Проволока диаметром 0,025 мм имеет толщину 25 микрометров. Это тоньше человеческого волоса и ниже самого малого размера, который указан в большинстве каталогов никелевой проволоки. Когда размер объясняется гибкостью никеля, число рассматривается как любопытный факт, а не как спецификация.
Число меняет четыре вещи одновременно. Оно меняет количество, которое представляет килограмм, оно меняет количество операций, необходимых для его достижения, оно меняет значение допуска в один микрометр, и оно меняет документ, на основании которого должна быть куплена проволока. Каждое из них является арифметическим, и эту арифметику стоит провести перед запросом.
При диаметре 0,025 мм килограмм никеля — это около 229 километров проволоки, и он имеет около 18 квадратных метров поверхности. Тот же килограмм при диаметре 0,50 мм — это около 573 метров и около 0,9 квадратных метров поверхности. Масса в обоих случаях одинакова, а почти ничего другого — нет.
| Диаметр | Длина на килограмм | Площадь поверхности на килограмм | Площадь поверхности относительно 0,025 мм |
|---|---|---|---|
| 0,50 мм | 573 м | 0,9 м² | Одна двадцатая |
| 0,10 мм | 14,3 км | 4,5 м² | Одна пятая |
| 0,050 мм | 57,2 км | 9,0 м² | Одна половина |
| 0,025 мм | 229 км | 18,0 м² | Эталон |
Из этой таблицы следуют два практических вывода. Первый заключается в том, что заказ на один килограмм при 25 микрометрах — это длинный прогон проволоки, поэтому на производстве важна единица измерения — катушка и ее длина, а не вес. Второй — что поверхность больше не мала по сравнению с объемом. Оксид, остатки смазки и адсорбированная влага занимают гораздо большую долю металла, чем при полумиллиметре, поэтому состояние поверхности становится элементом спецификации при малом диаметре и деталью обслуживания при большом диаметре.
Проволока не экструдируется до нужного размера. Она протягивается через последовательность фильер, каждая из которых уменьшает поперечное сечение, и уменьшение является геометрическим: соотношение диаметров от 320 к 1 от стержня 8 мм соответствует соотношению площадей около 102 000 к 1.
При рабочей степени уменьшения площади на 20 % за проход это соотношение требует около 52 проходов. Тот же расчет, представленный с интервалами, показывает, как последние несколько проходов мало влияют на диаметр и сильно влияют на риск.
| Номер прохода | Диаметр после прохода | Уменьшение площади, уже пройденное |
|---|---|---|
| Старт | 8,000 мм | Нет |
| 10 | 2,62 мм | Около 89 % |
| 20 | 0,86 мм | Около 99 % |
| 30 | 0,28 мм | Около 99,9 % |
| 40 | 0,092 мм | Около 99,99 % |
| 50 | 0,030 мм | Около 99,999 % |
| 52 | 0,024 мм | Цель |
Таблица является арифметической моделью, а не графиком производства, поскольку реальный маршрут включает промежуточные отжиги, изменяет степень уменьшения за проход по мере упрочнения проволоки и заканчивается фильерой, выбранной для конечного размера. Модель показывает форму проблемы: к 40-му проходу проволока уже тоньше 0,1 мм, а оставшиеся двенадцать проходов должны удалить последние 0,067 мм диаметра, не сломав проволоку, которая теперь слишком тонкая, чтобы ее можно было четко разглядеть на расстоянии вытянутой руки.
Вот где объяснение, основанное на гибкости, ошибается. Пластичность необходима, но недостаточна. Никель имеет гранецентрированную кубическую структуру и хорошо тянется, поэтому маршрут существует вообще, но предел в 25 микрометров определяется износом фильер, контролем натяжения, смазкой на входе в фильеру и частотой обрывов. Обрыв на 45-м проходе бракует всю длину позади него, и стоимость этого брака ложится на метры, которые выживают.
Допуск обычно указывается как доля от размера, и эта привычка скрывает то, что происходит при малом диаметре. Ошибка в один микрометр составляет 0,2 % от провода диаметром 0,50 мм и 4 % от провода диаметром 0,025 мм.
| Диаметр | Один микрометр как доля диаметра |
|---|---|
| 0,50 мм | 0,2 % |
| 0,10 мм | 1 % |
| 0,050 мм | 2 % |
| 0,025 мм | 4 % |
Таким образом, указание диаметра плюс-минус 0,002 мм для провода диаметром 0,025 мм является указанием плюс-минус 8 %, и это другой класс покупки, чем то же указание, написанное для провода диаметром 0,5 мм. Это также причина, по которой метод измерения должен быть указан. Микрометр, удерживаемый рукой, измеряет наибольший размер поперек овального сечения, а лазерный датчик измеряет тень. На проволоке такой тонкости эти два метода могут расходиться на границе диапазона допуска, и это расхождение не является проблемой калибровки.
Предложение, в котором указано 99,98 % чистоты, содержит вычитание, и число, которое имеет значение, — это то, что остается.
| Указанная чистота | Общая допустимая примесь | Что обычно означает цифра |
|---|---|---|
| 99,98 % | 200 ppm | Значение сертификата для конкретной плавки, а не название марки |
| 99,9 % | 1 000 ppm | Уровень, связанный с марками более высокой чистоты |
| 99,5 % | 5 000 ppm | Уровень, связанный с общими коммерческими марками |
| 99,0 % | 10 000 ppm | Минимальный уровень, указанный в спецификациях на кованый никель |
При большом диаметре разница между 200 ppm и 5 000 ppm является металлургическим вопросом, касающимся проводимости, пластичности и поведения в каустических средах. При 25 микрометрах это также становится вопросом протяжки, поскольку включения и частицы второй фазы, которые провод диаметром 2 мм проходит без внимания, находятся в гораздо меньшем поперечном сечении, и частица в неправильном месте вызывает обрыв. Обозначение марки плюс сертификат на плавку — это способ покупки. Процент, введенный в запрос, не является таковым, поскольку ни один инспектор не может принять или отклонить катушку на основании цифры, не привязанной к пределу.
Никель часто описывают как фаворита в промышленной и финансовой сферах, и полезную половину этого описания стоит отделить. Никель — это биржевой металл, поэтому его цена колеблется в зависимости от новостей, не имеющих отношения к протяжному станку. Проволока не является финансовым инструментом. Ее цена — это содержание металла плюс стоимость переработки, и стоимость переработки — это та часть, которая растет по мере падения диаметра, поскольку количество проходов, количество отжигов и количество обрывов увеличиваются вместе с ним.
Это разделение объясняет закономерность, с которой покупатели сталкиваются каждый год. Когда котировки никеля меняются, меняется и размер проволоки, причем изменение примерно пропорционально содержанию металла. Когда меняются затраты на энергию, труд или фильеры, мелкие размеры меняются сильнее, чем крупные, потому что мелкий размер несет больше затрат на переработку и меньше металла на килограмм.
Никель часто описывают как пятый по распространенности элемент на Земле и как металл, образовавшийся в коре и ядре. Две половины этого предложения не связаны между собой, и исправление стоит сделать, потому что покупатели его повторяют.
Никель является примерно пятым по распространенности элементом во всей Земле после железа, кислорода, кремния и магния, и он сконцентрирован в ядре, потому что он сидерофилен. В континентальной коре, которая является резервуаром, описываемым предложением, никель находится примерно на уровне 84 частей на миллион, что ставит его примерно на двадцать третье место по распространенности, ниже циркония и выше цинка. Металл, который попадает на протяжной станок, происходит из коры, и в коре он совсем не распространен.
Еще одно описание следует отказаться. Никелю часто приписывают кубическую структуру. Никель имеет гранецентрированную кубическую структуру, и именно это уточнение имеет решающее значение, поскольку кубическое семейство включает структуры с очень разным поведением скольжения. Пластичность, которая делает возможным тонкую протяжку, происходит из гранецентрированной структуры, а не из слова «кубический».
Шесть пунктов составляют спецификацию при этом диаметре, и первый из них чаще всего пишется неправильно.
| Пункт | Почему это важно при 0,025 мм |
|---|---|
| Стандарт на проволоку, а не на пруток | Спецификация на кованый никель останавливается на прутке и стержне, поэтому заказ, ссылающийся на нее, не распространяется на проволоку |
| Обозначение марки | Марка несет пределы содержания углерода и примесей, которые процент в каталоге не содержит |
| Диаметр с допуском и методом измерения | Один микрометр составляет 4 % диаметра, поэтому метод определяет, проходит ли катушка |
| Состояние и механические характеристики | Проволока одного диаметра в отожженном и холоднотянутом состоянии отличается в два раза по прочности |
| Вес катушки и намотка | Один килограмм — это 229 км, поэтому катушка определяет, можно ли будет использовать проволоку |
| Состояние поверхности и упаковка | Поверхность велика по сравнению с металлом при таком размере, и повреждения при транспортировке не могут быть устранены |
Пункт о состоянии является тем, что удивляет покупателей. Отожженная проволока этого семейства достаточно мягкая, чтобы ее можно было ткать и сгибать пополам, а холоднотянутая проволока того же диаметра может быть в несколько раз прочнее при небольшом удлинении. Оба являются правильными продуктами. Они не взаимозаменяемы, и чертеж, в котором указан только диаметр, оставляет выбор за заводом.
DLX производит никелевую проволоку в Чанчжоу, Цзянсу, и поставляет ее на катушках и в бухтах от мелких размеров и выше, в отожженном или холоднотянутом состоянии, с диаметром, состоянием и весом катушки, согласованными до выпуска заказа. Те же процессы охватывают никелевые сплавы в виде прутка, полосы и трубы, где деталь меняет форму после плетения или формовки.
Два вопроса решают большинство запросов при таком диаметре. Первый — что проволока должна выдержать после того, как она покинет катушку, потому что плетение, вязание и холодная высадка требуют разного состояния. Второй — как будет измеряться диаметр по прибытии, потому что при 25 микрометрах метод является частью допуска.
Около 229 километров, с площадью поверхности около 18 квадратных метров. Тот же килограмм при 0,50 мм — это около 573 метров и 0,9 квадратных метров. При таком диаметре катушка и ее длина являются более полезной единицей, чем вес, поэтому вес катушки должен быть указан в заказе.
Нет. Это значение сертификата для конкретной плавки, оставляющее 200 ppm всего остального. Спецификации пишутся на основе обозначения марки, которое содержит пределы для каждого элемента, а сертификат сообщает анализ плавки по этим пределам. Запросите марку и состав в документе инспекции.
При 25 микрометрах причины — это износ фильер, контроль натяжения, смазка на входе в фильеру и включения в металле. Частица, которую крупная проволока проходит без внимания, занимает гораздо большую долю малого поперечного сечения. Сам обрыв — это видимое событие, а причина обычно кроется в двух или трех предыдущих проходах.
Это зависит от метода измерения так же, как и от завода. На проволоке 0,025 мм один микрометр составляет 4 % диаметра, поэтому указание плюс-минус 0,002 мм является указанием плюс-минус 8 %. Укажите прибор и выборку в спецификации, потому что ручной микрометр и лазерный датчик могут расходиться на границе диапазона.
Стандарт на проволоку. Спецификация на кованый никель охватывает пруток и стержень и останавливается там, поэтому заказ, ссылающийся на нее, не распространяется на проволоку. Проволока котируется по документам на проволоку, которые имеют свои собственные допуски по диаметру, состояния и правила упаковки.
Во всей Земле он примерно пятый, после железа, кислорода, кремния и магния, и большая его часть находится в ядре. В континентальной коре его около 84 частей на миллион, что примерно двадцать третий по распространенности элемент. Металл в цепочке поставок поступает из коры.
Двадцать пять микрометров — это спецификация, а не любопытный факт. Это превращает килограмм в 229 километров и 18 квадратных метров поверхности, требует около пятидесяти проходов протяжки от стержня 8 мм и делает один микрометр равным 4 % диаметра. Каждое из этих утверждений является арифметическим, и каждое меняет то, что должно быть написано в заказе.
Обычное объяснение такого размера указывает на гибкость никеля. Пластичность — причина существования маршрута протяжки, а предел при этом диаметре определяется износом фильер, натяжением, смазкой и включениями. Это условия процесса, и они являются причиной того, что тонкая проволока покупается по спецификации, в которой указаны марка, состояние, метод измерения и катушка.
ASTM B160, стандартная спецификация на никелевый пруток и стержень, в части, которая останавливается на прутке и стержне и поэтому не распространяется на проволоку.
DIN 17753, кованая никелевая проволока, условия поставки, для специфических для проволоки допусков, состояний и упаковки.
ISO 9724, проволока из никеля и никелевых сплавов, для международного документа на проволоку, используемого наряду с европейским.
CRC Handbook of Chemistry and Physics, распространенность элементов в земной коре, для цифры около 84 частей на миллион для никеля и его положения в последовательности коры.
Геохимические справочные данные по составу Земли в целом, для порядка распространенности в Земле в целом, где никель занимает пятое место после железа, кислорода, кремния и магния.
Физические константы никеля, для плотности 8,908 г/см³, используемой в расчетах длины и площади поверхности, и для гранецентрированной кубической структуры.
Документация по контракту на никель Лондонской биржи металлов, для биржевого статуса металла в отличие от проволоки.
Цифры длины, площади поверхности, номера прохода и доли допуска на этой странице рассчитаны на основе указанного диаметра и плотности никеля. Это арифметические иллюстрации, а не график производства, поскольку производственный маршрут включает промежуточные отжиги и варьирует степень уменьшения за проход. Цифры чистоты являются вычитанием указанного процента и не являются пределами марки, которые устанавливаются по элементам в спецификации. Цифры распространенности описывают континентальную кору или Землю в целом, как указано, и эти два резервуара отличаются на порядки. Стандарты пересматриваются, и издание, указанное в заказе, имеет силу. Ничто из вышеизложенного не является заменой инженерного разрешения или инспекции, согласованной между покупателем и поставщиком.