תקן ASTM A572
ASTM A572 הוא מפרט לפלדה מבנית בעלת חוזק גבוה בסגסוגת נמוכה (HSLA), שנמצאת בשימוש נרחב ביישומים הנדסיים מגוונים. זה מיוחס לתכונות המכאניות יוצאות הדופן והיתרונות הכלכליים שלה.
הרכב כימי
| דרישות כימיותA | |||||||||
| (ניתוח חום) | |||||||||
| קוֹטֶר, עוֹבִי, או מרחק בין Paralle פרצופים, פנימה. [מ"מ] צלחות וברים |
Structura צוּרָה אוגן או רֶגֶל עוֹבִי בתוך [מ"מ] |
צִיוּן | סִילִיקוֹן | ||||||
| פַּחמָן, מקסימום,% |
מַנגָן,B מקסימום,% |
זַרחָן,I מקסימום,% |
גוֹפרִית,I מקסימום, % |
לוחות עד 1 1/2in [40 מ"מ]עובי, צורות עם אוגן או רגל עובי עד 3 אינץ'. [75 מ"מ] כולל, כלונסאות. ברים, זיס ו טי מגולגלתC |
צלחות מעל 1 1/2 אינץ'. [40 מ"מ]עובי ו צורות עם אוגן עוֹבִי מעל 3 אינץ'. [75 מ"מ] |
||||
| מקסימום,% | לָנוּעַ,% | ||||||||
| 6[150] | כֹּל | 42 [290] | 0.21 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| 4[100] E | כֹּל | 50 [345] | 0.23 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| 2 1/2 [64] F |
כֹּל | 55 [380] | 0.25 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| 2 1/2 [64] F |
פחות או שווה ל-2 [50] | 60 [415] | 0.26 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| >1/2-2 [13-50] |
>1-2 [25-50] |
65 [450] | 0.23 | 1.65 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| פחות או שווה ל-1/2[13]H | פחות או שווה ל-1 | 65 [450] | 0.26 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | G | |
| Aנחושת, כאשר צוין, תהיה בעלת תכולה מינימלית של {{0}}.20% לפי ניתוח חום (0.18% לפי ניתוח מוצר). | |||||||||
| Bמנגן, מינימום, על ידי ניתוח חום של {{0}}.80% (0.75% ניתוח תוצר לוואי) יידרש עבור כל הפייטות מעל 3/8 אינץ'.[10 מ"מ ]בעובי; יידרש מינימום של 0.50% (0.45% לפי ניתוח פרוקט) עבור לוחות בעובי של 3/8 אינץ' [10 מ"מ] ומטה, ולכל שאר המוצרים. היחס בין מנגן לפחמן לא יפחת מ-2 ל-1. | |||||||||
| Cמוטות בקוטר, עובי או מרחק של מעל 1 1/2in.[40 מ"מ] בין פנים מקבילות ייעשו על ידי תרגול פלדה קטלנית. | |||||||||
| Dעבור כל הפחתה של {{0}}.01 נקודת אחוז מתחת למקסימום הפחמן שצוין, מותרת עלייה של 0.06 נקודת אחוז מנגן מעל המקסימום שצוין, עד למקסימום של 1.60% | |||||||||
| Eמותרים סורגים עגולים עד וכולל קוטר של 275 מ"מ. | |||||||||
| Fמותרים סורגים עגולים עד וכולל 3 1/2in.[90 מ"מ] בקוטר. | |||||||||
| Gהגודל והדרגה אינם מתוארים במפרט זה. | |||||||||
| Hמותרת דרישה כימית אטטטיבית עם מקסימום פחמן של 0.21% ומנגן מקסימלי של 1.65%, כאשר מאזן היסודות כפי שמוצג בטבלה 2. | |||||||||
| Iתכולת זרחן מקסימלית של {{0}}.04% ותכולת גופרית מקסימלית של 0.05% מותרת עבור החומרים הבאים: ·צורות מבניות · ערימת סדינים ·ברים ·צלחות עם רוחב עד וכולל 15 אינץ' [380 מ"מ] |
|||||||||
תכולת הסגסוגת של פלדת ASTM A572 כוללת בדרך כלל את האלמנטים הבאים:
- פחמן (C): מוגבל בדרך כלל למקסימום של 0.26%. פחמן הוא מרכיב מפתח המגביר את החוזק והקשיחות של הפלדה, אך הוא גם מפחית את המשיכות.
- מנגן (Mn): נע בין 1.35% ל-1.65%. מנגן מתווסף כדי לשפר את החוזק והקשיחות של הפלדה.
- סיליקון (Si): בדרך כלל בסביבות 0.40%. הסיליקון תורם לחוזק הפלדה ומשפר את עמידותה בפני אבנית בטמפרטורות גבוהות.
- זרחן (P) וגופרית (S): שניהם נשמרים נמוכים, עם גבולות מקסימליים של {{0}}.04% עבור זרחן ו-0.05% עבור גופרית. אלמנטים אלה ממוזערים כדי למנוע שבירות ויכולת ריתוך לקויה.
- קולומביום (ניוביום), ונדיום וטיטניום: אלמנטים אלה משמשים בשילובים ספציפיים כדי לשפר עוד יותר את החוזק והקשיחות של הפלדה מבלי להשפיע באופן משמעותי על משיכותה. השימוש באלמנטים אלה הוא אופציונלי ותלוי בדרישות הספציפיות של האפליקציה.
אלמנטים סגסוגים אלה פועלים יחד כדי לספק לפלדה ASTM A572 את החוזק הגבוה שלה, יכולת הריתוך הטובה שלה ועמידות לתנאי סביבה שונים, מה שהופך אותה למתאימה למגוון רחב של יישומים מבניים כגון בנייה, גשרים ומכונות כבדות.
מאפיינים מכניים
| דרישות מתיחהA | ||||||
| צִיוּן | נקודת תפוקה, דקות | חוזק מתיחה, דקות | מינימום התארכות,%B,C,D | |||
| ksi | [MPa] | ksi | [MPa] | ב-8 אינץ'. [200 מ"מ] |
ב-2 אינץ'. [50 מ"מ] |
|
| 42 [290] | 42 | [290] | 60 | [415] | 20 | 24 |
| 50 [345] | 50 | [345] | 65 | [450] | 18 | 21 |
| 55 [380] | 55 | [380] | 70 | [485] | 17 | 20 |
| 60 [415] | 60 | [415] | 75 | [520] | 16 | 18 |
| 65[450] | 65 | [450] | 80 | [550] | 15 | 17 |
| Aראה כיוון הדגימה בסעיף בדיקות מתח במפרט A6/A6M: מפרט לדרישות כלליות למוטות פלדה מבניים מגולגלים, צלחות, צורות ופינוי יריעות. | ||||||
| Bאין צורך לקבוע התארכות עבור פלטת הרצפה. | ||||||
| Cעבור צורות רחבות אוגן מעל 634 ק"ג/מ"ר, חלה התארכות ב-50 מ"מ של 19% לכל הפחות. | ||||||
| Dעבור לוחות רחבים מ-24 אינץ' [600 מ"מ], דרישת ההתארכות מופחתת ב-2 נקודות אחוז עבור דרגות 42,50 ו-55 [290,345 ו-380], ושלוש נקודות אחוז עבור דרגות 60 ו-65[415 ו-450]. ראה התארכות התאמות דרישות בסעיף מבחני מתח במפרט A6/A6M:Specification לדרישות כלליות עבור מוטות פלדה מבניים מגולגלים, צלחות, צורות ופינוי יריעות. | ||||||
התכונות המכניות של פלדת ASTM A572 משתנות לפי דרגה, כאשר כל כיתה מציעה רמות שונות של חוזק ומשיכות:
- חוזק תשואה: נע בין 290 MPa (42,000 psi) עבור דרגה 42 ל-450 MPa (65,000 psi) עבור דרגה 65. טווח רחב זה מאפשר שימוש בפלדה ביישומים מבניים שונים עם שונות דרישות נשיאת עומס.
- חוזק מתיחה: משתנה בין 420 MPa (60,000 psi) ל-550 MPa (80,000 psi), בהתאם לדרגה. חוזק המתיחה הגבוה מבטיח שהפלדה יכולה לעמוד בעומסים משמעותיים מבלי להישבר.
- מינימום התארכות: נע בין 20% -15% עבור ב-8 אינץ'. נע בין 24% -17% עבור ב-2 אינץ'. משקף את יכולת הפלדה להתעוות לפני שבירה. משיכות טובה מאפשרת לפלדה לספוג אנרגיה ולהתנגד לכשל פתאומי, מה שמקל על יצירתה ואמינה יותר בתנאי פגיעה או עומס יתר.
יחד, תכונות מכניות אלו הופכות את פלדת ASTM A572 לבחירה רב-תכליתית ואמינה עבור מגוון רחב של יישומים מבניים, מה שמבטיח שהיא יכולה להתמודד בבטחה וביעילות עם העומסים והלחצים בהם נתקלים בתנאים בעולם האמיתי.
יישומים
פלדה ASTM A572 נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות שונות בשל החוזק והרבגוניות שלה:
בְּנִיָה:
משמש בדרך כלל בבניית מבנים, גשרים ורכיבים מבניים אחרים כגון קורות, עמודים וקורות.
מכונות כבדות:
משמש בייצור של ציוד כבד כמו מנופים, מעמיסים ומחפרים, כמו גם בגלגלי שיניים, פירים וחלקים אחרים בעלי חוזק גבוה.
רכב ותחבורה:
משמש במסגרות למשאיות, נגררים וקרונות רכבת בשל חוזקה ועמידות הפגיעה שלה.
תַשׁתִית:
מועסק בבניית כבישים מהירים, נמלי תעופה ומנהרות, כמו גם בפלטפורמות קידוח בים ובאסדות נפט.
יתרונות
חוזק גבוה:
חוזק התפוקה והמתיחה הגבוהים של הפלדה הופכים אותה לאידיאלית עבור מבנים נושאי עומס ויישומים כבדים.
יכולת ריתוך מעולה:
ניתן לריתוך בקלות באמצעות טכניקות נפוצות, מה שמאפשר ייצור והרכבה יעילים.
חסכוני:
למרות התכונות המכאניות המעולות שלה, פלדת ASTM A572 היא זולה יחסית בהשוואה לשאר דרגות פלדה חוזק גבוה.
רבגוניות:
ניתן להשתמש בו במגוון רחב של יישומים, זמין בצורות שונות (גיליון, בר וצלחת) ובצורות (מגולגל חם, חישול או משיכה קרה).
בסך הכל, פלדת ASTM A572 מציעה שילוב של חוזק, עמידות וחסכוניות, מה שהופך אותה לבחירה פופולרית עבור יישומים מבניים והנדסיים רבים.
