Standardi za brezšivne jeklene cevi v avtomobilskih mehanskih strukturah
Mar 14, 2024
Standardi, ki urejajo brezšivne cevi za konstrukcije vozil
Brezšivna jeklena cev, ki se uporablja v avtomobilskih mehanskih strukturah, je med dvema svetovoma: nosi strukturno obremenitev v gibljivem sestavu in mora biti dimenzijsko dovolj stabilna za varjenje, krivljenje, stiskanje in obdelavo na avtomatiziranih linijah. Za to dolžnost se najpogosteje uporabljajo štirje standardi in vsak odgovarja na drugo vprašanje.
GB/T 8162– kitajski nacionalni standard za brezšivne jeklene cevi za splošno strukturo in mehansko strukturo. Določa seznam razredov, kemijo, natezno trdnost in ravni tečenja ter razrede tolerance dimenzij, ki jih uporabljajo domači proizvajalci avtomobilov in strojev.
ASTM A519– brezšivne mehanske cevi iz ogljika in legiranega jekla, ameriška specifikacija za cev, ki je strojno obdelana ali oblikovana, namesto da bi se uporabljala kot cevovod. Ocene so zapisane v številčnem sistemu SAE/AISI, kot so 1020, 1045 in 1541.
EN 10297-1– brezšivne okrogle jeklene cevi za namene strojništva in splošnega inženiringa, evropska specifikacija, z razredi v seriji E- (E275, E315) ter jekla za kaljenje in popuščanje (34CrMo4, 42CrMo4).
JIS G3445– cevi iz ogljikovega jekla za konstrukcijske namene strojev, ki se pogosto uporabljajo v japonskih in azijskih avtomobilskih dobavnih verigah z družino kakovosti STKM.
Namen vseh štirih je enak: splošne konstrukcije in brezšivne jeklene cevi za avtomobilske mehanske strukture, kjer sta potrebna trdna brezšivna stena in predvidljiva stopnja trdnosti.
Ocene, ki so običajno priložene
Razredi ogljika 10, 20, 35, 45 in 16Mn pokrivajo kitajsko strukturno območje, pri čemer sta 20 in 16Mn daleč najpogostejša. Razredi ASTM 1020, 1045 in 1541 pokrivajo cevi z nizko, srednjo in visoko{11}}manganovo vsebnostjo ogljika. Evropsko ponudbo predstavljata E275 in E315 za konstrukcijska dela ter 34CrMo4 in 42CrMo4, ko je potrebna kaljena in popuščena cev visoke trdnosti. V skladu z JIS G3445 sta STKM13A in STKM13B standardna razreda-strukture stroja. Vse so izdelane kot brezšivne cevi, ki odstranijo zvarni šiv kot točko iniciacije utrujenosti in dajejo enakomerne obodne lastnosti.
Mehanske lastnosti po standardu in razredu
| Standardno | Ocena | Natezna trdnost (MPa) | Meja tečenja (MPa) | Raztezek (%) |
|---|---|---|---|---|
| GB/T 8162 | 10 | Večje ali enako 335 | Večje ali enako 205 | Večje ali enako 24 |
| 20 | Večje ali enako 390 | Večje ali enako 245 | Večje ali enako 20 | |
| 35 | Večje ali enako 510 | Večje ali enako 305 | Večje ali enako 17 | |
| 45 | Večje ali enako 590 | Večje ali enako 335 | Večje ali enako 14 | |
| 16Mn | Večje ali enako 490 | Večje ali enako 325 | Večje ali enako 21 | |
| EN 10297-1 | E275 | Večje ali enako 410 | Večje ali enako 275 | Večje ali enako 22 |
| E315 | Večje ali enako 450 | Večje ali enako 315 | Večje ali enako 21 | |
| 34CrMo4 | Večje ali enako 1000 | Večje ali enako 800 | Večje ali enako 11 | |
| 42CrMo4 | Večje ali enako 1100 | Večje ali enako 900 | Večje ali enako 10 | |
| JIS G3445 | STKM13A | Večje ali enako 375 | Večje ali enako 215 | Večje ali enako 30 |
| STKM13B | Večje ali enako 440 | Večje ali enako 305 | Večje ali enako 20 |
Zgornji nivoji GB/T 8162 veljajo za cev, kot je dobavljena v običajnem stanju dostave. Obe vrsti krom-molibdena dosežeta navedeno trdnost šele po kaljenju in popuščanju, zato je treba pogoje toplotne obdelave dogovoriti ob oddaji naročila; isto pravilo velja za višje stopnje ogljika ASTM.
Območja kemične sestave
| Standardno | Ocena | C (%) | Si (%) | Mn (%) | P, S (%) | Cr (%) | Mo (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GB/T 8162 | 10 | 0.07–0.14 | 0.17–0.37 | 0.35–0.65 | Manjše ali enako 0,035 | Manjše ali enako 0,15 | – |
| 20 | 0.17–0.24 | 0.17–0.37 | 0.35–0.65 | Manjše ali enako 0,035 | Manjše ali enako 0,25 | – | |
| 35 | 0.32–0.40 | 0.17–0.37 | 0.50–0.80 | Manjše ali enako 0,035 | Manjše ali enako 0,25 | – | |
| 45 | 0.42–0.50 | 0.17–0.37 | 0.50–0.80 | Manjše ali enako 0,035 | Manjše ali enako 0,25 | – | |
| 16Mn | 0.12–0.20 | 0.20–0.55 | 1.20–1.60 | Manjše ali enako 0,035 | Manjše ali enako 0,25 | – | |
| ASTM A519 | 1020 | 0.18–0.23 | – | 0.30–0.60 | Manjše ali enako 0,040 | – | – |
| 1045 | 0.43–0.50 | – | 0.60–0.90 | Manjše ali enako 0,040 | – | – | |
| 1541 | 0.36–0.44 | – | 1.35–1.65 | Manjše ali enako 0,040 | – | – | |
| EN 10297-1 | E275 | Manjše ali enako 0,21 | Manjše ali enako 0,35 | Manjše ali enako 1,40 | Manjše ali enako 0,030 | – | – |
| E315 | Manjše ali enako 0,21 | Manjše ali enako 0,30 | Manjše ali enako 1,50 | Manjše ali enako 0,030 | – | – | |
| 34CrMo4 | 0.30–0.37 | Manjše ali enako 0,40 | 0.60–0.90 | Manjše ali enako 0,035 | 0.90–1.20 | 0.15–0.30 | |
| 42CrMo4 | 0.38–0.45 | Manjše ali enako 0,40 | 0.60–0.90 | Manjše ali enako 0,035 | 0.90–1.20 | 0.15–0.30 | |
| JIS G3445 | STKM13A | Manjše ali enako 0,25 | Manjše ali enako 0,35 | Manjše ali enako 0,60 | Manjše ali enako 0,040 | – | – |
| STKM13B | Manjše ali enako 0,25 | Manjše ali enako 0,35 | Manjše ali enako 0,60 | Manjše ali enako 0,040 | – | – |
V skupini GB/T 8162 sta baker in nikelj omejena na največ 0,25 %. Razredi z več ogljika in krom-molibden zamenjajo varivost za trdnost, zato je treba postopek spajanja izbrati skupaj s stopnjo in ne za njo.
Izbira ocene za določen del
Nizkonapetostni nosilci, distančniki in nosilci:stopnje 10 in 20 ali STKM13A zagotavljajo najboljšo upogljivost in najnižje stroške, z raztezkom 24 % ali več.
Konstrukcijski elementi, varjeni na avtomatskih linijah:16Mn ali E275 in E315 združujejo višjo mejo tečenja z dovolj nadzora ogljika za varjenje brez predgretja.
Strojno obdelani deli, kot so tulci gredi in pribor:1045 in 45 nudita predvidljiv odziv na strojno obdelavo in, kjer je potrebno, enostavno obdelavo utrjevanja.
Visoko trdni kaljeni in kaljeni deli:34CrMo4 in 42CrMo4 zagotavljata natezno raven 1000 MPa in 1100 MPa, ki se uporabljata za komponente vzmetenja, krmiljenja in pogona.
Deli, oblikovani iz cevi z upogibanjem in raztezanjem:STKM13B in 1541 sta primerna za postopke oblikovanja obleke, kjer je potrebna nekoliko večja trdnost z dobro duktilnostjo.
Dostava, testiranje in sledljivost
Razred tolerance zunanjega premera in debeline stene je treba poimenovati, ker je toleranca mehanske -strukture veliko strožja od tolerance cevi.
Preizkusi mehanskih lastnosti se vzamejo iz končne cevi, preskusna frekvenca in položaj vzorca pa iz standarda, navedenega v naročilu.
Preizkusi sploščenja, širitve ali obročastega raztezanja potrjujejo duktilnost cevi za preoblikovanje v smeri toka.
Ne{0}}neporušni pregledi so dogovorjeni posebej, testiranje z vrtinčnimi tokovi ali ultrazvočno testiranje pa je običajno za varnostne{1}}avtomobilske dele.
Oznaka toplotne številke in potrdilo o preskusu mlina omogočata sledljivost vsakega svežnja od taline jekla do dostavljenega dela.
Pogosto zastavljena vprašanja
V: Kateri standard se uporablja za brezšivne jeklene cevi v avtomobilskih mehanskih strukturah?
GB/T 8162 se uporablja za splošne in mehanske strukture na Kitajskem, ASTM A519 za strojno obdelane mehanske cevi, EN 10297-1 v Evropi in JIS G3445 za strojne konstrukcijske cevi.
V: Kakšna je razlika med GB/T 8162 stopnje 20 in ASTM A519 stopnje 1020?
Obe sta nizko{0}}ogljični brezšivni mehanski cevi, vendar je razred 20 določen s polnim obsegom ogljika, silicija in mangana po GB/T 8162, medtem ko A519 razreda 1020 določa ogljik na 0,18–0,23 % in mangan na 0,30–0,60 % s fosforjem in žveplom na največ 0,040 %.
V: Kdaj je treba izbrati 34CrMo4 ali 42CrMo4?
Ko del potrebuje natezno trdnost 1000 MPa ali 1100 MPa z mejo tečenja 800 MPa ali 900 MPa, kar zahteva pogoje dobave v kaljenem in popuščenem stanju.
V: Ali mora biti cev brezšivna in ne varjena?
Brezšivna cev je prednostna za konstrukcije, ki trpijo zaradi obremenitev zaradi utrujenosti, pritiska ali oblikovanja, ker ni varjenega šiva in so lastnosti enakomerne po obodu.
V: Ali so mehanske vrednosti v tabelah zagotovljene ob dostavi?
To so najnižje ravni, ki jih določa vsak standard za razred; natančni preskusni pogoji, lokacija vzorca in stanje toplotne obdelave so navedeni v standardu in ponovljeni v certifikatu mlina.
V: Kateri podatki morajo biti zapisani na naročilu?
Standard in razred, velikost in tolerančni razred, dobavni pogoji, dolžina ter zahteve glede preskusa in certifikata.
