standard ASTM A572
ASTM A572 je specifikacija za konstrukcijsko jeklo visoke trdnosti z nizko zlitino (HSLA), ki se v veliki meri uporablja v različnih inženirskih aplikacijah. To pripisujejo njegovim izjemnim mehanskim lastnostim in ekonomskim koristim.
Kemična sestava
| Kemijske zahteveA | |||||||||
| (Toplotna analiza) | |||||||||
| premer, debelina, ali Razdalja Med Paralle Obrazi, v. [mm] Plošče in palice |
Structura oblika Prirobnica oz noga Debelina in. [mm] |
Ocena | Silicij | ||||||
| ogljik, največ, % |
mangan,B največ, % |
fosfor,I največ, % |
žveplo,I max, % |
Plošče do 1 1/2in [40 mm]Debelina, Oblike z Prirobnica ali noga Debelina do 3 in. [75 mm] vključno, Pločevinasti pilot. Bars, Zees in Zvite majiceC |
Plošče nad 1 1/2 in. [40 mm] Debelina in Oblike s prirobnico Debelina Več kot 3 in. [75 mm] |
||||
| največ, % | obseg, % | ||||||||
| 6[150] | vse | 42 [290] | 0.21 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| 4[100] E | vse | 50 [345] | 0.23 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| 2 1/2 [64] F |
vse | 55 [380] | 0.25 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.15-0.40 | |
| 2 1/2 [64] F |
Manjše ali enako 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 | |
| Manjše ali enako 1/2[13]H | Manjše ali enako 1 | 65 [450] | 0.26 | 1.35D | 0.030 | 0.030 | 0.40 | G | |
| ABaker, če je naveden, mora vsebovati najmanj {{0}}.20 % glede na toplotno analizo (0,18 % glede na analizo izdelka). | |||||||||
| BMangan, najmanj {{0}}, s toplotno analizo {{0}},80% (0,75% analize stranskih proizvodov) se zahteva za vse paštete nad 3/8 in.[10 mm ]v debelini; najmanj 0,50 % (0,45 % po analizi izdelka) se zahteva za plošče debeline 3/8 in [10 mm] in manj ter za vse druge izdelke. Razmerje med manganom in ogljikom ne sme biti manjše od 2 proti 1. | |||||||||
| CPalice s premerom, debelino ali razdaljo med vzporednimi ploskvami nad 1 1/2 in.[40 mm] morajo biti izdelane s prakso žganja jekla. | |||||||||
| DZa vsako zmanjšanje {{0}}.01 odstotne točke pod določeno največjo vrednostjo ogljika je dovoljeno povečanje za 0,06 odstotne točke mangana nad določeno največjo vrednostjo do največ 1,60 % | |||||||||
| EDovoljene so okrogle palice s premerom do vključno 275 mm. | |||||||||
| FDovoljene so okrogle palice s premerom do vključno 3 1/2 in [90 mm]. | |||||||||
| GVelikost in razred nista opisana v tej specifikaciji. | |||||||||
| HDovoljena je atemativna kemijska zahteva z največjo vsebnostjo ogljika 0,21 % in največjo vsebnostjo mangana 1,65 %, z ravnovesjem elementov, kot je prikazano v tabeli 2. | |||||||||
| INajvečja vsebnost fosforja {{0}},04 % in največja vsebnost žvepla 0,05 % sta dovoljeni za naslednje materiale: · Strukturne oblike · Pločevinasti piloti · Bari · Plošče s širino do vključno 15 in [380 mm] |
|||||||||
Vsebnost zlitine jekla ASTM A572 običajno vključuje naslednje elemente:
- Ogljik (C): Običajno omejeno na največ 0,26 %. Ogljik je ključni element, ki poveča trdnost in trdoto jekla, vendar tudi zmanjša duktilnost.
- Mangan (Mn): Razpon od 1,35 % do 1,65 %. Mangan je dodan za povečanje trdnosti in kaljivosti jekla.
- Silicij (Si): Običajno okoli 0,40 %. Silicij prispeva k trdnosti jekla in izboljša njegovo odpornost na nastajanje vodnega kamna pri visokih temperaturah.
- Fosfor (P) in žveplo (S): Oba sta nizka, z najvišjimi mejami {{0}}.04 % za fosfor in 0,05 % za žveplo. Ti elementi so minimalizirani, da se prepreči krhkost in slaba varivost.
- kolumbij (niobij), vanadij in titan: Ti elementi se uporabljajo v posebnih kombinacijah za dodatno izboljšanje trdnosti in žilavosti jekla, ne da bi bistveno vplivali na njegovo duktilnost. Uporaba teh elementov ni obvezna in je odvisna od posebnih zahtev aplikacije.
Ti legirni elementi skupaj zagotavljajo jeklu ASTM A572 visoko trdnost, dobro varljivost in odpornost na različne okoljske razmere, zaradi česar je primerno za široko paleto strukturnih aplikacij, kot so gradbeništvo, mostovi in težki stroji.
Mehanske lastnosti
| Natezne zahteveA | ||||||
| Ocena | Meja tečenja, min | Natezna trdnost, min | Najmanjši raztezek, %B,C,D | |||
| ksi | [MPa] | ksi | [MPa] | v 8 in. [200 mm] |
v 2 in. [50 mm] |
|
| 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 |
| AGlejte orientacijo vzorca v razdelku Natezni preskusi specifikacije A6/A6M: Specifikacije za splošne zahteve za valjane palice, plošče, oblike in plošče iz konstrukcijskega jekla. | ||||||
| BZa talno ploščo ni treba določiti raztezka. | ||||||
| CZa oblike širokih prirobnic nad 426 lb/ft [634 kg/m] velja raztezek v 2 in.[50 mm] najmanj 19 %. | ||||||
| DZa plošče, širše od 24 palcev [600 mm], je zahteva po raztezku zmanjšana za dve odstotni točki za stopnje 42, 50 in 55 [290, 345 in 380] ter za tri odstotne točke za stopnje 60 in 65 [415 in 450]. Glejte raztezek prilagoditve zahtev v razdelku Preizkusi napetosti specifikacije A6/A6M: Specifikacije za splošne zahteve za valjane konstrukcijske jeklene palice, plošče, oblike in pločevine. | ||||||
Mehanske lastnosti jekla ASTM A572 se razlikujejo glede na razred, pri čemer vsak razred ponuja različne ravni trdnosti in duktilnosti:
- Moč tečenja: Razpon od 290 MPa (42,000 psi) za razred 42 do 450 MPa (65,000 psi) za razred 65. Ta širok razpon omogoča uporabo jekla v različnih konstrukcijskih aplikacijah z različnimi zahteve glede nosilnosti.
- Natezna trdnost: Spreminja se od 420 MPa (60,000 psi) do 550 MPa (80,000 psi), odvisno od stopnje. Višja natezna trdnost zagotavlja, da lahko jeklo prenese znatne obremenitve brez zloma.
- Najmanjši raztezek: Razpon od 20 % -15 % za 8 in. Razpon od 24 % -17 % za 2 palca. Odraža sposobnost jekla, da se deformira, preden se zlomi. Dobra duktilnost omogoča, da jeklo absorbira energijo in se upira nenadnim okvaram, zaradi česar je lažje oblikovati in je bolj zanesljivo pri udarcih ali preobremenitvah.
Zaradi teh mehanskih lastnosti je jeklo ASTM A572 vsestranska in zanesljiva izbira za širok spekter strukturnih aplikacij, kar zagotavlja, da lahko varno in učinkovito prenese obremenitve in napetosti, ki se pojavljajo v resničnih pogojih.
Aplikacije
Jeklo ASTM A572 se zaradi svoje trdnosti in vsestranskosti pogosto uporablja v različnih panogah:
Gradnja:
Običajno se uporablja pri gradnji zgradb, mostov in drugih konstrukcijskih komponent, kot so tramovi, stebri in nosilci.
Težki stroji:
Uporablja se v proizvodnji težke opreme, kot so žerjavi, nakladalniki in bagri, pa tudi v zobnikih, gredi in drugih visoko trdnih delih.
Avtomobilizem in transport:
Uporablja se v okvirjih tovornjakov, prikolicah in železniških vagonih zaradi svoje trdnosti in odpornosti na udarce.
Infrastruktura:
Zaposlen pri gradnji avtocest, letališč in predorov, pa tudi pri vrtalnih ploščadih na morju in naftnih ploščadih.
Prednosti
Visoka trdnost:
Zaradi velikega tečenja in natezne trdnosti jekla je idealno za nosilne konstrukcije in težke aplikacije.
Odlična varivost:
Lahko ga je variti z običajnimi tehnikami, kar omogoča učinkovito izdelavo in sestavljanje.
Stroškovno učinkovito:
Kljub vrhunskim mehanskim lastnostim je jeklo ASTM A572 razmeroma poceni v primerjavi z drugimi vrstami jekla visoke trdnosti.
Vsestranskost:
Na voljo v različnih oblikah (pločevine, palice in plošče) in oblikah (vroče valjani, žarjeni ali hladno vlečeni), se lahko uporablja v širokem spektru aplikacij.
Na splošno jeklo ASTM A572 ponuja kombinacijo trdnosti, vzdržljivosti in stroškovne učinkovitosti, zaradi česar je priljubljena izbira za številne konstrukcijske in inženirske aplikacije.
