Auala e Fai ai U'amea Fa'afefiloi mo Vaega o Masini
O u'amea fa'a'au'au o mea ia e sili ona fa'aaogaina i le gaosiga o vaega o masini auā e tu'ufa'atasia ai meatotino sili ona lelei e le maua i u'amea mama. I le fa'afefiloi o elemene e lua pe sili atu—mo se fa'ata'ita'iga, u'amea ma le carbon, chromium, nickel, molybdenum, po'o le vanadium—e mafai ona tatou ausia le fa'ateleina o le malosi o le tensile, tete'e atu i le ofuina, tete'e atu i le 'ele, malosi, ma e o'o lava i le mautu i le vevela maualuga. I le pisinisi masini, o le lelei o le u'amea fa'a'au'au e matua'i fuafua ai le umi o le tautua o vaega e pei o au, kia, u'amea, springs, nati ma polo, poloka afi, ma vaega eseese e galulue i lalo o avega fa'a'ele'ele. O le mea lea, o le faiga o le faia o u'amea fa'a'au'au e tatau ona faia i lalo o le pulea lelei, mai le filifilia o meafaitino se'ia o'o i le su'ega mulimuli.
1. Fuafua manaʻoga o vaega o le masini
O le laasaga muamua a'o le'i faia se u'amea fa'afefiloi o le malamalama lea i le galuega a le vaega o le masini o le a gaosia. E eseese mana'oga o vaega ta'itasi mo meatotino. E mana'omia e kia le ma'a'a maualuga o le fogā'ele'ele ma se fatu ductile e tatalia ai le te'i. E mana'omia e au o le u'amea le malosi tele ma le tete'e atu i le vaivai. O vaega i siosiomaga 'a'ai, e pei o pamu vaila'au po'o afi va'a, e mana'omia le tete'e atu i le 'ele lelei. E fa'atatau i nei mana'oga, e fuafua ai e inisinia meafaitino meatotino fa'amoemoeina: malosi tensile (UTS), malosi yield, ma'a'a, toughness impact, ductility, tete'e atu i le ofuina, ma le tete'e atu i le 'ele po'o le vevela maualuga.
O le taimi lava e fa'amautu ai meatotino fa'amoemoeina, ona filifilia lea o le ituaiga u'amea talafeagai, e pei o le u'amea kaponi, u'amea u'amea maualalo, u'amea e le gaoia, u'amea u'amea, u'amea alumini, po'o le u'amea kopa. O lenei filifiliga e amana'ia ai fo'i tau o gaosiga, le maua o mea mata, le faigofie ona fa'agasolo, ma tulaga fa'atonuina o alamanuia.
2. Filifilia o le tuufaatasiga o le uʻamea
O le tuufaatasiga o le u'amea fa'atasi o le "fua" autū lea e fuafua ai le fausaga ma meatotino fa'ainisinia o se meafaitino. O le fa'ata'ita'iga masani o le u'amea, o se u'amea fa'atasi o le u'amea (Fe) ma le kaponi (C). E fa'ateleina e le kaponi le ma'a'a ma le malosi, ae o le tele naua e mafai ona fa'aitiitia ai le mautu. O le fa'aopoopoina o le chromium (Cr) e mafai ona fa'aleleia atili ai le 'ele ma le ma'a'a, a'o le nickel (Ni) e fa'aleleia atili ai le malosi ma le tete'e atu i le gau. O le Molybdenum (Mo) e fa'aleleia atili ai le tete'e atu i le vevela maualuga ma fa'ateleina ai le malosi, a'o le vanadium (V) e fa'aleleia atili ai le tele o le fatu ma fa'aleleia atili ai le tete'e atu i le ofuina.
I totonu o pisinisi, o mea e fa'apipi'i ai u'amea e masani ona tausisia tulaga fa'atonuina e pei o le ASTM, JIS, DIN, po'o le SNI e fa'amautinoa ai le tutusa o le lelei. Mo se fa'ata'ita'iga, e masani ona fa'aogaina e kia u'amea u'amea e pei o le SCM (Cr-Mo), e talafeagai mo le fa'avevela. Mo siosiomaga e 'ele'elea, o u'amea e le pala e pei o le ituaiga 304 po'o le 316 (o lo'o i ai le Cr ma le Ni, ma i le 316, e fa'aopoopoina le Mo).
3. Saunia mea mata ma le siakiina muamua o le lelei
O mea mata mo le fa'afefiloi e mafai ona aofia ai u'amea mama, ferroalloys (e.g., ferrochrome, ferromanganese), ma otaota ua fa'avasegaina. E fa'aaogaina lautele otaota ona o lona taugofie, ae e tatau ona fa'atonutonuina ma le fa'aeteete aua e mafai ona i ai ni mea leaga e pei o le sulfur (S), phosphorus (P), po'o isi elemene e le mana'omia. O le tele o le sulfur ma le phosphorus e mafai ona mafua ai ona malepelepe le mea, ma pa'u'ū i le vevela, ma fa'aitiitia ai le tete'e atu i le vaivai.
A'o le'i fa'a'ele'eleina, e faia siaki o mea mata: fa'avasega e tusa ai ma le ituaiga, ave'ese le tele o le suāu'u/ele, ma fa'ata'ita'i le tu'ufa'atasiga e fa'aaoga ai metotia e pei o le Optical Emission Spectroscopy (OES). E taua tele lenei fa'atonutonuina ina ia iloa tonu ai le tu'ufa'atasiga mulimuli o le u'amea fa'a'au'au.
4. Faiga o le fa'a'asu ma le faia o le 'apamemea
O le la'asaga autū i le faia o u'amea fa'afefiloi o le fa'a'asu ma le fa'afefiloi o elemene i totonu o se ogaumu. O ituaiga masani o ogaumu e aofia ai:
1. Ogaumu Fa'aoso: E talafeagai mo u'amea fa'afefiloi e sa'o lelei le puleaina o le tu'ufa'atasiga ma lelei le mama o u'amea. E fa'aaogaina lautele mo u'amea fa'afefiloi ma u'amea fa'afefiloi e le o u'amea.
2. Ogaumu Fa'aeletise (EAF): E taatele i pisinisi u'amea tetele, e mafai ona fa'ama'a'aina le tele o otaota.
3. Ogaumu Fa'apapā ma le Suiga (BOF): E masani lava mo le gaosiga tele o u'amea ma sila, aemaise lava mai le minerale.
I le fa'a'asu'iina, e fa'aofiina le mea i ni vaega. A o'o loa ina maua le u'amea ua liusuavai, ona fa'aopoopoina lea o elemene fa'afefiloi e tusa ai ma fuafuaga. E tatau ona fa'aeteete i fa'aopoopoga: o nisi elemene e fe'avea'i pe tali atu i le okesene, o lea o le fa'asologa ma le taimi o le fa'aopoopoina e a'afia ai le i'uga. O le Manganese (Mn), mo se fa'ata'ita'iga, e masani ona fa'aopoopoina e fesoasoani e "fusi" le sulfur, ae o le alumini (Al) e masani ona fa'aaogaina mo le deoxidation (fa'aitiitia o le okesene ua liusuavai) e puipuia ai le fausiaina o porosity ma mea e afaina ai.
5. Fa'amamāina o u'amea vai: fa'amamāina o le kesi, fa'amamāina o le sulu, ma le fa'amamāina o le kesi
Ina ia malolosi ma faatuatuaina vaega o le afi, e tatau ona "mama" le u'amea ua liusuavai. O mea leaga e pei o le okesene, haitorosene, naitorosene, sulfur, ma mea e le o ni u'amea e mafai ona mafua ai ni māvaevae ma fa'aitiitia ai le tete'e atu i le vaivai.
O nisi o auala fa'amamāina e aofia ai:
– Deoxidation: Fa'aopoopoina o le Al, Si, po'o le Mn e fusifusia ai le okesene.
– Fa'amamāina o le sulfur: Fa'aitiitia o le sulfur e ala i le fa'aopoopoina o le lime (CaO) ma faia ai le slag lea e mafai ona tosina mai ai le sulfur.
– Aveesea o kasa fa'asu'u (vacuum degassing): Ave'esea o kasa ua liu suavai (aemaise lava le haitorosene ma le nitrogen) e ala i le faiga e fa'asu'u ai, e taua i u'amea maualuga le tulaga mo vaega taua e pei o 'au o le turbine po'o kia maualuga le voltage.
– Fa'amamāina o otaota: E iai le sao o le otaota i le pu'eina o mea leaga. O le puleaina o le tuufaatasiga o otaota (lime, fluorspar, alumina) e fuafua ai le aoga o le fa'amamāina.
6. Liligiina ma le fausiaina muamua (fa'apala)
O le taimi lava e ausia ai e le uʻamea ua liusuavai le tulaga ma le mama e pei ona faʻamoemoeina, o le isi laʻasaga o le faʻapala. E lua auala autū:
1. Fa'apalapala o le Ingot: E sasaa le u'amea ua liusuavai i totonu o se fa'apalapala tele, ona toe fa'agasolo lea o le ingot e ala i le fa'apalapala po'o le oloina. O lenei metotia e masani ona faia mo vaega e mana'omia ai se fausaga mafiafia ma ni meatotino fa'amekanika maualuluga.
2. Fa'aauau pea ona fa'a'ofuina: O le u'amea ua fa'a'ofuina e sasaa pea lava i totonu o pepa fa'aputu, fugala'au, po'o ni laupapa tetele. O lenei metotia e aoga mo le gaosiga tele ma le tutusa o le lelei.
E taua tele le puleaina o le vevela i le sasaaina. O le vevela tele e mafai ona faʻateleina ai le faʻaʻokesaita; o le vevela maualalo e mafai ona mafua ai ni faʻaletonu (e le faʻatumuina atoa e le uʻamea le faʻataʻitaʻiga). E le gata i lea, o le mamanu o le alavai sasaaina ma le riser e aʻafia ai le porosity o le faʻaitiitia ma le vavaeʻeseina o elemene.
7. Faiga o le fausiaina: fausiaina, ta'avale, ma le masini muamua
E tele vaega o masini e gaosia e ala i faiga fa'apalasitika e fa'aleleia atili ai le fausaga o le meafaitino. O le fa'apalasitika, mo se fa'ata'ita'iga, e mafai ona fa'ateleina ai le malosi ma le ma'a'a e ala i le fa'aleleia atili o le fatu ma le fa'atonutonuina o le tafe o le fatu e mulimuli i le foliga o le vaega. E masani ona fa'aaogaina le oloina e fa'atulaga ai u'amea, laupapa, po'o fa'ata'ita'iga.
A uma ona fausia, e masani ona faia le masini muamua i vaega (masini fa'asolosolo) ina ia maua ai se foliga e latalata i le lapo'a mulimuli, ma tu'u ai se avanoa mo togafitiga fa'avevela ma fa'agasologa o le fa'amae'aina.
8. Togafitiga fa'avevela e ausia ai meatotino mana'omia
E toetoe lava o taimi uma e manaʻomia ai togafitiga faʻavevela mo vaega o le masini ina ia maua ai meatotino sili ona lelei. O nisi o togafitiga faʻavevela masani e aofia ai:
– Fa'asusu: Fa'amalūlūina le mea, fa'aitiitia le mamafa o totoe, fa'aleleia le mautu.
– Fa'atulagaina: Fa'atulagaina le fausaga laiti, fa'aleleia atili le tutusa ma le malosi pe a fa'atusatusa i le fa'amafanafana.
– Fa'amalūlūina ma le fa'amalūlūina: O le fa'amalūlūina (fa'amālūlūina vave) e fa'ateleina ai le ma'a'a, ona fa'aitiitia lea e le fa'amalūlūina le ma'ale'ale ma paleni le malosi ma le ma'a'a.
– Fa'a-carburizing / nitriding: Togafitiga fa'ama'a'a o luga mo kia ma vaega o le fe'ese'esea'iga. O le fa'a-carburizing e fa'aopoopoina ai le kaponi i luga; o le nitriding e fa'aopoopoina ai le nitrogen e maua ai se vaega malo, e tete'e atu i le ofuina.
O le filifiliga o parakalafa—vevela, taimi e taofi ai, ma le vailaʻau faʻamālūlū (vai, suāuʻu, polymer, kesi)—e iai sona aafiaga tele i le maʻaʻa mulimuli, faʻapiʻopiʻo, ma le lamatiaga o le māvaevae.
9. Fa'amae'aina, siakiina ma le fa'ata'ita'iina
O le la'asaga mulimuli o le fa'auma ma le siakiina o le lelei. E mafai ona aofia i le fa'auma le masini sa'o, oloina, fa'apulusaina, ma le ufiufiina, pe a mana'omia. A mae'a lena, ona faia lea o su'ega e fa'amautinoa ai ua ausia e le meafaitino ia tulaga fa'atonuina:
– Su'ega o le tuufaatasiga o vaila'au (OES po'o le XRF).
– Su'ega o le ma'a'a (Rockwell, Brinell, Vickers).
– Su'ega o le tensile ma le impact (Charpy).
– Su'ega fa'ametalokalama e va'ai ai le fausaga laiti, lapo'a o le fatu, ma mea e aofia ai.
– NDT (Su'ega e lē Fa'aleagaina) e pei o le su'ega ultrasonic, vaega maneta, ma le penetrant vali e iloa ai mea sese e aunoa ma le fa'aleagaina o vaega.
– Su'ega o le vaivai mo vaega o lo'o feagai ma avega fa'ata'amilosaga.
Afai e maua ni eseesega, ona faia lea o se gaioiga e faasa'o ai: fetuunaiga o le tuufaatasiga, faaleleia atili o togafitiga i le vevela, pe faaleleia atili le faagasologa o le sasaa ma le fausiaina.
I'uga
O le gaosiga o u'amea fa'afefiloi mo vaega o masini o se faasologa o faiga e feso'ota'i: mai le fuafuaina o meatotino mana'omia o meafaitino, filifilia o le tu'ufa'atasiga, fa'ale'aina ma fa'amamaina, fa'apala, fa'atulagaina, togafitiga fa'avevela, ma le su'ega mulimuli. O le ki i le manuia o lo'o taoto i le puleaina o le tu'ufa'atasiga ma le mama o le u'amea, fa'apea fo'i ma le puleaina sa'o o le faiga ina ia mautinoa o le fausaga la'ititi e ausia ai mana'oga o le vaega. Faatasi ai ma se faiga fa'atonutonu ma fa'avae i tulaga fa'atonuina, e mafai e u'amea fa'afefiloi ona gaosia vaega o masini e malolosi, tumau, ma saogalemu mo le fa'aaogaina i le tele o fa'aoga fa'apisinisi.
Afai e te manaʻo ai, e mafai ona ou faʻatulagaina lenei tusiga ina ia sili atu ona patino—mo se faʻataʻitaʻiga, taulaʻi i uʻamea uʻamea e fai i kia, uʻamea uʻamea alumini mo taʻavale, poʻo uʻamea e le gaoia vaega o le pamu—faʻatasi ai ma faʻataʻitaʻiga o le tuufaatasiga ma ata o le tafe o le faʻagasologa.
