Prepoved plamenskega rezanja in obveznost rezanja z vodnim curkom z ultra-visokim{1}}tlakom (UHP Waterjet) zaS500QLdebele plošče poganja temeljna potreba po ohranitvi prefinjene toplotno-obdelane mikrostrukture tega visoko{1}}zmogljivega jekla. Kakršna koli toplotna ali mehanska poškodba te mikrostrukture lahko povzroči katastrofalno okvaro pri-delovanju.
Tukaj je podrobna razčlenitev "zakaj" za to strogo specifikacijo.
1. del: Zakaj je plamensko rezanje (in standardno plazemsko rezanje) strogo prepovedano
Težava je nepopravljiva toplotna poškodba kaljene in kaljene (Q&T) strukture.
1. Uničenje toplotno-prizadete cone (HAZ)
Postopek:Intenzivna, lokalizirana toplota plamena ali plazemskega obloka (3000 stopinj +) ustvari majhen staljeni bazen in segreje ozek pas sosednjega materiala precej nad kritično temperaturo transformacije (Ac3).
Katastrofalni učinek:Okoliška masivna, hladna plošča deluje kot ekstremni medij za dušenje. To povzroči, da se segret trak takoj-ponovno strdi v nekaljen visoko{2}}ogljikov martenzit.
rezultat:Ozka, izjemno trda (pogosto 600-700 HV) in krhka "bela plast" se oblikuje vzdolž rezanega roba. To območje je:
Zelo občutljivo-na razpoke:Nagnjen k mikro{0}}razpokam samo zaradi toplotne obremenitve.
Popoln povzročitelj razpok zaradi utrujenosti:Pod cikličnimi obremenitvami (kot pri roki žerjava) bodo tu najprej nastale razpoke.
Vir razpok, ki jih povzroča -vodik (HIC):Plamensko rezanje vnaša vodik iz zgorevalnih plinov v to krhko območje.
2. Toplotno mehčanje in pre-kaljenje
Tik izven območja ponovnega{0}}kaljenja se jeklo segreje na temperaturno območje, ki presega-osnovno kovino.
To ustvari zmehčan trak, kjer lahko tečenje in natezna trdnost padeta za 20-30 % ali več, kar ustvari šibko povezavo v komponenti visoke trdnosti.
3. Uvedba resnih preostalih napetosti
Ekstremni toplotni gradient zadrži visoke natezne preostale napetosti na rezalnem robu, ki povečajo uporabljene delovne napetosti, kar spodbuja prezgodnjo odpoved in razpoke zaradi napetostne korozije.
Za S500QL je ta toplotna poškodba nesprejemljiva in je ni mogoče zanesljivo popraviti samo z naknadnim brušenjem, saj se prizadeta mikrostruktura razteza pod vidno površino.
2. del: Zakaj je ultra{1}}visoko{2}}rezovanje z vodnim curkom obvezno
Rezanje z vodnim curkom je postopek hladnega rezanja. Material odstranjuje z abrazivno erozijo, ne s toploto. Zaradi tega je edinstveno primeren za S500QL.
1. Prizadeto območje-brez toplote (HAZ)
Postopek:Tok vode pod pritiskom 60,000 - 90,000 psi (4000 - 6200 barov) pomešan z abrazivnimi delci granata razjeda material na mikroskopski ravni.
Kritična prednost:Povišanje temperature materiala je zanemarljivo (običajno < 50 stopinj).TQ&T mikrostruktura ostane popolnoma nespremenjena vse do rezanega roba. Ni ponovnega-kaljenja, mehčanja in spremenjene mikrostrukture.
2. Uvod brez mehanske obremenitve (v primerjavi z drugimi hladnimi metodami)
Čeprav sta žaganje ali rezkanje tudi "hladna", povzročata znatne mehanske in toplotne (zaradi trenja) obremenitve. To lahko povzroči:
Ob-otrdelost ali mikro-razpoke na robu.
Zareze, ki delujejo kot koncentratorji napetosti.
Popačenje tankostenskih ali kompleksnih-delov.
Prednost vodnega curka:Rezalna sila je izjemno majhna in povsem lokalizirana. Ne uvaja praktično nobene preostale napetosti ali popačenja, ohranja ravnost plošče in inherentno napetostno stanje.
3. Vrhunska kakovost robov in geometrijska svoboda
Kakovost robov:Ustvari gladko, mat površino z minimalnim zožitvijo. Ta rob je pogosto pripravljen za varjenje brez nadaljnje strojne obdelave, saj je čist, brez-oksidov in stalne kakovosti.
Kompleksnost:Lahko reže zapletene oblike, majhne radije in ostre notranje vogale brez začetnih lukenj, kar je nemogoče pri žagah in zelo težko pri rezkarjih na debelo ploščo.
4. Odprava sekundarnih operacij
Ognjeno{0}}odrezan rob na S500QL bi zahteval globoko brušenje (5+ mm odstranitve) in obsežno testiranje trdote, da bi zagotovili, da poškodovane plasti ni-drag in negotov postopek.
Rob-odrezan z vodnim curkom je končni rob-pripravljen-za uporabo. Morda bo potrebno le rahlo odstranjevanje robov, kar prihrani ogromno časa, stroškov in materiala.
Primerjalni povzetek: Odločitvena matrika
Zaključek: Mandat temelji na zmanjševanju tveganja
Za S500QL-material, ki se uporablja v varnostno-kritičnih strukturah,-obremenjenih z utrujenostjo, kot so roke žerjavov-je tveganje vnosa skrite napake (mikro-razpoke v krhki HAZ) nesprejemljivo. Cena okvare se meri v človeških življenjih ter milijonih v opremi in izpadih.
Plamensko rezanje je prepovedano, ker zagotavlja nastanek usodne napake v materialu.
UHP Waterjet je obvezen, ker zagotavlja ohranitev načrtovanih lastnosti materiala, hkrati pa zagotavlja natančen rez-brez napetosti.
Višji vnaprejšnji stroški rezanja z vodnim curkom so zavarovalna premija, o kateri se ni- mogoče pogajati, plačana za zagotovitev celovitosti celotne-komponente visoke vrednosti. To je edini postopek, ki zagotavlja absolutno gotovost, da je odrezani rob enako močan in zanesljiv kot matična plošča.