اندازه دانه چیست؟
تعیین اندازه دانه اندازه‌گیری است که در آن اندازه متوسط دانه روی یک بخش آماده شده، حک شده برای آشکار کردن مرز دانه‌ها، با روش‌های مقایسه، برش یا پلان‌سنجی تعیین می‌شود و به عنوان یک عدد اندازه دانه استاندارد بیان می‌شود.
هدف اندازه دانه
هدف بررسی این است که اندازه دانه در محدوده مورد نیاز استاندارد محصول است. اندازه دانه به طور مستقیم بر استحکام و چقرمگی تأثیر می گذارد.
اندازه دانه بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- فولاد و فولاد ضد زنگ
- قطعات عملیات حرارتی
- آلیاژهای آلومینیوم و مس
- منطقه متاثر از حرارت جوش
اندازه دانه در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با اندازه دانه
- ASTM E112
- ISO 643
- ASTM E1382
شرایط اندازه دانه
- روش
- مقایسه، رهگیری (Heyn) یا پلان سنجی (جفریز)
- حکاکی کردن
- حکاکی که مرزهای دانه را به وضوح نمایان می کند
- بزرگنمایی
- تعریف شده در استاندارد؛ با توجه به اندازه دانه انتخاب شده است
- تعداد فیلدها
- تعداد نماینده ای از فیلدها، همانطور که در استاندارد تعریف شده است، اندازه گیری می شود
تجهیزات اندازه دانه
- میکروسکوپ متالورژیکی
- نرم افزار تحلیل تصویر
- مقیاس اندازه گیری کالیبره شده
- خط آماده سازی نمونه
الزامات نمونه برای اندازه دانه
- بخش باید به صورت متالوگرافی تهیه شود
- اچینگ باید مرزهای دانه را کاملا آشکار کند
- فیلدهای اندازه گیری باید به صورت نماینده انتخاب شوند
- جهت بخش باید گزارش شود
مدت اندازه دانه
به طور معمول 1 روز، از جمله آماده سازی نمونه.
روش اجرای اندازه دانه
- 1این بخش برای آشکار کردن مرزهای دانه آماده و حک شده است.
- 2بزرگنمایی مناسب انتخاب شده است.
- 3اندازه گیری در تعداد فیلدهای تعریف شده انجام می شود.
- 4متوسط قطر دانه محاسبه می شود.
- 5نتیجه به عنوان یک عدد اندازه دانه استاندارد داده می شود.
معیارهای پذیرش اندازه دانه
معیار پذیرش، محدوده اندازه دانه - تعداد ذکر شده در استاندارد محصول است.
ارزیابی نتایج
یک میانگین واحد در ساختارهای دانه دوبلکس گمراه کننده است. استاندارد در این مورد نیاز به گزارش جداگانه دارد.
گزارش اندازه دانه
- استاندارد و روش اعمال شده
- حکاکی و بزرگنمایی
- تعداد فیلدهای اندازه گیری شده
- تعداد متوسط دانه
- توجه به همگنی ساختاری
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- استانداردهای محصول
آزمون فلز و متالورژی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون اندازه دانه به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های فلز و متالورژی، باری را که یک فلز یا اتصال جوش‌شده می‌تواند تحمل کند، نحوه شکست آن و ساختار داخلی‌اش را تعیین می‌کنند. خروجی این خانواده اغلب درباره خود محصول نیست بلکه درباره هویت ماده است: آیا فولاد واقعاً از رده اعلام‌شده است، آیا درز جوش استحکامی را که طراحی فرض کرده می‌دهد، آیا قطعه ریخته‌گری نقص داخلی غیرقابل‌قبولی دارد؟
اهمیت عملی این حوزه از این واقعیت ناشی می‌شود که یک قطعه فلزی به‌ندرت به‌تدریج از کار می‌افتد. یک قطعه پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، فرسوده می‌شود، ترک می‌خورد و معمولاً هشدار می‌دهد. اما درز جوش یا یک بست، اغلب بدون هشدار می‌شکند - به‌ویژه در موارد خستگی و شکست ترد. به همین دلیل، در حوزه‌هایی مانند تجهیزات تحت فشار، تجهیزات بالابر، فولاد سازه‌ای و خطوط لوله، آزمون مواد الزامی مقرراتی است نه طراحی.
این خانواده سه گروه روش را گرد هم می‌آورد و هر یک به پرسشی متفاوت پاسخ می‌دهد. آزمون‌های مکانیکی رفتار ماده تحت بار را کمّی می‌کنند. بازرسی غیرمخرب بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص می‌گردد. متالوگرافی و تجزیه شیمیایی توضیح می‌دهند چرا ماده چنین رفتاری دارد - از طریق ساختار دانه، توزیع فاز، محتوای آخال و ترکیب آلیاژ.
معیار پذیرش این آزمون‌ها تقریباً هرگز از استاندارد آزمون نمی‌آید و این کلید درک این حوزه است. استاندارد آزمون می‌گوید اندازه‌گیری چگونه انجام شود؛ مقادیر قابل‌قبول از استاندارد محصول، رده ماده یا آیین‌نامه ساخت می‌آید. ISO 6892-1 می‌گوید آزمون کشش چگونه انجام شود؛ EN 10025 می‌گوید آن فولاد باید چند مگاپاسکال تنش تسلیم بدهد. هنگام خواندن یک گزارش، دانستن اینکه بر اساس کدام استاندارد محصول ارزیابی شده ضروری است.
نمونه‌برداری در این حوزه بخشی جدایی‌ناپذیر از نتیجه است. دو نمونه گرفته‌شده از یک ذوب ممکن است بسته به جهت و محل برداشت، مقادیر متفاوتی بدهند؛ در محصولات نورد شده، نمونه‌های موازی و عمود بر جهت نورد نتایج متفاوتی تولید می‌کنند. به همین دلیل استانداردهای محصول محل و جهت نمونه‌برداری را نیز تنظیم می‌کنند و گزارش باید این را مستند کند.
گروه‌های روش در این حوزه
تست های مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شیاردار (شارپی)، سختی (برینل، ویکرز، راکول)، خستگی، خزش و چقرمگی شکست. این‌ها رفتار ماده تحت بار را به‌صورت عددی می‌دهند.
بازرسی غیرمخرب
پرتونگاری، بازرسی فراصوتی، مایع نافذ، ذرات مغناطیسی و بازرسی چشمی. بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص‌های سطحی و داخلی می‌گردد و گامی ضروری در ساخت جوشی است.
متالوگرافی
آماده‌سازی نمونه، اچ‌کاری و بررسی میکروسکوپی. اندازه دانه، توزیع فاز، محتوای آخال، عمق کربن‌دهی و منطقه متأثر از حرارت جوش ارزیابی می‌شود.
تجزیه شیمیایی
ترکیب آلیاژ با طیف‌سنجی نشری نوری و شیمی تر تأیید می‌شود؛ تأیید رده ماده از این مرحله می‌گذرد.
رفتار خوردگی
آزمون‌های مه نمکی، خوردگی حفره‌ای و شکافی، و خوردگی بین‌دانه‌ای. در فولادهای زنگ‌نزن می‌توانند نشان‌دهنده کیفیت عملیات حرارتی باشند.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- گواهی ماده (مانند EN 10204 3.1) گزارش آزمون نیست؛ اظهارنامه سازنده است. در کاربردهای حساس، راستی‌آزمایی مستقل انجام می‌شود و این دو نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
- آزمون‌های کشش ASTM و ISO مقادیر یکسانی را اندازه می‌گیرند اما از هندسه نمونه متفاوتی استفاده می‌کنند؛ نتایج معادل مستقیم هم تلقی نمی‌شوند و هرچه مشخصات بخواهد همان اعمال می‌شود.
- جداول تبدیل بین سختی و استحکام تقریبی هستند. محاسبه تنش تسلیم از روی سختی، شواهد کافی برای پذیرش ماده نیست.
- در بازرسی غیرمخرب، عبارت «نقصی یافت نشد» به معنای نبود نقص نیست؛ ممکن است نقص‌هایی زیر حد تشخیص روش وجود داشته باشد. گزارش باید روش به‌کاررفته و سطح حساسیت را ذکر کند.
- قبول‌شدن درز جوش نشان نمی‌دهد جوشکار یا دستورالعمل واجد شرایط است؛ این‌ها فرآیندهای جداگانه‌اند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی گواهی ماده و پذیرش مواد ورودی
- تأیید ساخت جوشی؛ صلاحیت‌سنجی جوشکار و دستورالعمل
- کنترل ساخت تجهیزات تحت فشار و اجزای سازه‌ای
- تحلیل خرابی و تعیین علت ریشه‌ای آسیب‌های میدانی
- راستی‌آزمایی فرآیندهای عملیات حرارتی و سطحی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره اندازه دانه
اندازه دانه بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
اندازه دانه در محدوده ASTM E112, ISO 643 و ASTM E1382 اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
اندازه دانه برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای فولاد و فولاد ضد زنگ, قطعات عملیات حرارتی, آلیاژهای آلومینیوم و مس و منطقه متاثر از حرارت جوش اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی اندازه دانه انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: روش — مقایسه، رهگیری (Heyn) یا پلان سنجی (جفریز), حکاکی کردن — حکاکی که مرزهای دانه را به وضوح نمایان می کند و بزرگنمایی — تعریف شده در استاندارد؛ با توجه به اندازه دانه انتخاب شده است. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای اندازه دانه مورد نیاز است؟
بخش باید به صورت متالوگرافی تهیه شود, اچینگ باید مرزهای دانه را کاملا آشکار کند و فیلدهای اندازه گیری باید به صورت نماینده انتخاب شوند. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان اندازه دانه چقدر است؟
به طور معمول 1 روز، از جمله آماده سازی نمونه. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه اندازه دانه به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش، محدوده اندازه دانه - تعداد ذکر شده در استاندارد محصول است.