100. Sınıf Alaşımlı Çelik Zincir: Güç, Özellikler ve Güvenlik

100. sınıf alaşımlı çelik zincir yaklaşık çalışma yükü limitiyle tüm standart havai kaldırma zincirleri arasında en yüksek güç-ağırlık oranını sunar Aynı çaptaki Grade 80 zincirden %25 daha yüksek . Bu performans, minimum 1.000 MPa (145.000 psi) nihai gerilme mukavemetine sahip ince taneli martensitik bir mikro yapı üreten, hassas bir şekilde kontrol edilen söndürme ve temperleme ısıl işleminden kaynaklanmaktadır. Kaldırma mühendisleri ve arma süpervizörleri için pratik sonuç basittir: 13 mm'lik Sınıf 100 zincir, bir askı düzeneğinde yasal olarak 16 mm'lik Sınıf 80 zincirin yerini alır ve aynı kapasiteyi korurken askı ağırlığını yaklaşık %35 azaltır.

Metalurji temeli ve ısıl işlem

"Sınıf 100" tanımı, zincirin 1.000 N/mm²'lik minimum nihai gerilme mukavemetini ifade eder (100 kg/mm², dolayısıyla Derece 100 terminolojisi). Temel malzeme, bor ile işlenmiş orta karbonlu alaşımlı çeliktir; tipik olarak modifiye edilmiş 23MnNiMoCr54 veya eşdeğeri DIN 17115 uyumlu kalitedir. Bor konsantrasyonlarında %0,0008 ila %0,003 Yüksek nikel veya molibden içeriğinden kaynaklanan maliyet kaybı olmadan sertleşebilirliği önemli ölçüde artırarak zincirin 45 mm'ye kadar çaplarda tam sertleşme elde etmesine olanak tanır.

Kritik üretim dizisi, şekillendirme sonrasında baklanın elektrik dirençli alın kaynağıyla başlar. Kaynak flaşı sıcak olarak kesilir ve zincir uzunluğunun tamamı, 0°C'de tutulan sürekli bir östenitleme fırınına girer. 880°C ila 920°C (1616°F ila 1688°F) . Söndürme, sürekli soğutma dönüşüm diyagramında ferrit-perlit burnunu önlemek için zinciri yeterince hızlı bir şekilde soğutan bir su-polimer çözeltisinde hemen takip eder. Temperleme 400°C ila 500°C (752°F ila 932°F) artık gerilimleri hafifletir ve darbe dayanıklılığı için nihai çekme mukavemetinin küçük bir kısmını değiştirerek 30 ila 38 HRC arasında bir nihai sertlik aralığı sağlar. Ortaya çıkan mikro yapı, 500x büyütmede incelendiğinde, yüzeyden 0,15 mm'den daha derinde tane sınırı karbür ağları veya dekarbürizasyon içermeyen, tamamen temperlenmiş bir martensit matrisi göstermelidir.

Çalışma yükü sınırları ve tasarım faktörü gereksinimleri

100. sınıf zincir uluslararası olarak EN 818-2 standardına ve Kuzey Amerika'da ASTM A973/A973M ve ASME B30.9 askı standardına göre yönetilmektedir. Her üç yasa da bir zorunluluktur 4:1 tasarım faktörü Genel kaldırma hizmetinde tek bacaklı zincir sapanların minimum nihai kopma mukavemeti üzerine. Bu, çalışma yükü sınırının (WLL) doğrulanmış minimum kopma kuvvetinin tam olarak dörtte biri olduğu anlamına gelir. Tasarım faktörü ve çalışma yükü sınırları, 8 mm'den 32 mm'ye kadar standart çap aralığı boyunca tahmin edilebilir şekilde ölçeklenir.

4:1 tasarım faktörü yalnızca hasarsız durumdaki yeni zincir için geçerlidir. Gerdanlık tertibatı konfigürasyonunda Grade 100 zincir sapan kullanıldığında, WLL'nin değeri şu kadar azaltılmalıdır: %20 ila %25 çünkü boğulma noktasındaki dar bükülme yarıçapı, bağlantı tepesinde yoğunlaşan birleşik bükülme ve çekme gerilimlerini ortaya çıkarır. Benzer şekilde, dikeyden 60 dereceyi aşan bacak açılarına sahip bir sepet bağlantısı, yatay kuvvet bileşeni her bir bacaktaki gerilimi arttırdığı için kapasiteyi azaltır. Askı bacakları arasındaki açı asla 120 dereceyi geçmemelidir; 120 derecede her bacak yük ağırlığının %100'ünü görür ve dikey kaldırmaya kıyasla çekme talebini etkili bir şekilde iki katına çıkarır.

100. Sınıfı alt sınıflardan ayırma

100. sınıf zincir, düşük kapasiteli zincirin yanlışlıkla nominal kaldırma tertibatıyla değiştirilmesini önlemek için görsel ve kalıcı olarak tanımlanabilir olmalıdır. Her Grade 100 bağlantısı, damgalı bir üretici kimlik işareti ve rakamını taşır "10" veya "100" bakla gövdesine düzenli aralıklarla, tipik olarak her baklaya veya diğer her baklaya daha küçük çaplarda kabartılır. 80. sınıf zincir, kıyaslandığında "8" veya "80" işaretini taşır ve minimum 800 N/mm² nihai gerilme mukavemetine sahiptir. Daha yüksek sınıf için tasarlanmış bir askıda Sınıf 80'in Sınıf 100 ile değiştirilmesi, güvenli çalışma yükünü %20 azaltır; bu, tek bir dinamik koparma yükü tarafından tamamen tüketilebilecek bir marjdır.

Grade 100 baklaların fiziksel boyutları, adım ve bakla kalınlığı açısından Grade 80'den farklıdır ve Grade 80 konektörün veya tutma kancasının aynı nominal çaptaki Grade 100 zincire düzgün şekilde oturmasını engeller. Grade 100 baklası biraz daha kısa bir adıma ve taç ve namluda daha kalın bir kesite sahiptir, bu da zincirin birim uzunluk başına ağırlığını yaklaşık olarak artırır Aynı çaptaki Grade 80 ile karşılaştırıldığında %8 ila %12 . Bu boyutsal uyumsuzluk kasıtlı bir güvenlik özelliğidir; 80. Sınıf bir ana bağlantı, 100. Sınıf bir zincire zorlanırsa, uyumsuz geometri, yorulma çatlağını başlatabilecek bir nokta temas gerilimi yükselticisi yaratacaktır.

Askı montajı ve bileşen uyumluluğu

Grade 100 zincir sapan yalnızca en zayıf bileşeni kadar güçlüdür. Ana bağlantı, ara konektörler, kısaltma kavramaları ve kancaların tümü aynı Grade 100 derecesini ve 4:1 tasarım faktörünü taşımalıdır. 100. Sınıf zincirin 80. Sınıf bağlantı parçalarıyla karıştırılması, tüm düzeneğin 80. Sınıf çalışma yükü sınırına düşmesine neden olur. En yaygın uyumsuzluk, operatörün uyumluluğu varsayması nedeniyle Grade 80 zincir için tasarlanmış kıskaçlı tip bir kavramanın yanlışlıkla Grade 100 zincire takıldığı kavramaların kısaltılmasıyla ortaya çıkar. Yanlış kavrama, statik yük altında bağlantıyı yeterince kavrayacaktır ancak Şok yükleme altında zincirin nominal kapasitesinin yaklaşık %60 ila %75'i kadar kayma çünkü debriyaj çenesi profili baklanın taç yarıçapıyla eşleşmiyor.

Grade 100 uygulamaları için clevis tipi ana bağlantılar ve kuplörler genellikle krom-molibden alaşımlı çelikten dövülür ve zincirin mekanik özelliklerine uyacak şekilde ısıl işleme tabi tutulur. Bağlantı pimi bir kamalı pim, naylon kilitleme elemanlı bir soket başlı kapak vidası veya çekiç tarzı kalıcı bir bağlantı ile tutulur. Bir çekiçle birlikte tahrik edilen birbirine kenetlenen iki dövme yarımı kullanan Hammerlok, istenmeden sökülemeyecek kalıcı bir bağlantı sağlar ve 32 mm zincir çapına kadar tek bacaklı ve iki bacaklı sapanlar için standarttır.

Yorulma davranışı ve hizmet ömrü hususları

100. sınıf zincir, nihai çekme mukavemetine değil, döngü başına gerilim aralığına bağlı olan sınırlı bir yorulma ömrü sergiler. DIN 685-5'e göre yapılan testler, uygun şekilde üretilmiş Grade 100 zincirin dayanıklı olduğunu göstermektedir Bağlantı kırılması olmadan çalışma yükü sınırının 1,5 katında 20.000 yük döngüsü . Ancak bu dayanıklılık sınırı, zincirin bileşenleri bükmeden düz bir çizgide eksenel olarak yüklendiğini varsayar. Bir kasnağın eyerindeki veya keskin bir köşenin etrafındaki bükülme yorgunluğu, arızaya kadar geçen döngü sayısını önemli ölçüde azaltır. Zincir baklası adımının üç katından daha az bir çapa sahip bir 100. Sınıf zincir, yayınlanmış dayanıklılık sınırının çok küçük bir kısmında yorulma nedeniyle başarısız olacaktır çünkü bakla intradosundaki birleşik bükülme gerilimi her döngüde malzemenin akma noktasını aşmaktadır.

Korozyon çukurlaşması, açık deniz ve deniz kaldırmada birincil yorgunluk hızlandırıcıdır. Tuzlu suya maruz kalma, bağlantı yüzeyinde yorulma çatlaklarının başladığı stres konsantrasyonları görevi gören mikroskobik çukurlar oluşturur. Görünür paslanmaların daha derin olduğu 100. Sınıf zincir 0,2 mm derhal hizmetten çekilmelidir ne kadar az mekanik aşınma olursa olsun. Çinko kaplı ve sıcak daldırma galvanizli Grade 100 zincirler mevcuttur ancak hidrojen kırılganlığı endişelerine tabidir. Elektrokaplama işlemindeki asidik temizleme adımı, martensitik mikro yapıya hidrojen katabilir. Kaplama sonrası hidrojen fırınlaması En az dört saat boyunca 200°C (392°F) Sıkışmış hidrojenin yayılması ve gecikmeli gevrek kırılmanın önlenmesi zorunludur.

Periyodik muayene protokolleri ve ret kriterleri

OSHA 1910.184 ve Avrupa Makine Direktifi dahil düzenleyici standartlar, Sınıf 100 zincir sapanlarının yetkili bir kişi tarafından 12 ayı geçmeyen aralıklarla belgelenmiş muayenesini ve her vardiyadan önce kullanıcı tarafından daha sık görsel muayene yapılmasını gerektirir. Yetkili kişi incelemesi, her bir baklayı aşağıdaki reddetme kriterleri açısından inceler; bu kriterlerden herhangi biri zincirin kalıcı olarak hizmetten alınmasını gerektirir:

• Yatak yüzeyinin herhangi bir noktasında bağlantı aşınmasının aşılması Orijinal nominal çapın %10'u . 13 mm'lik bir zincir için bu, aşınmış kesitin 11,7 mm'den az olması durumunda değiştirme anlamına gelir.
• Herhangi bir bireysel bağlantının uzaması Orijinal sahanın %5'i . Başlangıçta iç aralığı 39 mm olarak ölçülen bir baklanın 41 mm'yi aşmaması gerekir.
• Ne kadar sığ olursa olsun herhangi bir çatlak, çentik, oyuk veya kesik. Zincir bağlantıları çentiğe duyarlıdır; görünür bir yüzey süreksizliğinin ilişkili bir yüzey altı çatlak cephesine sahip olduğu varsayılır.
• Mavi renk değişikliği, kaynak sıçraması veya yangına maruz kalma ile kanıtlanan ısı hasarı. Grade 100 zincirin temperleme sıcaklığı 400°C ila 500°C'dir; bu eşiğin üzerindeki herhangi bir maruz kalma, martensitin tavlanmasını sağlar ve zincirin gücünü kalıcı olarak azaltır.
• Yukarıda belirtildiği gibi korozyon çukurları veya tatlı su ile iyice durulanmadan ve incelenmeden deniz suyuna batırılmış herhangi bir zincir.
• Bir bağlantının düzlem dışına doğru bükülmesi, bükülmesi veya bükülmesi 10 derece . Bükülmüş bir bağlantı, eşleşen konnektör aracılığıyla düzgün şekilde eklemlenemez ve eksantrik yüklemeye neden olur.

Yıllık muayene sırasında manyetik parçacık muayenesi (MPI) kullanılarak yapılan tahribatsız muayene gereklidir ve zincir metal tamamen temizlendikten sonra her baklada gerçekleştirilir. Bağlantı eksenine paralel ve enine hizalanmış çatlakları tespit etmek için MPI boyunduruğunun iki dik yönde yönlendirilmesi gerekir. Boya penetrant muayenesi, sahada gerçekleştirilmesi daha kolay olsa da, bunun yerine geçemez çünkü yalnızca yüzeyde kırılan kusurları tespit eder ve kırılması mikron olabilecek yüzey altı çatlaklarını gözden kaçırır.

Depolama, taşıma ve çevre koruma

100. sınıf zincir, beton zeminlerle ve zemin nemi ile teması önleyen bir rafta saklanmalıdır. Alkali beton sızıntı suyu yoğunlaşmayla birleşerek zincirin temas noktalarında çukurlaşmalara neden olan lokal bir korozyon hücresi oluşturur. Altı aydan uzun süre saklanan zincirler, uçucu korozyon önleyici (VCI) yağla kaplanmalı veya VCI emdirilmiş kağıtla kapatılmalıdır. Hizmete dönmeden önce, koruyucu kaplama tamamen çıkarılmalıdır çünkü hafif bir yağ filmi bile zincir ile yük bağlayıcı veya tutma kancası arasındaki sürtünmeyi azaltabilir ve potansiyel olarak yükün titreşim altında kaymasına neden olabilir.

Sıcaklık sınırları geçerlidir. 100. sınıf zincir tam çalışma yükü limitini 100'e kadar korur 200°C (392°F) . 200°C ile 300°C arasında WLL'nin düşürülmesi gerekir Nominal kapasitenin %90'ı . 300°C ile 400°C arasında azalma şu seviyeye yükselir: %75 . 400°C'nin üzerinde zincir tavlama aralığına girer ve kalıcı olarak yumuşamaya başlar. 400°C'nin üzerinde sıcaklıkta hizmette olan bir zincir, yeniden ısıl işleme tabi tutulmadığı ve orijinal üretici tarafından yeniden sertifikalandırılmadığı sürece kalıcı olarak hizmetten çıkarılmalıdır; bu işlem, 20 mm'nin altındaki zincir çapları için neredeyse hiçbir zaman ekonomik olarak gerekçelendirilemez.