№60 აღმოსავლეთ Цინგბეი გზა, ტექნოლოგიური ზონა, ტანგშანი ქალაქი, ჰებეი ჩინეთი +86-15832531726 [email protected]
Შავი სტალის დანაირი შეიძლება მიაღწიოს დაჭიმულობის სიმაგრეს 1600 მპა-ზე მეტზე, რაც ნიშნავს, რომ ის შეიძლება გაიძლოს დაახლოებით 163 ტონა მეტრი კვადრატულზე მოწყვეტამდე 2022 წლის ISO სტანდარტების მიხედვით. როდესაც ვლაპარაკობთ დანაკარგის სიმაგრეზე ადგილს, სადაც მასალა იწყებს მუდმივად დეფორმირებას, არა უბრალოდ დახრას უკან ცივი გატანის ნიმუშებს ჩვეულებრივ ვხვდებით 1200-დან 1400 მპა-მდე დიაპაზონში. ამ შთამბეჭდავი რიცხვების გამო, ამ სახის ფოლადი ხდება პირველი არჩევანი მნიშვნელოვანი სამუშაოებისთვის, როგორიცაა მასშტაბური სავის ხიდების აშენება ან ღრმა მაღაზიების გამაგრება, სადაც ნებისმიერი სახის სტრუქტურული მავნე შედეგი იქნებოდა არსებითად არსებული. ინჟინრებს უბრალოდ ვერ შეუძლიათ რისკის დაშვება პროექტებზე მუშაობისას, რომლებიც დამოკიდებულია მასალების შენარჩუნებაზე ექსტრემალური პირობების ქვეშ.
Გაცივების პროცესი სინამდვილეში ფოლადის მკვეთრებს შორის სპეციალურად გამოყენებული გამოსახულებებით შეამაჯროებს, რაც კვეთის ზომის დაახლოებით 40 პროცენტით შემცირებას უზრუნველყოფს მასალის სიმაგრის გაზრდის პარალელურად. ეს ნიშნავს, რომ მუშაობის დაბეგვრის შემდეგ, მიღებული მავთული დაახლოებით 18-დან 22 პროცენტამდე მეტ ძალას გაუძლებს მისი სიგრძის გასწვრივ რეგულარული ცხელი რულონის ფოლადის შედარებით, მისი მასის გაზრდის გარეშე. დღესდღეობით უმეტესი ქარხნების სისტემები ავტომატურია, რომლებიც რამდენიმე სტადიის გამოსახულებებს ამართავს კომპიუტერის მეშვეობით, რაც ყველაფერს დაახლოებით პლუს ან მინუს 1% სიზუსტით უცვლის პარტიიდან პარტიამდე. ზუსტი კონტროლი მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ინჟინრებისთვის, რომლებსაც საჭიროებენ მუდმივი მასალები მათი პროექტებისთვის, სადაც წარმატება მნიშვნელოვანია.
Ნაგებობის შემდგომი გათბობა 400-დან 500 გრადუს ცელსიუსის ტემპერატურაზე (რაც დაახლოებით 752-დან 932 ფარენჰეიტამდე გადადის) დახმარებას ახდენს დუქტილობის აღდგენაში, რომელიც კარგდება მეტალის ცივი დამუშავებისას. პროცესი ჩვეულებრივ ამცირებს მარტივ ჰარდნესს 15-დან 20-მდე როკველის B სკალაზე, რადგან შენარჩუნდება დაახლოებით 90 პროცენტი ცივი დამუშავების შედეგად მიღებული საწყისი დაჭიმულობის სიმაგრისა. ამ დამუშავების ღირებულება იმაში მდგომარეობს, რომ იგი სწორად აწონასწორებს ყველაფერს. შავი ფოლადის საწყისი ამგვარად დამუშავებული ნამდვილად შეიძლება გაგრძელდეს 100 ათასზე მეტი დატვირთვის ციკლით კიდევ იმ საშიშარ ვიბრაციულ პირობებშიც კი. ფიქრობთ, რას ნიშნავს ეს ავტომობილის წარმოების ხაზების ან ღია ტიპის ასასვლელების შემთხვევაში, სადაც მოწყობილობები უნდა იმუშაოს სანდოდ და იმ ერთმანეთს მეორე დატვირთვების პირობებში.
ASTM A510 სტანდარტი ითვალისწინებს მესამე მხარის მიერ ნიმუშების განადგურებითი ტესტების ჩატარებას დაჭიმულობის თვისებების შესამოწმებლად. სერტიფიცირებული მეტალგადამუშავებელი ქარხნები ათწლეულის განმავლობაში ვალდებულნი არიან შეინახონ ძალის გაგრძელების მრუდების ჩანაწერები მეტალურგიული ანგარიშებთან ერთად. 5 მმ-ზე გრძელი გამტარებისთვის ულტრაბგერითი ტესტირება დღეს სტანდარტულ პროცედურად იქცა. ეს საშუალებას გვაძლევს აღმოვაჩინოთ ზედაპირის ქვეშ მდებარე უხილავი ნაკლი, რომელიც თვალით ვერ იხილება. რიცხვებიც საინტერესო ისტორიას გვი рассказывает. 2020 წელთან დაკავშირებით, როდესაც ეს პრაქტიკა გავრცელდა, მშენებლობის დროს მავთულის დაშლის შემთხვევებში მკვეთრად შემცირდა დაახლოებით 37%-ით მონაცემების მიხედვით, რომლებიც მოპოვებულია ასაწევი მოწყობილობების ინჟინრების ასოციაციიდან. ეს სამშენებლო ინდუსტრიისთვის საიმედოობის სტანდარტების საკმარისად მნიშვნელოვანი გაუმჯობესებაა.
Შავი ფოლადის დამცავი ოქსიდაციის შრე მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ღია წყლის ზონებში, სადაც მარილიანი წყალი კოროზიას აჩქარებს დაახლოებით 8-დან 12-ჯერ იმ სიჩქარეზე დამოკიდებულებით, რაც მოხდება შიდა ტერიტორიებში, მასალების დაცვის ინსტიტუტის 2023 წლის კვლევის მიხედვით. რაც ბუნებრივად ქმნის ზედაპირზე ძირითადად ირით მჟავა ოქსიდი (Fe3O4), ხშირად მოიხსენიება პატინას, რომელიც ვითარდება წარმოების პროცესის სწორად კონტროლის დროს. ეს შრე მოქმედებს როგორც დამცავი დაფა დამატებითი საფარის გარეშე დაზიანების შემცირებაში დაახლოებით 40-60 პროცენტით. ბოლო კვლევები 2024 წელს აჩვენებს, რომ ასეთი ოქსიდაციის შრე იძლევა იმავე დაცვას, რაც ჩვეულებრივი ცინკის დამუშავებული ფოლადის პროდუქტები, თუ გარემოს აქვს ნეიტრალური pH მნიშვნელობა. თუმცა, მჟავა პირობების შემთხვევაში, სტანდარტული ცინკის დამუშავება კვლავ უმჯობესია, რადგან ის აგრძელებს მოწყობილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობას დაახლოებით 3-5 წელზე, მიუხედავად იმისა, რომ მასალების საერთო ხარჯები 22-35 პროცენტით მეტია.
Არალაქირებული ზედაპირები საუკეთესოდ გამოიყენება სასოფლო-სამეურნეო მანქანებისთვის, ვინაიდან მიწა სწრაფად ამოწვებს ცინკის საფარს, როგორც წესი 18-დან 24 თვემდე გამოყენების შემდეგ. ასეთი ზედაპირების განსაკუთრებულობა იმაში მდგომარეობს, რომ ჟანგის შრე გამძლეა მცირე ხაზებისა და აბრაზიების მიმართ. ეს ნიშნავს, რომ კონსტრუქცია გაცილებით უფრო ხანგრძლივად ინარჩუნებს თავის მდგრადობას და სტაბილურობას დალაქირებული ანალოგებთან შედარებით. მეწყერების გამოკითხვები აჩვენებს, რომ მათ დაახლოებით 30%-ით ნაკლებად სჭირდებათ მანქანების ნაწილების ჩანაცვლება, როგორიცაა კომბაინის ჰარვესტერის ბადეები ან მისაბმელი ნაგებობები სახოცი საშუალებებისთვის. როდესაც საუბარი ხდება ნავებზე და სხვა ზღვის ინვენტარზე, სიტუაცია კიდევ უფრო საინტერესოა. ამჟამად უმეტესი სანავმშენებლო კომპანიები მოითხოვს სპეციალურ შემოწმებას, სადაც ყოველი 6 თვის განმავლობაში ინახება მეტალის სისქე ულტრაბგერითი გამოყენებით. ეს ტესტები დახმარებას გაუწევს მეტალში მცირე ნაპრალების დროულად აღმოჩენაში, სანამ ისინი სერიოზულ პრობლემებად იქცევიან, რამაც შეიძლება დაარღვიოს უსაფრთხოება ზღვაზე.
Ნახშირბადოვანი ფოლადის დანა მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მშენებლობაში, განსაკუთრებით კი რკინაბეტონში ბეტონის არმატურა და წინასწარ დატვირთული სისტემები . სერტიფიცირებული ხარისხების გამოყენებით, რომლებიც აღემატება 1,500 MPa-ს ზემოქმედების სიმტკიცეში, საშუალებას იძლევა მშენებლობაში გამოვიყენოთ უფრო მსუბუქი და ძლიერი ბეტონის კონსტრუქციები. წინასწარ დატვირთვის სფეროში განხორციელებულმა ინოვაციებმა მასალების ხარჯები შეამცირა 12–18%-ით საშუალოდ სტანდარტული მეთოდების შედარებით (საერთაშორისო ბეტონის კვლევის ინსტიტუტი, 2024).
Მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი აზიის ქვეყნების მსგავსად, იაპონიაში სეისმური აქტივობა ხშირად გვხვდება, შავი სამაგრე და მისი სიმტკიცისა და მოქნილობის საუკეთესო თანაფარდობის გამო იდეალურად გამოიყენება სტრუქტურული ბადის მოპყრობისთვის. 2023 წელს ჩატარებული ანალიზის მიხედვით, იაპონიაში არსებული რეკონსტრუქციის პროექტებში შედარებით, შენობები, რომლებიც გამაგრდა 6 მმ შავი სამაგრის ბადით, გაუძლა გვერდითი ძალების 30%-ით მაღალ დონეს ცინკის დამუშავებული ალტერნატივებთან შედარებით. ძირითადი გამოყენების სფეროებია:
Ელ Ტაიპეი 108 აშვენება მისი საყრდენი სისტემის ანკერირებისას გამოიყენა შავი ფოლადის ტყავის ძაფი, რამაც უზრუნველყო განსაკუთრებული მდგრადობა მყიფ მიწაში. მონიტორინგის შედეგებმა აჩვენა:
Მეტრი | Შესრულება | Ინდუსტრიული სტანდარტი |
---|---|---|
Დატვირთვის გადახრა | ±1.2% | ±3.5% |
Კოროზიის სიჩქარე | 0.03 მმ/წელი | 0.15 მმ/წელი |
Შენარჩუნების ციკლები | 15-წლიანი ინტერვალით | 7-წლიანი ინტერვალით |
Ეს მაჩვენებელი შეამცირა გრძელვადიანი მომსახურების ხარჯები 40%-ით, ხოლო ეს მონაცემები შეესაბამებოდა ტაივანის მკაცრ სეისმურ უსაფრთხოების სტანდარტს AA-3.
Მინინგის მოპედებში, შავი ფოლადის მავთული ატარებს სტანდარტული ნახშირბადოვანი ფოლადის სიმძლავრის 30–50%-ს. აბრაზიული ქვის ზედაპირები და დინამიური დატვირთვა იწვევს მავთულის მატყუარების 83%-ს ასასვლელ ბორტებში (Mining Materials Journal 2023). კონვეიერის საყრდენი სისტემებისთვის საჭიროა დაშლის მინიმალური სიმაგრე 1,870 MPa, რათა თავიდან იქნას აცილებული საფრთხის მქონე დაბრკოლებულ სივრცეებში მოხვედრა.
1,500 მეტრზე მეტ სიღრმეში, შავი ფოლადის მავთული ინახავს მისი სიმაგრის 92%-ს, რაც 37%-ით აღემატება ცინკით დაფარული ალტერნატივებს მარილიანი წყლის კოროზიის წინააღმდეგ (Offshore Engineering Report 2024). ეს სიმართლიანობა აუცილებელია სამაგრე მილსადენების დაკიდებისა და ROV მავთულებისთვის, სადაც მატყუარი შეიძლება იყოს ხარჯიანი დანების ან გარემოს დაზიანების მიზეზი.
Სამართლებრივი სტანდარტები მოითხოვს ელექტრომაგნიტური ტესტირებას ყოველ 250 ოპერაციულ საათში იმ მანქანებისთვის, რომლებიც 50 ტონაზე მეტის აწევას ახორციელებენ. პირების ასაწევად განკუთვნილი კოშკების შემთხვევაში 7:1 უსაფრთხოების მარჟა გამოიყენება, რაც ნიშნავს, რომ შავი ფოლადის კაბელი უნდა გაძლებდეს 35 კნ დატვირთვას მიუხედავად 5 კნ სამუშაო ლიმიტისა, რათა უზრუნველყოფილ იქნას მაქსიმალურად უსაფრთხოება ექსპლუატაციაში.
2023 წელს ჩატარებული გამოკითხვის შედეგად 120 მანქანის მომჭიდროებელთაგან 68%-მა აღნიშნა, რომ ისინი ხელახლა იყენებენ შავ ფოლადის კაბელს არაკრიტიკულ აპლიკაციებში, მიუხედავად იმ რეკომენდაციებისა, რომლებიც ამბობენ, რომ მას უნდა შეეწყვიტოს გამოყენება 2000 დატვირთვის ციკლის შემდეგ. თუმცა, აზიდის და მაინინგის სექტორებში შენახვის გრაფიკის შესაბამისობა 89%-ია, რაც განპირობებულია მკაცრი პასუხისმგებლობით და უსაფრთხოების სტანდარტებით.
Როდესაც შავი ფოლადის და გამხნილი რკინის გამტარი ვუდრებთ ერთმანეთს, არავითარი კონკურენცია არ არსებობს. შავი ფოლადი უფრო მაღალი მაჩვენებლებით გამოირჩევა სხვადასხვა მიმართულებით, მათ შორის სიმტკიცეში, წონაში და სიცოცხლის ხანგრძლივობაში. მაგალითად განვიხილოთ სიმაგრის სიმტკიცე. შავი ფოლადის შემთხვევაში იგი 1500-დან თითქმის 1800 მპა-მდე იხილება, ხოლო ჩვეულებრივი რკინის გამტარის შემთხვევაში მხოლოდ 400-დან 600 მპა-მდე. და ასევე, შავი ფოლადი მოცულობის მიხედვით 15-20 პროცენტით იოლია. საიდუმლო ტესტები საუკეთესო მაჩვენებლებს აჩვენებს. ეს მასალა გატეხვამდე 2-3-ჯერ მეტ ტარიფს გაუძლებს დატვირთვის ციკლს. ეს კი შავ ფოლადს განსაკუთრებით მოუწოდებს იმ სისტემებისთვის, სადაც კომპონენტები არასწყვრთნივ მოძრაობენ, ან ნებისმიერი სახის მანქანებისთვის, რომლებიც მუდმივად იძლევიან ვიბრაციას.
Თვისება | Შავი ფოლადის მავთული | Გამხნილი რკინის გამტარი |
---|---|---|
Ტიპიური სიმაგრის სიმტკიცე | 1650 მპა | 520 მპა |
Წონა მეტრზე (Ø5მმ) | 0,154 კგ | 0,189 კგ |
Გამტარი ციკლები (გასატეხად) | 1,2 მილიონი | 450,000 |
Მიუხედავად იმისა, რომ შავი საწყო სალომო დროის ხარჯებს 25–40%-ით ამატებს, მისი ციკლური ეკონომიკა უფრო მაღალია. 2023 წელს წამოწყებულმა ინდუსტრიულმა კვლევამ აჩვენა, რომ მაინინგში გალვანიზებული ფოლადის შედარებით შეცვლები 62%-ით ნაკლები იყო, ხოლო წელიწადში მომსახურების ხარჯები 18 დოლარით შემცირდა ტონაზე. მისი ბუნებრივი ოქსიდური ფენა არიდებს საჭიროებას საფარის მუდმივ შესანარჩუნებელ მომსახურებაში, რაც გრძელვადიან ხარჯებს კიდევ უფრო ამცირებს.
Შავი ფოლადის დანა ხანგრძლივად არის პოპულარული მწარმოებლებს შორის ცივი თავგადასავლის აპლიკაციებისთვის, რადგან ის პროგნოზირებადად იქცევა დეფორმაციისას. გასვლის სიმტკიცე მნიშვნელოვნად არ იცვლება დაახლოებით 3%-ის ფარგლებში, რაც გაცილებით უკეთესია აღდგენილი ფოლადის შენადნობების შედარებით, რომლებიც იხლება დაახლოებით 12%-ით. ეს სტაბილურობა ნიშნავს სტრუქტურულ კომპონენტებში უფრო ძლიერ და სანდო კავშირებს. სხვა მნიშვნელოვანი უპირატესობა არის ის, რომ ზედაპირის ტექსტურა ნამდვილად უკეთ მიება ეპოქსი საფარებს. გამოცდები აჩვენებს დაახლოებით 40%-იან გაუმჯობესებას პოლირებული ვარიანტების მიმართ, რაც ამ თვისებას განსაკუთრებით ფასეულს ხდის იმ აღჭურვილობის შემთხვევაში, რომელიც სამყაროში და ქარხნებში არსებული მუდმივი ვიბრაციების პირობებში მუშაობს.
Შავი ფოლადის დანას შეუძლია მიაღწიოს დაჭიმულობის სიმტკიცეს 1600 MPa-ზე მაღლა, რაც ხდის მას მოწყობილობებისთვის გამოსაყენებლად მაღალი დატვირთვის შემთხვევაში, როგორიცაა სავიბრაციო ხიდები და ღრმა მაღაზიების გამაგრება.
Გაცივებით გადამუშავების შედეგად შავი საწყო დამაგრდება და გამძლედ იქცევა მისი განივი კვეთის დაახლოებით 40%-ით შემცირების ხარჯზე, რაც შესაძლებლობას იძლევა ის გაუმკლავდეს ძალას ცხელწვეული ფოლადის მაჩვენებელზე 18-22%-ით მეტს.
Სითბოს მოპყრობა, მაგალითად გამხნელება, აღადგენს გაცივებით დამუშავების დროს დაკარგულ გაჭიმვადობას, რასაც შეუნარჩუნდება საწყოს გაუმჯობესებული სიგრძივი სიმტკიცის 90%.
1,500 მპა-ზე მაღალი სიგრძივი სიმტკიცით შავი საწყო არის ძირეული მასალა ბეტონის არმატურისა და წინასწარ დაძაბული სისტემებისთვის, რაც უზრუნველყოფს უფრო მსუბუქ და გამძლე კონსტრუქციებს.
Დიახ, მისი დამცავი ოქსიდური შრის წყალობით ის მაღალ კოროზიის მედეგობას ამჟღავნებს, რაც ხდის მას მოწყობილს საოფშორე და მარილიან გარემოში გამოსაყენებლად.