Kvifor utfører vi materialprøving?
Som vi alle kjenner til, er dagens konstruksjonar utsette for belastningar. Tek vi eksempel frå offshoresektoren, veit vi at krava til styrke og sikring er enorme. For å vere sikker på at aktuelle
konstruksjonar toler dei påkjenningane dei blir utsette for, må konstruksjonen eller delar av denne testast/prøvast i så realistiske
situasjonar som mogleg.
Før vi set i gang å produsere ei plattform, må alle sveisebindingar prosedyreskildrast, det vil seie at ein må klarleggje kva materiale, elektrodar osv. ein skal bruke i dei ulike delane. Det same gjeld for støyperia som leverer gods til offshoresektoren. Ein utfører ein såkalla ”sitetest” av dei ulike sveisebindingane. Dette er for å sjå om rammene som er bestemte, tilfredsstiller dei aktuelle krava.
Til dette blir ulike former for materialprøving brukte.
Materialprøving blir gjord for at ein skal kunne skildre eigenskapane til stålet, slik at ein kan vite korleis det eignar seg til ulike formål. Styrke, hardleik og seigleik vil i dei fleste tilfella vere avgjerande for kva materialet eignar seg til.
Prøvemetodar
Ein skil mellom destruktive og ikkje-destruktive prøvemetodar.
Vi skal sjå på følgjande prøvingsmetodar
- strekkprøving
- hardleiksprøving (Brinell, Rockwell C og Vickers)
- skårslagprøving
- bøyeprøving
Strekkprøving
Strekkprøving er ein av dei viktigaste og mest brukte materialprøvingsmetodane. Han gir oss opplysningar om strekkfastleiken, flytegrensa, forlenginga og innsnevringa til materialet.
Hardleiksprøving
Hardleiksmåling er basert på inntrenging av eit objekt (kule, pyramide eller kjegle) i overflata på prøvematerialet. Dei mest vanlege hardleiksprøvemetodane er: Brinell, Rockwell og Vickers. Vi kan seie at prinsippet er å trykkje ein lekam mot eit materiale og lese av avtrykket i forhold til tabellmål. Det finst òg prøvemetodar der ein måler refleksen av eit objekt som fell ned mot prøveflata. Denne metoden etterlèt ingen merke på prøveobjektet. Hardleiken av eit materiale kan definerast som motstand mot plastisk deformasjon.
Brinell hardleiksprøving
Ei kule av herda stål eller hardmetall med diameter D blir pressa inn i metallet under belastning F. Etter at belastninga er fjerna, blir diameteren d målt av avtrykket i overflata på prøvestykket. Stålkula blir nytta for materiale med brinellhardleik mindre enn eller lik 350. Hardmetallkula blir nytta for materiale med brinellhardleik mindre enn eller lik 650. Brinellhardleiken er proporsjonal med forholdet mellom belastninga og arealet av avtrykket. Enkelt kan ein seie at brinellmetoden eignar seg best for mjuke materiale og er utvilsamt den metoden som er sikrast og gir minst moglegheit for feil. Ved hardleikar over 550 HB begynner metoden å bli noko usikker.
Vickersmetoden (HV)
Ved vickersprøving er det ein diamantpyramide med kvadratisk grunnplan og ein toppvinkel på 136º som blir pressa inn i prøvestykket med ei kraft som kan variere frå nokre få gram til 30 Kp (294,3 N). Metoden blir brukt for prøving på harde metall. Dersom ein hadde brukt brinellmetoden på eit hardt materiale og med høgt kuletrykk, ville sjølve prøvekula som skal trengje ned i metallet, bli øydelagd. Hardleiken til eit materiale er evna det har til å stå imot trykk av eit hardare materiale. Er eit materiale mjukt, blir avtrykket stort, er det hardt, blir avtrykket lite.
Charpy − skårslagsprøving
Prøvinga består i å slå av ein prøvestav med eitt enkelt slag av ein pendel, ved vilkår som er spesifiserte i ein aktuell standard. Prøvestaven har eit skår på midten og skal vere opplagra i begge endane. Den absorberte energien, som blir bestemt i joule, er eit mål på slagseigleiken til materialet.
Bøyeprøving
Prøvemetoden blir mellom anna brukt i samband med godkjenning av prosedyrar for skips- og offshorebransjen. Bøyeprøving blir nytta for å kartleggje eit materiale, ei sveisebinding eller kor mogleg det er å forme eit varmepåverka område. Bøyeprøvinga blir utført i prøvemaskinar eller presser med følgjande innretningar:
- bøyeutstyr med to opplager og ein dor
- bøyeutstyr med ei V-blokk og ein dor
- bøyeutstyr med spennbakkar og dor
- bøyeutstyr med mothald, medbringar og dor
Det er ingen oppvarmingsmoglegheiter i konverteren. Når oksidasjonsmiddelet, som er reint oksygen, blir blåse ned mot det smelta materialet gjennom ein ”lanse”, oppstår det ein kraftig reaksjon som frigjer store mengder varme. Det som skjer, er at oksygenet bind seg med forureiningane (brenner dei opp). Desse blir omdanna til gass som vik unna, og dels til slagg som flyt opp. Prosessen blir kalla ”fersking”. Under ferskinga blir det gjort kontinuerlege analysar av materialet som no har blitt til stål. For å få fram bestemte kvalitetar blir legeringselement tilsette.