Poziția ASTM A572 grad 60 în serie
ASTM A572/A572M definește o serie de oțeluri structurale de înaltă rezistență, slab aliate, iar gradul 60 este cel mai înalt grad de rezistență produs în mod normal în cantitate comercială din acea serie. Denumirea sa se referă la o limită de curgere minimă de 60 ksi, aproximativ 415 MPa, care este cu peste 60 % peste cea a oțelului carbon structural obișnuit. Rezistența este obținută printr-o combinație de microaliere cu niobiu și vanadiu și printr-o practică controlată de laminare, astfel încât gradul oferă o rezistență ridicată fără pierderea sudabilității pe care o ar provoca un conținut ridicat de carbon. În cazul în care materialul este furnizat sub formă tubulară, țeava este comandată conform unei specificații de țeavă cu cerințele de chimie și de proprietate A572 Grade 60 citate, iar inginerul proiectant ar trebui să trateze gradul ca un material structural mai degrabă decât ca un material pentru țeavă sub presiune.
Compoziție și cerințe mecanice
| Articol | Cerință pentru nota 60 |
|---|---|
| Carbon | 0,26 % max |
| Mangan | 1,35 % max |
| Fosfor | 0,04 % max |
| Sulf | 0,05 % max |
| Siliciu | 0,40 % max |
| Microaliere | Niobiu 0,005 – 0,05 % sau vanadiu 0,01 – 0,15 %, adăugat singur sau în combinație |
| Rezistenta la curgere | 415 MPa (60 ksi) min |
| Rezistență la tracțiune | 520 MPa (75 ksi) min |
| Elongaţie | 16 % min pe o lungime ecartată de 200 mm pentru grosimile de uz structural obișnuit |
Două puncte merită atenție atunci când certificatul este revizuit. În primul rând, cerința de alungire a acestui grad este mai mică decât cea a claselor cu rezistență mai mică din serie, ceea ce este o consecință directă a nivelului de rezistență mai ridicat și trebuie luat în considerare ori de câte ori proiectarea se bazează pe deformarea plastică. În al doilea rând, rezistența la impact nu este automat parte a gradului: acolo unde se așteaptă o temperatură scăzută sau o încărcare dinamică, trebuie inclusă în comandă o cerință Charpy V-notch cu o temperatură de testare declarată și o energie minimă, deoarece proprietatea nu poate fi dedusă din rezultatele la tracțiune. Specificația prevede, de asemenea, examinarea cu ultrasunete a plăcii atunci când comanda o solicită, care este în mod normal solicitată pentru conexiunile sudate puternic încărcate.
Aplicații ale țevilor și tuburilor de gradul 60
Poduri cu deschidere lungă, structuri susținute de cabluri și elemente de ferme puternic încărcate.
Coloane și structuri de transfer în clădiri înalte, unde raportul rezistență-greutate reduce sarcinile de fundație.
Cadre de mașini grele, structuri de presă și corpuri de echipamente miniere.
Turnuri de transmisie de înaltă tensiune și structuri de substații care transportă gheață grea sau încărcături de vânt.
Echipamente de manipulare portuară și offshore, brațe mari de macarale și cadre grele de transport.
Controlul sudării, modelării și fabricării
Sudarea de gradul 60 necesită o procedură calificată mai degrabă decât obișnuința magazinului. Utilizați consumabile cu conținut scăzut de hidrogen, potrivite rezistenței metalului de bază, cum ar fi un electrod de clasă E110 sau un fir de clasă ER110S, unde îmbinarea este proiectată pentru rezistența corespunzătoare și depozitați-le și manipulați-le conform instrucțiunilor producătorului, astfel încât umiditatea să nu introducă hidrogen în sudare. Preîncălziți secțiunile groase, de obicei la 150 până la 200 de grade atunci când grosimea peretelui sau a flanșei atinge aproximativ 25 mm și mențineți temperatura între treceri în intervalul calificat. Controlați cu atenție aportul de căldură: zona afectată de căldură a unui oțel microaliat de acest nivel de rezistență își pierde duritatea dacă este supraîncălzit și se poate întări excesiv dacă se folosește un consumabil de foarte mare rezistență cu un aport minim de căldură pe o îmbinare groasă și restrânsă.
Formarea la rece ar trebui să fie limitată la raze de îndoire generoase, de ordinul de cinci ori mai mare decât diametrul conductei sau adâncimea secțiunii, deoarece deformarea gradului îmbătrânește și o îndoire strânsă poate dezvolta fragilitate în exploatare. Acolo unde structura va fi expusă la intemperii, specificați galvanizarea sau un sistem de acoperire adecvat mediului și amintiți-vă că elementele tubulare trebuie sigilate sau ventilate pentru a evita coroziunea internă. Pentru conexiunile sudate critice, conveniți în prealabil nivelul de inspecție, acoperind examinarea ultrasonică sau radiografică a îmbinărilor și criteriile de acceptare care trebuie aplicate.
Capcane comune în selecție și achiziții
Cea mai frecventă greșeală este de a trata gradele A572 ca fiind interschimbabile. Gradele 42, 50, 55 și 60 diferă în ceea ce privește limita de curgere, alungirea și procedura de sudare pe care o solicită, iar un element proiectat într-un grad nu va fi echivalent în altul. Un al doilea risc este să presupunem că gradul superior reduce automat costul: avantajul de preț depinde de grosimea peretelui efectiv necesară și de costul de sudură și inspecție pe care îl aduce rezistența mai mare. În cele din urmă, verificați dacă certificatul raportează calitatea corectă, adaosul de microaliere și rezultatele la tracțiune cu alungirea și locația de testare și că marcarea fizică a fiecărei piese se potrivește cu certificatul înainte de începerea fabricării.
FAQ
Î: Care este limita de curgere minimă a ASTM A572 grad 60?
415 MPa, echivalent cu 60 ksi. Rezistența minimă la tracțiune este de 520 MPa, iar alungirea minimă este de 16 % pe o lungime ecartată de 200 mm pentru grosimile structurale comune.
Î: Cum diferă nota 60 de nota 50?
Gradul 60 are o limită de curgere minimă de 415 MPa față de 345 MPa pentru gradul 50, cu o cerință de alungire mai mică în mod corespunzător și o procedură de sudare mai solicitantă. Înlocuirea în ambele direcții necesită o verificare a designului.
Î: Testarea de impact este inclusă în notă?
Nu. Testarea tenacității trebuie specificată ca o cerință suplimentară, cu temperatura de testare și energia minimă adecvate condiției de serviciu.
Î: De ce sunt necesare consumabile de sudare cu conținut scăzut de hidrogen?
Deoarece hidrogenul prins într-o îmbinare groasă, reținută și de mare rezistență poate provoca crăpare întârziată. Consumabilele cu conținut scăzut de hidrogen, depozitarea corectă și preîncălzirea sunt comenzile standard.
Î: Tubul de gradul 60 poate fi îndoit la rece?
Poate, cu raze generoase, în general de ordinul a cinci ori diametrul. Razele strânse ar trebui să fie calificate prin test, iar piesa trebuie inspectată ulterior pentru fisurarea suprafeței.
Î: Ce documente trebuie solicitate la livrare?
Un certificat de testare la moară cu numărul de căldură, chimie inclusiv adaosul de microaliere, rezultatele la tracțiune și randamentul, alungirea și locul de testare, plus orice raport de testare suplimentar și certificatul de inspecție cerut de comandă.
