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比较报告:文档R8 vs 4130 Chrome Moly

2010年,我们的合作伙伴ME Racing Service AB批准了SSAB AB,以拉伸测试的形式进行实践测试,T-Conyoints的测试以及Docol和4130 Chrome Moly Tubes的三分弯曲。这是比较文档和4130的最早测试之一。

值得注意的是,该文档的壁较薄,外径较小(OD)比已测试的4130。测试的文档管R8的OD为40毫米或1.57英寸,壁厚为2.00 mm或0.079”。4130的名义OD为1.625“(41.27毫米),名义壁厚为0.083”(2.11毫米)


CHRO MOLY 4130管和文档800 DP管的实际测试

知识服务中心

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概括

Me-Racing正在投资使用由Docol 800 DP制成的管子代替4130 Chrome Moly Tubes在一辆Prototype Pro Mod汽车的底盘中的可能性。

SSAB对文档和CRMO管进行了拉伸测试,T型接头测试和三点弯曲。

要得出的结论是:

  • 文档800 DP管的机械性能与4130铬莫里管非常相似。文档管的屈服强度略低,但拉伸强度较高。文档管的伸长值比4130铬莫里管中的伸长值更好。
  • 与CRMO管相比,该文档管在断裂方面表现出更好的行为。
  • 焊接的T连接测试的结果也非常相似,即使文档管的厚度和直径较小。
  • 在三个点中,弯曲管的尺寸相对较小的差异显着影响结果。与CRMO管相比,文档管显示出较低的初始刚度,因此最大载荷和能量吸收较低。但是,相同的维度很可能会在三点弯曲处导致等效性能。
  • 局部减小的厚度位于三个O'Clock处的CRMO管显示在三点弯曲处的性能降低。

1.简介

Me-Racing正在投资使用由Docol 800 DP制成的管子代替4130 Chrome Moly Tubes在一辆Prototype Pro Mod汽车的底盘中的可能性。

为了找出是否可能,SSAB是否进行了许多测试,以比较两种不同材料中的行为差异。测试以三种不同的方式进行,以找出不同管子的行为和参数。

为了比较我们选择尽可能相等的两种不同类型的管子,请参见下表:

材料 外直径。 室壁厚度
4130 Chrome Moly 41,27毫米(1 5/8“) 2,11毫米(0.083英寸)
文档800 dp 40,00毫米 2,0毫米

由于尺寸略有不同,因此在此阶段镀铬莫里油管的优势将是一个优势,因为它们的直径较大,并且壁厚较大。

进行的测试是:

  • 拉伸测试
  • 焊接T-关节的拉伸测试
  • 3点弯曲

2.拉伸测试

管子的拉伸测试在两种不同类型的管子上显示出完全不同的行为。镀铬莫里管以螺旋模式破裂,请参见图1。为了获得准确的伸长值,在4130个试管上进行了手动评估。文档800 dp管在断裂之前显示全局颈部,表明行为更加延性,请参见图1。

两种管的机械性能在图2中找到。

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       图1:管的拉伸测试...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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测试NR 直接测试。 面积mm² RP0,2 N/mm2 RM N/MM2 A5% A50mm N/mm2 A80mm% 评论
1 234,63 668 832 19 26 20 文档800 dp
2 236,68 661 826 20 26 21
3 236,12 660 824 17 22 18
4 267,28 703 780 11 14 12 4130 CRMO
5 261,78 673 773
6 261,50 681 771
图2:两种类型的试管的测量机械性能。伸长率只能在一个CRMO管上手动测量。

3. T-关节的拉伸测试

在此测试中,将两个试管焊接在一起,将TIG焊接在一起。自由末端在各个方向上长500毫米。在焊接到更长的短管上以45度施加拉伸载荷,请参见图3。

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        图3:拉伸测试机中的设置.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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        图4:4130 CRMO管的拉伸T型测试。两个较低的值是由于拉伸测试机中夹具的不同角度引起的。..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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        图5:文档800 dp管的拉伸T型接头测试。两个较低的值是由于拉伸测试机中夹具的不同角度引起的。..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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        图6:文档800 dp的拉伸T型接头测试和同一图中的CRMO管。每种类型的管子上的两个较低值是由于拉伸测试机中夹具的不同角度引起的。..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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如图4-6所示,两种不同类型的试管的性能在T型接头的静态强度方面是等效的,尽管CRMO管的尺寸大于文档800DP管。

4.三分弯曲测试

在三点弯曲的情况下,直径差和厚度对结果具有很大的影响。由于4130 CRMO管的直径较大且壁厚较大,因此对于这些管子而言,这将是一个优势。

弯曲机中的设置在支撑架之间为800毫米,工具半径为150毫米,请参见图7。

结果如图8所示。可以看出,初始阶段已经存在显着差异。与CRMO管相比,较小的文档800DP管显示出较低的刚度(仅取决于横截面和Youngs模量的几何形状)。如果管的尺寸相同,因此在等效初始刚度的情况下,性能(峰负载和能量)很可能所有试管都具有等效性能。

将文档管上的焊缝放在施加力的0、90和180°的位置,以研究焊缝如何影响弯曲电阻。

在对4130 CRMO管进行的测试中,在几个位置测量了壁厚,并且由于发现厚度不均匀,我们将管子的最薄部分放置在管道管上的焊缝上。

从图6中可以看出,结果的最大影响是当我们将最薄的壁厚厚度从施加载荷(图8中的KL 3)放在CRMO管上的90度处时。

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        7:树点弯曲测试中的设置.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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        图8:管的三点弯曲测试。..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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SSAB进行了其他模拟,以显示壁厚​​和直径的影响(见图9)。如果文档和CRMO的条件相同,则由于较高的拉伸强度,由Docol 800DP制成的试管的性能略高于CRMO。(见图1)

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       图9:管的三个弯曲模拟。..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................</figcaption>
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5。结论

  • 文档800 DP管的机械性能与4130 Chome moly管非常相似。文档管的屈服强度略低,但拉伸强度较高。文档管的伸长值比4130铬莫里管中的伸长值更好。
  • 与CRMO管相比,该文档管在断裂方面表现出更好的行为。
  • 焊接的T连接测试的结果也非常相似,即使文档管的厚度和直径较小。
  • 在三个点中,弯曲管的尺寸相对较小的差异显着影响结果。与CRMO管相比,文档管显示出较低的初始刚度,因此最大载荷和能量吸收较低。但是,相同的维度很可能会在三点弯曲处导致等效性能。
  • 局部减小的厚度位于三个O'Clock处的CRMO管显示在三点弯曲处的性能降低。