Mitä ovat ASTM A709 teräslevyt?
A709-teräslevy on erittäin luja matalaseos, jota käytetään pääasiassa siltarakenteen teräslevyyn. A709-teräslevyillä on eri laatuja, yleisiä laatuja ovat 36, 50, 50W, HPS 70W ja niin edelleen.
ASTM A709 standardiArvosanat
ASTM A709 -teräslevyn oikean laadun valitseminen on ratkaisevan tärkeää. Tässä on erittely yleisimmin määritellyistä vaihtoehdoista, niiden mekaanisista ominaisuuksista ja niiden erillisistä eduista.
|
Luokka |
Tuottovoima (ksi) |
Vetolujuus (ksi) |
Keskeinen ominaisuus ja sovellus |
|
Luokka 36 |
36 |
58 - 80 |
Vakiorakenteinen hiiliteräs. Ihanteellinen yksinkertaisille jänneväleille ja kevyille silloille, joissa äärimmäinen lujuus ei ole ensisijainen tekijä. |
|
Luokka 50 |
50 |
65 min |
Korkea-lujuus, vähän{1}}seostettu teräs (HSLA). Tarjoaa suuremman lujuus-/-painosuhteen kuin luokka 36, mikä mahdollistaa kevyemmän ja taloudellisemman mallin kohtalaisissa-jänteisissä silloissa. |
|
Laatu 50W |
50 |
70 min |
Weathering Steel. Sisältää seosaineita, kuten kuparia, kromia ja nikkeliä, jotka muodostavat suojaavan patinan, mikä eliminoi maalin tarpeen monissa ympäristöissä. |
|
HPS 50W |
50 |
70 min |
Suorituskykyinen{0}}teräs. Säilyttää 50 W:n sääedut, mutta siinä on alhaisemmat hiili- ja epäpuhtauspitoisuudet (P, S). Tämä tarjoaa erinomaisen hitsattavuuden ja sitkeyden verrattuna perinteiseen Grade 50W:iin. |
|
HPS 70W |
70 |
85 - 110 |
Vahva{0}}HPS. Tarjoaa 70 ksi myötölujuuden yhdistettynä säänkestävyyteen. Mahdollistaa erittäin raskaan-kuormituksen, pitkät-jännesillat, ja se on kehitetty erityisesti optimoimaan valmistuksen ja väsymiskestävyys. |
"W":n merkitys
Lajimerkinnän (esim. 50W, HPS 70W) jälkiliite "W" tarkoittaa Weathering Steel -terästä. Näillä laatuluokilla on huomattavasti parantunut ilmakehän korroosionkestävyys, ja korroosioindeksi (I) on suurempi tai yhtä suuri kuin 6,0 (laskettu ASTM G101:n mukaan). Tämä riippuu tiettyjen seosaineiden, kuten kuparin (Cu), nikkelin (Ni) ja kromin (Cr) osuuksista.
Perinteinen 50 W valmistetaan käyttämällä tavallisia seostusprosesseja, kun taas High{1}}Performance Steel (HPS) valmistetaan käyttämällä "puhdistettua kemiaa". Tarkemman koostumuksen hallinnan ja alhaisempien epäpuhtauspitoisuuksien ansiosta HPS-laadut parantavat merkittävästi hitsattavuutta säilyttäen samalla säänkestävyyden.
Valmistus ja lämpökäsittely
Hitsattavuus: A709-teräslevyillä on hyvä hitsattavuus, mutta kullekin lajille on valittava sopivat hitsausmenetelmät. HPS-laatujen hiilipitoisuus on pienempi ja hiiliekvivalentti (CE) vielä pienempi, mikä tekee niistä vähemmän alttiita vedyn aiheuttamalle halkeilulle hitsauksen aikana.
Kuumataivutusprosessi: Siltarakenteessa kuumataivutusprosessia käytetään yleisesti esijännityksen käyttöön ottamiseksi. Ei--lämpökäsiteltyjen-laatujen (36, 50, 50 W) lämmityslämpötila on rajoitettu 1200 asteeseen F; lämpökäsitellyissä laatuluokissa (HPS 70W, 100W) se on rajoitettu 1100 asteeseen F, jotta materiaalin karkaisuominaisuudet eivät vaarantuisi.
ASTM A709 -teräslevyn suorituskyvyn edut
1. Itsestään-parantava korroosiosuojaus (50 W / HPS 70 W) Vuorotellen kosteissa ja kuivissa olosuhteissa 50 W:n laatu muodostaa tiheän, tarttuvan oksidikerroksen (ruostekerroksen), joka estää kosteuden ja hapen tunkeutumisen. Tämä ei ole markkinointitemppu-, vaan metallurginen periaate, jota ASTM G101 -laskelmat tukevat. Tulos: ei maalausta, ei uudelleenmaalausta eikä telineen ylläpitokustannuksia.
2. Pakollinen Charpy-iskusitkeys Toisin kuin yleiskäyttöiset rakenneteräkset (kuten A588), kaikki ASTM A709 -laadut vaativat Charpy V--iskumittauksen. Tämä ei ole vaihtoehto-se on pakollinen vakiovaatimus. Kriittisten murtumisosien-testaus suoritetaan levykohtaisesti (taajuus "P") eikä uunikohtaisesti. Tämä tarkoittaa, että jokaisen teräslevyn sitkeys tarkistetaan projektisi käyttölämpötilassa.
3. Hitsattava ilman monimutkaista esilämmitystä. Hallittu hiilipitoisuus (luokka 50 alle tai yhtä suuri kuin 0,23 %, 50 W pienempi tai yhtä suuri kuin 0,20 %) ja optimoitu mangaani---suhde tarkoittavat, että standardihitsausprosessit (manuaalinen kaarihitsaus, suojakaasuhitsaus, kaarihitsaus, esihitsaus, hitsattu kaarisulatus) poikkileikkaus-alle 50 mm. Paksummat levyt saattavat vaatia kohtalaista esilämmitystä, mutta erityisiä toimenpiteitä ei tarvita.
4. HPS 70W: 40 % lisää voimaa ilman painonnousua. HPS 70W:n myötölujuus on 485 MPa verrattuna luokan 50 345 MPa:iin,{10}}joka lisää lujuutta 40 % ilman painon nousua. Pitkäjänteisillä silloilla tämä tarkoittaa suoraan kevyempää päällirakennetta, pienempiä perustuksia ja pienempiä seismisia kuormia.
5. Paksuusalue, joka todella kattaa projektisi: 4,76 mm (3/16 tuumaa) - 101,6 mm (4 tuumaa) ja enemmän, leveydet jopa 2 438 mm (96 tuumaa) ja mukautettavat pituudet. Tarvitsetpa ohuita rainaosia tai raskaita{10}}laippoja, tuotteita on saatavilla varastossa tai ne voidaan valmistaa tilauksesta terästehtaalla.
ASTM A709 teräslevyjen käyttö
Moottoritien sillat
Tiesiltojen rakentamisessa A709:llä on korkea lujuus ja hyvä sitkeys ja se kestää suuria kuormia ja ankaria ympäristöolosuhteita. Siksi A709:ää käytetään yleensä pääpalkkina tai muuna tukirakenteena siltojen valmistuksessa.
Jalankulkusillat
Jalankulkusiltojen rakentamisessa A709-teräslevyt ovat kevyitä ja kestäviä, mikä tuo merkittäviä kustannussäästöjä.
Rautatiesillat
Rautatiesillan rakentamisessa on korkeat ja tiukat kuormitus- ja jännitysvaatimukset, jotka A709-luokan 50 teräslevyt voivat täyttää. Siten ASTM A709 -teräslevyjä käytetään laajasti siltojen teräspalkkien ja pylväiden valmistuksessa.
Johtopäätös
Kaiken kaikkiaan ASTM A709 -teräksellä on tärkeä rooli siltasuunnittelussa erinomaisilla suorituskykyominaisuuksillaan, mikä takaa vahvan siltojen turvallisuuden ja vakauden. Kysy SYNERGIA-myyntiinsinööreiltä lisätietoja A709-siltarakenneteräslevyistä.
ASTM A709 teräslevyn kemiallinen koostumus
|
Elementti |
Luokka 36 |
Luokka 50 |
Luokka 50S |
Laatu 50W |
HPS 50W |
HPS 70W |
HPS 100W |
|
C (hiili) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,26 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,23 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,23 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,19 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,11 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,11 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,08 |
|
Mn (mangaani) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,35 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,35 |
0.50-1.60 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,35 |
1.10-1.50 |
1.10-1.50 |
0.95-1.50 |
|
P (fosfori) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,04 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,04 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,035 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,035 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,025 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,020 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,015 |
|
S (rikki) |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,045 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,035 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,006 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,006 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,006 |
|
Si (Pii) |
0.15-0.40 |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,40 |
0.15-0.50 |
0.20-0.65 |
0.30-0.50 |
0.30-0.50 |
0.15-0.35 |
|
Cu (kupari) |
- |
- |
- |
0.25-0.40 |
0.25-0.40 |
0.25-0.40 |
0.90-1.20 |
|
Muut elementit |
- |
- |
V: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,06, Nb: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05 |
Ni: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,40, Cr: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,60 |
Ni: 0,25-0,40, Cr: 0,45-0,70, Mo: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,08, V: 0,04-0,08 |
Ni: 0,30-0,65, Cr: 0,40-0,70, Mo: 0,18-0,28, V: 0,04-0,08 |
Ni: 0,65-1,00, Cr: 0,70-1,00, Mo: 0,40-0,65, V: 0,04-0,08 |
ASTM A709 teräslevyn mekaaniset ominaisuudet
|
Luokka |
Levyn paksuus, [mm] |
Rakenteellisen muodon laipan tai jalan paksuus, [mm] |
Myöntöpiste tai myötölujuus, Bksi[MPa] |
Vetolujuus, ksi [MPa] |
Pienin venymä, % |
|||
|
Lautaset ja BarsC |
MuodotE |
|||||||
|
8 tuumaa tai 200 mm |
2 tuumaa tai 50 mm |
8 tuumaa tai 200 mm |
2 tuumaa tai 50 mm |
|||||
|
36 [250] |
4 [100], sis |
3 tuumaa [75 mm], sisältäen 3 tuumaa [75 mm] |
36 [250] min |
58–80 [400–550] |
20 |
23 |
20 |
21 |
|
50 [345] |
4 [100], sis |
kaikki |
36 [250] min |
58 [400] min |
… |
… |
20 |
19 |
|
QST 50 [QST 345] |
G |
kaikki |
50 [345] min |
65 [450] min |
18 |
21 |
18 |
21F |
|
50S [345S] |
G |
kaikki |
50 [345] min |
65 [450] min |
… |
… |
18 |
21 |
|
QST 50S [QST 345S |
G |
kaikki |
50–65[345–450]H,I |
65 [450]H, Imin |
… |
… |
18 |
21 |
|
50 W [345 W] ja HPS 50 W [HPS 345 W] |
4 [100], sis |
kaikki |
50–65[345–450] |
65 [450] min |
… |
… |
18 |
21 |
|
50CR [345CR] |
2:een [50], sis |
G |
50 [345] min |
70 [485] min |
18 |
21 |
… |
… |
|
QST 65 [QST 450] |
G |
kaikki |
65 [450] min |
80 [550] min |
… |
… |
15 |
17 |
|
QST 70 [QST 485] |
G |
kaikki |
70 [485] min |
90 [620] min |
… |
… |
14 |
16 |
|
HPS 70 W[HPS 485 W] |
4 [100], sis |
G |
70 [485] minB |
85–110 [585–760] |
… |
19K |
… |
… |
|
HPS 100W[HPS 690W] |
2½ [65], sis |
G |
100 [690] minB |
110–130[760–895] |
… |
18K |
… |
… |
|
yli 2½ - 4 [65 - 100], ml |
G |
90 [620] minB |
100–130[690–895] |
… |
16K |
… |
… |
|