עזרה לגבי חיסום מוט הברגה

[איל מ]

מוטות הברגה , צירים מוקשים או כל מיני מתכות לא סטנדרטיות ניתן למצוא אצל סגלוביץ' בר''ח הרצל ת''א ( מול מ''ס 100 ) .
סקופ בעצמם מוכרים ליחידים דרכו .

אילן

תודה, רבה. זה המידע המועיל שחיפשתי.
(גם שאר הידע שנשפך כאן מעניין, אז תמשיכו לריב. אנחנו מרויחים מזה).

[זוהר לב]

זה לא בדיוק התחום שלי אבל:

1. למיטב הבנתי ההתיחסות לתכונות מכאניות (ותהליך הייצור) של מוטות הברגה וברגים זהה.
2. בטבלה של סקופ כתוב במפורש שהמוצרים מחוסמים ומורפים (quenched and tempered).
3. חיסום של פלדות פחמן יכול להתבצע כבר מטמפרטורה של 725 מעלות צלזיוס. סעיף 4 מתייחס לטמפרטורת ההרפיה (tempering) ו 425 זו בהחלט טמפרטורת הרפיה מכובדת.
4. חיסום הוא תהליך לא תוצאה. ניתן לחסם פלדה ועדיין להישאר עם קושי יחסית נמוך, לדוגמה- אביזרי צנרת מחוסמים ומורפים מגיעים לקושי של כ-22 RC. להבנתי זה נעשה כדי להעלות חוזק ועדיין לשמור על קושי נמוך יחסית.

אם יש שאלות אוכל לפרט יותר..

דוד

טיפולים טרמים במתכות בכלל ובפלדות וסגסוגות בפרט, נעשים ע"מ להקנות למוצר תכונות המתאימות לנו,
השונות מתכונות חומר האם וזה לא רק קשיות.
קשיות מוגדרת ככושר החומר להתנגד לחדירת גוף אחר לתוכו, והיא נמדדת ב-3 שיטות עיקריות,רוקוול, ברינל וויקרס.
quenched and tempered מגדיר את תהליך הייצור. כבישה חמה, בטמפ' של בערך 850 מעלות ולאחר מכן הרפיית מאמצים.
תהליך זה גורם להקשיית חומר האם אבל בהחלט לא לחיסום. (בתגובה המקורית שנמחקה היה רשום כבישה בחום)
חיסום הוא תהליך המביא את החומר לקשיות המירבית הניתנת להשגה ממנו, בתהליך שתיארתי בקצרה קודם, ובחומר האם של הברגים
ניתן להגיע לערכי Rc גבוהים יותר.
לכן גם הברגים וגם אביזרי צנרת, נראים לי שייכים יותר לקבוצת שיפור תכונות המוצר, כפי שרשמתי במשפט הפותח של פוסט זה.

זםישר

[sus]

טיפולים טרמים במתכות בכלל ובפלדות וסגסוגות בפרט, נעשים ע"מ להקנות למוצר תכונות המתאימות לנו,
השונות מתכונות חומר האם וזה לא רק קשיות.
קשיות מוגדרת ככושר החומר להתנגד לחדירת גוף אחר לתוכו, והיא נמדדת ב-3 שיטות עיקריות,רוקוול, ברינל וויקרס.
quenched and tempered מגדיר את תהליך הייצור. כבישה חמה, בטמפ' של בערך 850 מעלות ולאחר מכן הרפיית מאמצים.
תהליך זה גורם להקשיית חומר האם אבל בהחלט לא לחיסום. (בתגובה המקורית שנמחקה היה רשום כבישה בחום)
חיסום הוא תהליך המביא את החומר לקשיות המירבית הניתנת להשגה ממנו, בתהליך שתיארתי בקצרה קודם, ובחומר האם של הברגים
ניתן להגיע לערכי Rc גבוהים יותר.
לכן גם הברגים וגם אביזרי צנרת, נראים לי שייכים יותר לקבוצת שיפור תכונות המוצר, כפי שרשמתי במשפט הפותח של פוסט זה.

זםישר

זוהר,
ברשותך נעבור למונחים אחידים:
quenching- חיסום
tempering- הרפיה
forging- חישול
stress relief- שחרור מאמצים.

אם אני מבין אותך נכון, בכבישה חמה אתה מתכוון לחישול- תהליך תרמו-מכאני שמטרתו שינוי גיאומטרי של חלק. שינוי במיקרומבנה ומכאן שינוי בתכונות המכאניות מתרחש כ"תוצר לוואי" של התהליך.

ה"יצרן" כותב שהברגים מחוסמים ומורפים וככל הנראה זהו מצבם.

לגבי ערך הקושיות הנמוך יחסית- כפי שכתבת יפה, טיפולים תרמיים נועדו כדי להקנות למוצר את התכונות שאנו צריכים, ובברגים הדרישות הם כנראה קושי כזה, חוזק למתיחה כזה, התארכות כזאת וכ"ו.

בחיסום כדאי להבחין בין שני מושגים:
hardness- זהו הקושי המתקבל לאחר התהליך ומי שאחראי אליו (בעיקר) זהו אחוז הפחמן הקיים בפלדה (וזאת בהנחה שהחומר קורר ממצב של 100% אוסטניט בקצב קירור שנותן בסופו 100% מרטנזיט- אם מעניין אותך תקרא על דיאגרמת CCC).
hardenability- כמה "קל" לחסם חומר מסויים (אוסטניט יהפוך למרטנזיט גם בקצבי קירור נמוכים- יש פלדות שמתחסמות בקירור באויר) מי שאחרי לתהליך אלו מסגסגים, בעיקר כרום, מוליבדינום וונדיום. זאת הסיבה שניתן לחסם 4340 גם בעוביים גדולים.

בהנחה של חיסום אופטימלי (100% אוזטניט הופך ל-100% מרטנזיט)- ככל שאחוז הפחמן גבוה יותר ככה הפלדה תהיה קשה יותר.
סיבה:
פלדה בטמפ' החדר נמצאת במבנה BCC.
פלדה במצב אוסטניט (725 מעלות ומעלה) נמצאת במצב FCC.
מעבר בין המבנים נעשה בדיפוזיה, תהליך שלוקח זמן.
כאשר מקררים מהר פלדה במבנה FCC האטומים מנסים לחזור למבנה שיווי המשקל (BCC) אבל לא מספיקים ונתקעים במצב ביניים שנקרא BCT (body centered tetragonal. במבנה הזה המרחק הבין אטומי אינו מרחק של שיווי משקל ובעטיו נוצרים מאמצים (מתיחה ולחיצה) בין האטומים שברמת המאקרו מופיעים כקשיות גבוהה.

לרוב השימושים (גם לברגים מן הסתם), מרטנזיט אינה פאזה רצויה- היא פריכה וחסינותה לשבר נמוכה.

לכן, לאחר תהליך החיסום מגיע כמעט תמיד תהליך ההרפיה- חימום החומר לטמפרטורה שבה האטומים יכולים לנוע (=דיפוזיה) אבל מתחת לטמפרטורה שבה החומר הופך שוב לאוסטינט והחזקה בטמפרטורה הזאת עד לקבלת המיקרומבנה הרצוי (מרטנזיט מורפה, פריט(ferrite) מסוגים שונים פרליט, ביניט וכו').

ככה שבהנחה שהחומר הגיע לאחר החיסום לקושיו המירבי- נגיד 55RC, ע"י ההרפיה ניתן (ואפילו חובה ברוב השימושים) להוריד את הקשיות ואת החוזק למתיחה (התכונות האלו הולכות ביחד), להעלות את ההתארכות לשבר, לשפר את החסינות לשבר וכ"ו. להביא את החומר כך שיתאים לשימושים שלהם הוא מיועד.

רוב המידע שהבאתי כאן נמצא ב- ASM metals handbook Vol. 4

דוד

[asafk]

ככל שאני יודע.. היצרן כותב את זה אבל מתכוון בדרך כלל לחומר הגלם עצמו שעובר טיפול תרמי כדי לשמור על יציבות של התכונות לאחר העיבוד שלו לצורת חומר הגלם למשל משיכה בקור - תהליך נפוץ לייצור מוטות. אותו חומר גלם מוגדר בתקן לפי החוזק הנדרש ואז הולך לייצור הברגים.

ברגים באופן ספציפי כמעט תמיד עוברים תהליך חישול של הגוף ועיבוד פלסטי להברגה עצמה. התקנים דורשים תהליך ייצור מסויים. חלק חשוב בחישול קר או חצי חם או איך שקוראים לזה היצרנים השונים הוא הקשיית מעוותים על פני השטח המעובד מה שנותן ערכי קשיות ידועים מראש - ומי שיקרא את התקנים יגלה שכיוון שקל יותר למדוד קשיות מאשר חוזק, התקן של הבורג נותן גם ערך קשיות לבדיקה.

אבל כיוון שאני לא מטלורג יכול להיות שאני לא מדייק ואם מישהו יכול לדייק יותר מתוך היכרות עמוקה יותר עם הנושא - אשמח.

אגב בדיקות.... אם תרצו אני אספר לכם על כמעט כל מפיצי הברגים המוכרים בישראל, על הברגים שלהם שאני בודק במעבדה באופן יומיומי ולא עוברים את הבדיקות באחוזים גבוהים מדי. אני אמליץ גם לכל מי שרוכש ברגים מהספקים הרגילים בארץ להסתכל טוב על האותיות הקטנות בתעודת ההתאמה, ואצל חלקם לפחות לא כתוב שהם מתחייבים על החומר, החוזק, או התאמת הציפוי לתקן. תהליך ציפוי לא תקני לא רק משנה את מקדם החיכוך אלא גם מחליש את הבורג באחוזים ניכרים. באותן תעודות מתחייבים רק על הגאומטריה והמראה. בספקולציה פרועה אני אעריך שגם כשנופלת קונסטרוקציה והורגת מישהו גם החוקרים לא תמיד מגיעים לבדיקת האותיות הקטנות בתעודת ההתאמה של ספק הברגים שחיברו אותה כי מי בכלל חושב שזה יכול להיות... אני כן בודק ותכלס כבר כמעט לא נשארו לי ספקים לקנות מהם..... (יש צדיקים אבל זה בדיון אחר)


אבל הברנש בכלל שאל על ציר לעגלה....

אסף.

[זוהר לב]

דוד,
תודה על הבאת המידע. מי כמוך יודע מורכבותו של נושא זה שממלא ספרים אין ספור ושאנו נוגעים רק באפס קצהו.
החזרת אותי שנות דור ויותר לאחור. נשארו רק שביבי מידע ומעט מושגים.
בכל מקרה, מה שרשמת תומך בדבריי.

לפעמים כדי להקנות תכונות מסויימות למוצר אנו חייבים לעבור דרך פאזות אוסטניט-מרטנזיט, וכמובן לבצע הרפיה.
אלא שבברגים המדוברים מבצעים הרפיה עמוקה -"טמפ' מכובדת" כלשונך, מה שמוריד את הקשיות והפריכות כדי לקבל תכונות נוספות
המתאימות לקשיחים מסוג זה.

במילים אחרות: אחרי שינוי במבנה הגבישי , את הבורג המחוסם מרככים שוב, כדי שיתאים למשימות אליהם נועד.
וכאן בעצם התחיל הויכוח - מחוסם או לא מחוסם?

בפן הטכנולוגי: הברגים האלו ניתנים מצד אחד לעיבוד שבבי בקלות יחסית עם כלי חיתוך H.S.S.
מאידך ניתן לחסמם וליצור מהם כלי עבודה כמו משרטים ומדגשים.
עשיתי את הדברים האלו עשרות פעמים לכן השימוש במונח "מחוסם" קצת צורם לי.

.......................
אלקטרואופטיקה הוא תחום עיסוקי הנוכחי, ולפעמים אני לא מבין מה אני עושה פה בכלל - הוציאו אותי מכאן!

זוהר.

[sus]

ככל שאני יודע.. היצרן כותב את זה אבל מתכוון בדרך כלל לחומר הגלם עצמו שעובר טיפול תרמי כדי לשמור על יציבות של התכונות לאחר העיבוד שלו לצורת חומר הגלם למשל משיכה בקור - תהליך נפוץ לייצור מוטות. אותו חומר גלם מוגדר בתקן לפי החוזק הנדרש ואז הולך לייצור הברגים.

ברגים באופן ספציפי כמעט תמיד עוברים תהליך חישול של הגוף ועיבוד פלסטי להברגה עצמה. התקנים דורשים תהליך ייצור מסויים. חלק חשוב בחישול קר או חצי חם או איך שקוראים לזה היצרנים השונים הוא הקשיית מעוותים על פני השטח המעובד מה שנותן ערכי קשיות ידועים מראש - ומי שיקרא את התקנים יגלה שכיוון שקל יותר למדוד קשיות מאשר חוזק, התקן של הבורג נותן גם ערך קשיות לבדיקה.

אבל כיוון שאני לא מטלורג יכול להיות שאני לא מדייק ואם מישהו יכול לדייק יותר מתוך היכרות עמוקה יותר עם הנושא - אשמח.

אגב בדיקות.... אם תרצו אני אספר לכם על כמעט כל מפיצי הברגים המוכרים בישראל, על הברגים שלהם שאני בודק במעבדה באופן יומיומי ולא עוברים את הבדיקות באחוזים גבוהים מדי. אני אמליץ גם לכל מי שרוכש ברגים מהספקים הרגילים בארץ להסתכל טוב על האותיות הקטנות בתעודת ההתאמה, ואצל חלקם לפחות לא כתוב שהם מתחייבים על החומר, החוזק, או התאמת הציפוי לתקן. תהליך ציפוי לא תקני לא רק משנה את מקדם החיכוך אלא גם מחליש את הבורג באחוזים ניכרים. באותן תעודות מתחייבים רק על הגאומטריה והמראה. בספקולציה פרועה אני אעריך שגם כשנופלת קונסטרוקציה והורגת מישהו גם החוקרים לא תמיד מגיעים לבדיקת האותיות הקטנות בתעודת ההתאמה של ספק הברגים שחיברו אותה כי מי בכלל חושב שזה יכול להיות... אני כן בודק ותכלס כבר כמעט לא נשארו לי ספקים לקנות מהם..... (יש צדיקים אבל זה בדיון אחר)


אבל הברנש בכלל שאל על ציר לעגלה....

אסף.

לגבי אופן ייצור ברגים ראה סרטון מצורף:
https://www.youtube.com/watch?v=3kxcw08p_oY

שים לב שהם מבצעים בסוף התהליך חיסום והרפיה.

לדעתי זה יותר הגיוני מאשר להסתמך על הקשיית מעוותים, ואסביר:
למיטב זכרוני, רמת הקושי המתקבלת מהקשיית מעוותים פרופורציונלית לדרגת העיבוד בקור (דפורמציה פלסטית בקור).
בייצור הבורג שנראה בסרטון יש אזורים בעלי דרגת עיבוד שונה מאד (ראש, אזור התבריג וקצה הבורג)- מכאן שיש שוני גדול מאד בתכונות המכאניות של שלושת האזורים הללו. לא נראה לי סביר לקבל תכונות כל כך שונות במוצר אחד. יותר הגיוני לבצע בסוף התהליך טיפול תרמי ש"מאפס" את היסטוריית המיקרומבנהשל הפלדה (שהתפתחה בעקבות הפעילות המכאנית והתרמית בכל שלב בייצור) ויוצר מוצר בעל מיקרומבנה אחיד ומכאן גם תכונות מכאניות אחידות לפי הצורך.

לגבי תקינה, תקן ייצור הברגים היחידי שיצא לי לעבוד איתו הוא ASTM A193, עבדתי עם ברגים (מוטות הברגה) מדרג B7, שבערך מקבילים ל-8.8.
גם בתקן הזה (בפסקה 6) יש דרישה לבצע חיסום והרפיה בסוף התהליך. ראה קובץ מצורף.
גם בתעודת האיכות של הברגים שעבדתי איתם מוצהר ע"י היצרן שהברגים עברו חיסום והרפיה. ראה קובץ מצורף.

בקיצור... יש ברגים (ומוטות הברגה) מחוסמים. זה אפילו כנראה מאד נפוץ..

לגבי החלשת החומר ע"י תהליך הציפוי, אם אתה מתכוון לגלוון חם זה די הגיוני. החזקה של פלדה מחוסמת בכ-500 מעלות צלזיוס ימשיך את תהליך ההרפיה ויחליש את החומר.

דוד