ວິທີການທົດສອບຄຸນສົມບັດທາງກົລະໄຊຂອງຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ການທົດສອບການດຶງ: ການວັດແທກຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ເຫດຜົນທີ່ຄຸນສົມບັດການດຶງກຳນົດຂອບເຂດຄວາມປອດໄພໃນການອອກແບບໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ລັກສະນະທາງການດຶງຂອງວັດສະດຸເປັນພື້ນຖານສຳລັບຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ ເນື່ອງຈາກມັນກຳນົດວ່າຊີ້ນສ່ວນເຫຼັກຈະປະຕິບັດຢ່າງໃດເມື່ອຖືກກຳລັງດຶງໃນເວລາທີ່ໃຊ້ງານປົກກະຕິ. ເມື່ອເຮົາເວົ້າເຖິງຄວາມແຂງແຮງທີ່ເລີ່ມເກີດການເปลີ່ນຮູບ (yield strength) ນີ້ເປັນຈຸດທີ່ວັດສະດຸເລີ່ມປ່ຽນຮູບແບບຢ່າງຖາວອນ ຖ້າຖືກເຄື່ອນໄຫວເກີນຈຸດນີ້. ການເກີນຈຸດເທົ່ານີ້ອາດຈະນຳໄປສູ່ບັນຫາທີ່ຮ້າຍແຮງເຊັ່ນ: ການບິດເບືອນ ຫຼື ການສູນເສຍຄວາມສະຖຽນ, ໂດຍເປັນພິເສດໃນຊີ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ຮັບນ້ຳໜັກ. ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເກີດຈາກການດຶງສູງສຸດ (Ultimate Tensile Strength - UTS) ແຈ້ງໃຫ້ເຮົາຮູ້ວ່າ ຄວາມເຄັ່ນຕຶງສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸຈະຮັບໄດ້ກ່ອນທີ່ຈະແຕກຫັກຢ່າງສິ້ນເຊີງ. ຕົວເລກນີ້ຊ່ວຍກຳນົດຂອບເຂດທີ່ເປັນຈິງໃນການຮັບນ້ຳໜັກທີ່ໂຄງສ້າງຈະສາມາດຮັບໄດ້ຢ່າງປອດໄພ. ຍົກຕົວຢ່າງເຫຼັກ ASTM A36: ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເລີ່ມເກີດການເປີ່ນຮູບຕ່ຳສຸດຂອງມັນຢູ່ທີ່ປະມານ 250 MPa ແລະ UTS ຢູ່ໃນໄລຍະປະມານ 400 ເຖິງ 550 MPa. ຕົວເລກເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດຄຳນວນຄວາມປອດໄພທີ່ເໝາະສົມໃນການອອກແບບສິ່ງກໍ່ສ້າງ ຫຼື ສະພານ. ຄວາມຍືດຫຸ່ນ (Ductility) ກໍສຳຄັນເຊັ່ນກັນ ເນື່ອງຈາກມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸຈະຍືດອອກໄດ້ຫຼາຍປານໃດກ່ອນທີ່ຈະແຕກຫັກ, ໂດຍມີການວັດແທກຕາມມາດຕະຖານເຊັ່ນ: ISO 6892-1. ວັດສະດຸທີ່ມີອັດຕາການຍືດຕົວ (elongation) ເກີນ 18% ຈະສະແດງເຖິງສັນຍານເຕືອນຜ່ານການຍືດອອກທີ່ສັງເກດເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນກ່ອນທີ່ຈະເກີດການລົ້ມສະລາຍຢ່າງສິ້ນເຊີງ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຈາກເຫດເຂີນເຂີນ ຫຼື ສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ຖືກສຳຜັດຕໍ່ການສັ່ນໄຫວ ແລະ ການເคลື່ອນໄຫວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ການວິເຄາະຄວາມເຄັ່ນ–ຄວາມເຄື່ອນຕົວຕາມມາດຕະຖານ ASTM E8/E8M ແລະ ISO 6892-1 ສຳລັບເຫຼັກໂຄງສ້າງ

ການທົດສອບຄວາມດຶງຕາມມາດຕະຖານທີ່ກຳນົດໄວ້ຕາມ ASTM E8/E8M ຫຼື ISO 6892-1 ຈະໃຫ້ເສັ້ນທາງຄວາມເຄັ່ນ–ຄວາມເຄື່ອນຕົວທີ່ສາມາດທົດສອບຊ້ຳໄດ້ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຢືນຢັນຄວາມສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ກຳນົດຂອງເຫຼັກໂຄງສ້າງເຊັ່ນ: EN 10025-2 ຫຼື ASTM A615. ຕົວຢ່າງຈະຖືກດຶງອອກດ້ວຍອັດຕາຄວາມເຄື່ອນຕົວທີ່ຄວບຄຸມໄວ້ຈົນເຖິງຈຸດທີ່ແຕກ, ໂດຍບັນທຶກເອກະລັກສຳຄັນຕໍ່ໄປນີ້:

ASTM E8/E8M ກຳນົດຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຈາະຈົງຕໍ່ຄວາມໄວຂອງ crosshead ໃນຂະນະທີ່ ISO 6892-1 ໃຫ້ຫ້ອງທົດລອງມີທາງເລືອກຫຼາຍຢ່າງໃນການຄວບຄຸມອັດຕາການແຕກຫັກ (strain rates) ໃນระหว່າງການທົດລອງ. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ປະກອບດ້ວຍການຮັກສາອັດຕາການຍືດຕົວທີ່ຄົງທີ່ ຫຼື ອັດຕາການນຳເອົາຄວາມເຄັ່ນ (stress application rate) ທີ່ຄົງທີ່, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ງ່າຍຂຶ້ນໃນການເຮັດວຽກກັບເຫຼັກປະເພດຕ່າງໆ ຂຶ້ນກັບສິ່ງທີ່ຕ້ອງການທົດລອງຢ່າງເປັນສະເພາະ. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນເພາະວ່າເຫຼັກບາງປະເພດມີຄວາມຕອບສະຫນອງດີກວ່າຕໍ່ເງື່ອນໄຂການທົດລອງບາງຢ່າງເທື່ອອື່ນ. ນ່າສົນໃຈເປັນພິເສດ, ເມື່ອການທົດລອງເຫຼົ່ານີ້ຖືກດຳເນີນການດ້ວຍວັດຖຸອ້າງອີງທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງ (certified reference materials), ມາດຕະຖານທັງສອງຈະໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄ່ອນຂ້າງຄືກັນເຖິງແມ່ນຈະຈັດປະເພດເຫຼັກໂຄງສ້າງ. ຄວາມເປັນເອກະພາບນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດຕັດສິນໃຈຢ່າງໝັ້ນຄົງວ່າວັດຖຸດັ່ງກ່າວເຂົ້າເກນຂໍ້ກຳນົດຫຼືບໍ່ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງສົງໄສຕໍ່ຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກບົດລາຍງານຂອງຫ້ອງທົດລອງ.

ການທົດລອງຄວາມແຂງເປັນດັດຊະນີທີ່ເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ການປະເມີນຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ວິທີ Brinell ແລະ Rockwell: ຄວາມຖືກຕ້ອງ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດສຳລັບສ່ວນປະກອບໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ຜ່ານການມວນຮ້ອນ

ການທົດສອບຄວາມແຂງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນຢ່າງໄວວ່າຊີ້ນສ່ວນເຫຼັກມີຄວາມແຂງແຮງປານໃດ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ມີປະໂຫຍດຫຼາຍເມື່ອການກວດສອບຊີ້ນສ່ວນໃນຂະນະການຜະລິດ ຫຼື ຢູ່ໃນສະຖານທີ່ຈິງ. ການທົດສອບ Brinell ດຳເນີນການດ້ວຍການກົດລູກເຫຼັກທີ່ເຮັດຈາກ tungsten carbide ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 10 ມີລີແມັດ ໃສ່ວັດສະດຸດ້ວຍແຮງປະມານ 3,000 kgf. ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຮ່ອຍກົດທີ່ໃຫຍ່ຂຶ້ນ ເຊິ່ງຈະສະເລ່ຍຄ່າຄວາມແຂງໃນເຂດທີ່ກວ້າງຂື້ນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເໝາະສຳລັບຊີ້ນສ່ວນທີ່ຜ່ານການມວນຮ້ອນ (hot rolled) ທີ່ມີພື້ນຜິວບໍ່ເປັນເອກະພາບທົ່ວທັງເນື້ອວັດສະດຸ. ແຕ່ມີຂໍ້ຈຳກັດໜຶ່ງ: ຮ່ອຍກົດທີ່ໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ເໝາະສຳລັບຜິວທີ່ບາງຫຼື ຜິວທີ່ໄດ້ຮັບການປຸງແຕ່ງເສັ້ນສຸດທ້າຍແລ້ວ. ການທົດສອບ Rockwell ໃຊ້ວິທີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ໂດຍໃຊ້ແຮງທີ່ນ້ອຍກວ່າ ແລະ ໃຊ້ຫົວວັດສະດຸທີ່ເຮັດຈາກເພັດ ຫຼື ເຫຼັກທີ່ຖືກປຸງແຕ່ງໃຫ້ແຂງ. ວິທີນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ການກວດສອບຄຸນນະພາບເກີດຂື້ນໄວຂື້ນໃນແຖວການຜະລິດ, ແຕ່ຂໍ້ເສຍຄືຕ້ອງການຜິວທີ່ສະອາດຫຼາຍ ໂດຍບໍ່ມີຊັ້ນເຫຼັກທີ່ເກີດຈາກການມວນ (mill scale), ສິ່ງນີ້ຈຶ່ງຈຳກັດການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນຜະລິດຕະພັນເຫຼັກທີ່ຜ່ານການມວນຮ້ອນທົ່ວໄປ. ມີສູດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຄ່າຄວາມແຂງກັບຄວາມແຂງແຮງດຶງສຸດທ້າຍ (ເຊັ່ນ: HB 300 ເທົ່າກັບປະມານ 1,000 MPa), ແຕ່ຄວນຈື່ວ່າການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ອາດແຕກຕ່າງກັນໄດ້ປະມານ 15% ເນື່ອງຈາກປັດໄຈຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ລັກສະນະເມັດ (grain patterns), ອິດທິພົນຂອງການເກີດເປັນແຖວ (banding effects), ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເຫຼືອຈາກຂະບວນການຜະລິດ. ແລະຢ່າລືມວ່າ ການທົດສອບຄວາມແຂງບໍ່ໃຫ້ຂໍ້ມູນໃດໆກ່ຽວກັບການທີ່ວັດສະດຸຈະງໍ, ຍືດ, ຫຼື ສຳເລັດເປັນເອກະລັກເມື່ອຢູ່ພາຍໃຕ້ຄວາມເຄັ່ງຕຶດ. ມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ມີປະໂຫຍດ, ແຕ່ບໍ່ເພີຍພໍເທົ່າໃດເມື່ອໃຊ້ປະເມີນຊີ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງທີ່ສຳຄັນທີ່ຕ້ອງໃຫ້ຄວາມປອດໄພເປັນອັນດັບທຳອັນດັບຕົ້ນ.

ການປະເມີນຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການດັດແປງ: ການທົດສອບ Charpy V-Notch ສຳລັບການປະຕິບັດງານໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳໃນໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ພຶດຕິກຳການປ່ຽນຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເຖິງຄວາມເປີດເຜີຍ (ductile-to-brittle transition) ໃນຂໍ້ຕໍ່ໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ຖືກເຊື່ອມ

ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍຄວາມຮ້ອນສ້າງເຂດທີ່ເຫຼັກປ່ຽນແປງໃນລັກສະນະທີ່ສາມາດເປັນໄດ້ຄ່ອນຂ້າງສັບສົນ. ຈຸດເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະສະແດງໂຄງສ້າງເມັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເຫຼືອຈາກການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ບາງຄັ້ງກໍມີບັນຫາການເກີດຄວາມເປື່ອຍຕົວຈາກໄຮໂດຣເຈນ. ປັດໄຈທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເຂດເຫຼົ່ານີ້ມີໂອກາດແ cracks ແຕກຢ່າງທັນທີທັນໃດເມື່ອອຸນຫະພູມລົງຕໍ່າກວ່າຈຸດທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ຈຸດປ່ຽນຜ່ານຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເປັນຄວາມເປື່ອຍຕົວ' (DBTT). ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມເທົ່ານີ້, ເຫຼັກຈະປ່ຽນຈາກການຄື້ມຕົວ ແລະ ດູດຊຶມພະລັງງານໄປເປັນການຫັກເປັນເອກະລາດໂດຍບໍ່ມີສັນຍານເຕືອນໃດໆ. ບັນຫານີ້ຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນໃນສ່ວນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ໜາ, ໃນເຂດທີ່ຖືກປ່ຽນແປງຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ), ແລະ ໃນໂຄງສ້າງທີ່ສ້າງຂຶ້ນສຳລັບເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເຂດອາກຕິກ ຫຼື ສະຖານທີ່ເກັບຮັກສາທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳຫຼາຍ (cryogenic storage facilities). ເພື່ອທົດສອບຄວາມແຂງແຮງທີ່ແທ້ຈິງຂອງວັດສະດຸໃນສະພາບການເຫຼົ່ານີ້, ວິສະວະກອນຈະໃຊ້ວິທີທົດສອບທີ່ເອີ້ນວ່າ 'Charpy V-Notch testing'. ວິທີນີ້ວັດແທກປະລິມານພະລັງງານທີ່ວັດສະດຸດູດຊຶມໄດ້ກ່ອນທີ່ຈະແຕກຫັກໃນການທົດສອບດ້ວຍການດົນເດື່ອນ. ຜົນໄດ້ຮັບຈະຊ່ວຍກຳນົດວ່າເຫຼັກປະເພດໃດ ແລະ ວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ປະເພດໃດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດໃນການຮັກສາຄວາມແຂງແຮງໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳຫຼາຍເຖິງແມ່ນວ່າການລົ້ມສະລະຈະບໍ່ຖືກຍອມຮັບ.

ຕົວຊີ້ວັດການດູດຊຶມພະລັງງານ ແລະ ການຕີຄວາມຫມາຍຕາມມາດຕະຖານ ASTM E23 ເພື່ອການຢືນຢັນຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ

ມາດຕະຖານ ASTM E23 ກຳນົດຮູບຮ່າງຂອງຕົວຢ່າງ (10 × 10 × 55 ມມ), ລັກສະນະຂອງຮອຍແຕກ (ເລິກ 2 ມມ, ມຸມ 45°), ແລະ ເງື່ອນໄຂການທົດສອບ—ລວມທັງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມໃນຂອບເຂດ ±2°C—ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງໃນການທົດສອບລະຫວ່າງຫ້ອງທົດສອບຕ່າງໆ. ຜົນໄດ້ຮັບຈະຖືກຕີຄວາມຫມາຍຜ່ານຕົວຊີ້ວັດສາມຢ່າງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ:

ຕົວເລກທີ່ຢູ່ຫຼັງຂອງການກຳນົດລັກສະນະວັດຖຸຈະມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງເມື່ອເຮັດວຽກກັບສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກພື້ນຖານທີ່ຕ້ອງຮັບມືກັບການປະທົບທີ່ຮຸນແຮງ. ສິ່ງທີ່ຄວນຄິດເຖິງຄື: ຕົວເຄື່ອນທາງຂອງສະພານທີ່ຕ້ອງຮັບການປະທົບຈາກຍານພາຫະນະ, ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທີ່ຕັ້ງຢູ່ເທິງທະເລທີ່ຕ້ອງຕໍ່ສູ້ກັບພາບນ້ຳກ້ອນ, ຫຼື ຖັງເກັບທີ່ໃຊ້ເກັບກາຊີເທີເລີ່ງທຳມະຊາດທີ່ຖືກເຢັນຈົນເຖິງອຸນຫະພູມ -165 ອົງສາເຊີເລັຽດ. ການທົດສອບໃນໂລກຈິງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເລື່ອງທີ່ຊັດເຈນຫຼາຍ: ເມື່ອວິສະວະກອນເລືອກຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານ Charpy V-notch ໃຫ້ເໝາະສົມກັບອຸນຫະພູມການໃຊ້ງານຈິງ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງ. ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກຈະບໍ່ແຕກຫັກ ຫຼື ລົ້ມສະລາກສະລ້ອກຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດອີກຕໍ່ໄປໃຕ້ສະພາບການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັບມື.

ການທົດສອບເຄື່ອງຈັກເພີ່ມເຕີມເພື່ອປະເມີນຜົນການປະຕິບັດຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກໃນໂລກຈິງ

ການທົດສອບການງໍ່, ການງໍ່ຄືນ, ແລະ ການທົດສອບຄວາມເຖື່ອນ: ປະເມີນຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຂຶ້ນຮູບເຢັນ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວຂອງຊິ້ນສ່ວນໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ການທົດສອບຄວາມຕຶງ, ຄວາມແຂງ, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຊົງຕົວໃຫ້ຂໍ້ມູນພື້ນຖານກ່ຽວກັບການປະພຶດຕົວຂອງວັດສະດຸ, ແຕ່ຍັງມີການທົດສອບເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບຄຸນສົມບັດເຄື່ອງຈັກອື່ນໆອີກທີ່ຈະບອກເຮົາຢ່າງແທ້ຈິງວ່າເກີດຫຍັງຂຶ້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກຜະລິດ ແລະ ໃຊ້ງານໃນສະພາບການຈິງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການທົດສອບການງອງຕາມມາດຕະຖານ ASTM E290. ການທົດສອບນີ້ຈະກວດສອບຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸໃນການຂຶ້ນຮູບໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຄວາມຮ້ອນ (cold forming) ໂດຍການງອງຕົວຢ່າງທີ່ເອົາໄປວາງຢູ່ເທິງ mandrel. ສິ່ງທີ່ເຮົາກຳລັງຊອກຫາຢູ່ທີ່ນີ້ແມ່ນວ່າ ສ່ວນທີ່ຖືກມວນ (rolled sections), ແຜ່ນ (plates), ຫຼື ເສັ້ນລວມເຫຼັກ (rebar) ຈະແ cracks ຫຼື ບໍ່ເມື່ອຖືກງອງໃນຂະບວນການຜະລິດ. ອີກຢ່າງໜຶ່ງແມ່ນການທົດສອບການງອງຊ້ຳ (rebend testing) ທີ່ເປັນການທົດສອບທີ່ລະອອນກວ່າເກົ່າ. ພາຍຫຼັງຈາກການງອງຄັ້ງທຳອິດ, ຕົວຢ່າງຈະຖືກເກັບໄວ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເກົ່າ (aging) ກ່ອນ, ເຊັ່ນ: ຖືກເປີດເຜີຍຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ຄວາມຊື້ນ, ແລ້ວຈຶ່ງຖືກງອງອີກຄັ້ງ. ການທົດສອບນີ້ຊ່ວຍໃນການຄົ້ນພົບບັນຫາການເສື່ອມຄຸນນະສົມບັດເຊິ່ງເກີດຂຶ້ນຢ່າງຊ້າ (delayed embrittlement) ທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນໃນໂຄງສ້າງຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ເສັ້ນລວມເຫຼັກທີ່ຖືກດຶງຕຶງຫຼັງ (post-tensioned tendons) ຫຼື ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຮັດດ້ວຍເຫຼັກ (welded reinforcements) ໂດຍບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະບໍ່ປາກົດທັນທີ. ການທົດສອບຄວາມເຫຼື່ອມ (fatigue testing) ແມ່ນອີກດ້ານໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍ ເຊິ່ງຖືກຄຸມຄອງໂດຍມາດຕະຖານຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ASTM E466 ສຳລັບການທົດສອບທີ່ມີຄວາມເຄັ່ນ (loads) ທີ່ຄົງທີ່ ຫຼື E606 ສຳລັບການທົດສອບທີ່ມີຄວາມເຄັ່ນປ່ຽນແປງ. ການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຮັດຊ້ຳຄວາມເຄັ່ນຫຼາຍໆຄັ້ງໃນເວລາສັ້ນໆ ເຊິ່ງເປັນການເລືອກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຂຶ້ນໄວໆ ກ່ວ່າການທີ່ຈະຕ້ອງໃຊ້ເວລາຫຼາຍສິບປີໃນສະພາບການໃຊ້ງານຈິງ. ແລະ ພວກເຮົາຕ້ອງຮັບຮູ້ວ່າ ການເສື່ອມເນື່ອງຈາກຄວາມເຄັ່ນ (fatigue) ແມ່ນເປັນສາເຫດຂອງການລົ້ມສະຫຼາຍຂອງໂຄງສ້າງຫຼາຍກວ່າ 50% ທີ່ເກີດຈາກການສຶກສາການສຶກສາການເສື່ອມເນື່ອງ (wear and tear) ຕາມເວລາ, ອ້າງອີງຕາມ ASM Handbook ເລ່ມທີ 11 ປີ 2023. ດ້ວຍການທຳການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້, ວິສະວະກອນຈະໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າກ່ຽວກັບເວລາທີ່ເລີ່ມເກີດເປັນແຕກ (crack initiation) ແລະ ອັດຕາທີ່ແຕກເຫຼົ່ານີ້ເຕີບໂຕໄວເທົ່າໃດ ພາຍໃຕ້ຄວາມເຄັ່ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເຊັ່ນ: ການສັ່ນໄຫວຈາກລົມ, ການເຄື່ອນທີ່ຂອງຍານພາຫະນະທີ່ຂ້າມຂົວ, ຫຼື ການສັ່ນໄຫວຈາກເຫດแผ่นດິນໄຫວທີ່ເຮັດໃຫ້ອາຄານເຄື່ອນໄຫວ. ທັງໝົດນີ້ຮວມກັນແລ້ວຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ເປັນປະໂຫຍດໃນການຕັດສິນໃຈເລື່ອງການເລືອກວັດສະດຸ ແລະ ການອອກແບບ.

• ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຂຶ້ນຮູບເຢັນສຳລັບເຫຼັກທີ່ມີຮູບຮ່າງສຳລັບສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ສັບສົນ
• ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການປ່ຽນທິດທາງຂອງຄວາມເຄັ່ນ (stress reversal) ໃນການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍສະກຣູ ແລະ ການເຊື່ອມ
• ຈັງຫວะການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງແຕກຫັກ (crack-propagation kinetics) ພາຍໃຕ້ປະຫວັດການໂຫຼດໃນການໃຊ້ງານຈິງ
  ດ້ວຍການຢືນຢັນປະສິດທິພາບທີ່ເກີນເທິງຕົວຊີ້ວັດມາດຕະຖານທີ່ເປັນເສັ້ນດຽວ (monotonic metrics) ການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດກຳນົດສ່ວນປະກອບຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານທີ່ພິສູດແລ້ວຕໍ່ທັງຄວາມເຄັ່ນໃນຂະບວນການຜະລິດ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການໃນໄລຍະເວລາທັງໝົດທີ່ໃຊ້ງານ

ພາກ FAQ

ການທົດສອບຄວາມຕຶດ (tensile testing) ແມ່ນຫຍັງ ແລະ ມັນສຳຄັນຕໍ່ໂຄງສ້າງເຫຼັກແນວໃດ?

ການທົດສອບຄວາມຕຶດວັດແທກຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸໃນການຕ້ານທານຕໍ່ແຮງດຶງ (tension) ຫຼື ແຮງດຶງອອກ. ສຳລັບໂຄງສ້າງເຫຼັກ, ມັນຊ່ວຍກຳນົດຂອບເຂດຄວາມປອດໄພ ໂດຍການສະແດງຄວາມເຄັ່ນທີ່ເລີ່ມເກີດການເปลີ່ນຮູບ (yield strength) ແລະ ຄວາມເຄັ່ນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸຈະຮັບໄດ້ (ultimate tensile strength), ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນກຳນົດໄດ້ວ່າໂຄງສ້າງນີ້ຈະຮັບນ້ຳໜັກໄດ້ຫຼາຍປານໃດກ່ອນທີ່ຈະລົ້ມສະລາກ

ການທົດສອບຄວາມແຂງ Brinell ແລະ Rockwell ແມ່ນຫຍັງ?

ການທົດສອບ Brinell ໃຊ້ແຮງທີ່ໜັກດ້ວຍລູກເບິ່ງທັງສູງທີ່ເຮັດຈາກ tungsten carbide ເພື່ອວັດແທກຄວາມແຂງໃນເຂດໜ້າຕັດທີ່ກວ້າງຂວາງ, ເໝາະສຳລັບສ່ວນຂອງເຫຼັກທີ່ຖືກມວນຮ້ອນຢ່າງບໍ່ເປັນລະບົບ. ສ່ວນການທົດສອບ Rockwell ໃຊ້ແຮງທີ່ເບົາກວ່າດ້ວຍເຂົາທີ່ເຮັດຈາກເພັດ ຫຼື ເຫຼັກທີ່ຖືກປັບຄວາມແຂງແລ້ວ, ເຊິ່ງໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບໄວຂຶ້ນ ແຕ່ຕ້ອງການເຂດໜ້າຕັດທີ່ສະອາດ.

ການທົດສອບ Charpy V-Notch ຊ່ວຍໃນການປະເມີນຄຸນນະສົມບັດຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກໄດ້ແນວໃດ?

ການທົດສອບ Charpy V-Notch ວັດແທກຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການດີດຕົວ (impact toughness) ຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໂດຍເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນເປັນພິເສດໃນການປະເມີນການປະພຶດຕົວຂອງຂໍ້ຕໍ່ເຫຼັກທີ່ຖືກເຊື່ອມໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳ ໂດຍທີ່ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (ductility) ອາດຈະຖືກບຸບເສີ.

ຈຸດປະສົງຂອງການທົດສອບການງໍ່ ແລະ ການງໍ່ຄືນແມ່ນຫຍັງ?

ການທົດສອບການງໍ່ເປັນການປະເມີນຄວາມສາມາດໃນການຂຶ້ນຮູບເຢັນ (cold-forming capability) ຂອງວັດສະດຸ, ໂດຍການກວດສອບການເກີດແຕກໃນຂະນະຂະບວນການຜະລິດ. ສ່ວນການທົດສອບການງໍ່ຄືນຈະປະເມີນວັດສະດຸອີກຄັ້ງຫຼັງຈາກການເກີດອາຍຸ (aging) ເພື່ອກວດຫາຜົນກະທົບຂອງການເກີດຄວາມເປືອຍຕົວຊ້າ (delayed embrittlement), ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຍາວນານ.