné prevlhčenie posuvným meradlom alebo optickým systémom. Medzi základné parametre patria energia lomu KV2 alebo KV8, šírka a hĺbka zárezu, vzdialenosť podpier, teplota skúšky a orientácia zárezu voči povrchu plechu.
Pre úplné posúdenie húževnatosti sa často kombinuje nárazová skúška s meraním tvrdosti lomovej plochy, metalografickou analýzou mikroštruktúry v okolí zárezu a analýzou lomových plôch na rastrovacom elektrónovom mikroskope, ktorá rozlíši duktilný jamkový lom od krehkého štiepneho lomu a medzizrnového porušenia. Takýto súbor skúšok umožňuje objasniť príčiny poklesu húževnatosti, napríklad starnutie materiálu, krehkosť spôsobenú vodíkom, hrubnutie zrna pri prehriatí alebo vplyv zváracích tepelných cyklov v tepelne ovplyvnenej oblasti zvaru.
Testovacie položky
- Uhlíkové oceli na tlakové nádoby (P265GH, P355GH) vrátane normalizovaného stavu dodania
- Nízkolegované jemnozrnné zvarovateľné ocele (S355NL, S460NL) so zaručenou húževnatosťou pri nízkych teplotách
- Ocele pre nízkoteplotné aplikácie (16MnDR, 09MnNiDR, S355J2N) pre zásobníky skvapalnených plynov
- Vysokopevnostné nízkolegované ocele (Q690, S690QL, S890QL) hrúbok 8 až 120 mm
- Ocele pre mostné konštrukcie (Q345qD, Q420qE) vrátane zvarových spojov a tepelne ovplyvnenej oblasti
- Kotlové plechy (20G, 16Mng) pre parné generátory a výmenníky tepla
- Legované ocele na cementáciu a zušľachťovanie (42CrMo4, 34CrNiMo6) v tvare plechov
- Nerezové austenitické ocele (06Cr19Ni10, 304, 316L, 321, 347H) pre chemický a potravinársky priemysel
- Nerezové feritické a martenzitické ocele (430, 410, 1.4003, 15CrMo) vrátane ocelí s dvojfázovou štruktúrou
- Duplexné a superduplexné ocele (2205, 2507, UNS S31803, S32750) pre morské a ropné aplikácie
- Ocele odolné poveternostným vplyvom (09CuPCrNi, Corten A, Corten B) pre exteriérové konštrukcie
- Zváracie plechy po zváraní oblúkom, s meraním húževnatosti v tavne, v zvarovisku a v tepelne ovplyvnenej oblasti
- Tepelne spracované plechy po kalení a popúšťaní vrátane kontrolného stanovenia prechodovej teploty krehkosti
- Hliníkové plechy a zliatiny (5052, 5083, 6061-T6, 7075-T6) pre lodné trupy a letecké konštrukcie
- Hliníkové zvárané plechy pre cisterny a tlakové nádoby na stlačené plyny
- Medené plechy a zliatiny (Cu-ETP, Cu-DHP, mosadz H62, H68, bronz QSn6.5) pre výmenu tepla a elektrotechniku
- Titanové plechy (TA1, TA2, TC4) pre chemický priemysel, letecký priemysel a medicínske prístroje
- Niklové zliatiny (Inconel 625, Monel 400, Hastelloy C-276) v tvare plechov pre agresívne prostredie
- Yuori pozinkované a aluminizované plechy s povlakovými systémami Zn, Al-Zn a Zn-Al-Mg s hodnotením húževnatosti podkladového plechu
- Plechy z dvojvrstvových explózne valcovaných kompozitov (oceľ plus nehrdzavejúca oceľ) s hodnotením spoja
- Tenké plechy a pásy hrúbky 0,3 až 4 mm, kde sa húževnatosť hodnotí technologickou skúškou prehnutím a nárazom na menších telesách
- Skúšobné vzorky z odobratých dielov konštrukcií po prevádzke, vrátane stanovenia krehkosti spôsobenej starnutím materiálu
- Rekonštruované vzorky z tlakových nádob po opravných zvaroch s overením húževnatosti tepelne ovplyvnenej oblasti
Zhrnutie
Skúška húževnatosti plechu pokrýva nárazové skúšky ohybom, prechodové krivky krehkosti, húževnatosť zvarov, technologické skúšky prehnutia tenkých plechov a fraktografickú analýzu lomových plôch pre oceli, hliník, meď, titán a niklové zliatiny. Lehotnosť sa pohybuje od 7 do 15 pracovných dní podľa rozsahu skúšok a cena sa určuje individuálne podľa počtu položiek a teplotných hladín.