ASTM A501 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อโครงสร้างเหล็กคาร์บอนที่มีรอยต่อแบบร้อนและไร้รอยต่อ (ส่วนกลวง)ในรูปสี่เหลี่ยมสี่เหลี่ยมกลมหรือรูปร่างพิเศษ ครอบคลุมสามเกรดเหล็ก (A, B และ C) ด้วยคุณสมบัติเชิงกลและเคมีที่แตกต่างกันเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานโครงสร้างที่แตกต่างกัน

รูปร่าง	ทรงกลมสี่เหลี่ยมรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือรูปร่างพิเศษ
ขนาดท่อกลม	เส้นผ่าศูนย์กลาง 1 - 48 นิ้ว [25 - 1220 มม.] และความหนาของผนัง 0.095 - 4.00 นิ้ว [2.5 - 100 มม.]
ท่อสี่เหลี่ยมและรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า	เส้นผ่าศูนย์กลาง 1.0 - 16 ใน [25 - 405 มม.] และความหนาของผนัง 0.095 - 1.0 ใน [2.5 - 25 มม.]
มาตรฐาน	ASTM A501/A501M - 2021.pdf

EN 10210 SHS

องค์ประกอบทางเคมี

ข้อกำหนดทางเคมีสำหรับ ASTM A501 ส่วนกลวงแตกต่างกันไปตามเกรด:

องค์ประกอบ, %	เกรด A		เกรด B และเกรด C
องค์ประกอบ, %	การวิเคราะห์ความร้อน	การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์	การวิเคราะห์ความร้อน	การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์
คาร์บอน, สูงสุด^B	0.26	0.30	0.22	0.26
แมงกานีสแม็กซ์^B	-	-	1.40	1.45
ฟอสฟอรัส, สูงสุด	0.035	0.045	0.030	0.040
ซัลเฟอร์สูงสุด	0.035	0.045	0.020	0.030
ทองแดงขั้นต่ำ (เมื่อระบุเหล็กกล้าทองแดง)	0.20	0.18	0.20	0.18

^Bสำหรับการลดลงของแต่ละจุดร้อยละ 0.01 ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่ระบุสำหรับคาร์บอนจะได้รับอนุญาตเพิ่มขึ้น 0.06 เปอร์เซ็นต์สูงกว่าค่าสูงสุดที่กำหนดสำหรับแมงกานีสได้รับอนุญาตสูงสุดสูงสุด 1.60 % โดยการวิเคราะห์ความร้อนและการวิเคราะห์ผลพลอยได้ 1.65 %

เกรด A: เหล็กกล้าคาร์บอนพื้นฐานที่ไม่มีข้อกำหนด MN หรือ SI ที่ระบุ
เกรด B&C: เพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวเนื่องจากเนื้อหา MN และ SI ที่ควบคุมได้
เกรด C: Lower P และ S สำหรับการเชื่อมและความเหนียวที่ดีขึ้น

คุณสมบัติเชิงกล

รายการ		ความหนาของผนัง ใน [MM]	เกรด A	เกรด B	เกรด C
แรงดึง, ขั้นต่ำ, psi [MPA]		ทั้งหมด	58,000 [400]	65000 [448]	70,000 [483]
ความแข็งแรงของผลผลิต, min, psi [MPA]		น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 [25]	39,000 [270]	46,000 [315]	50,000 [345]
		＞ 1 [25] และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 [50]	38,000 [260]	45,000 [310]	49,000 [340]
		＞ 2 [50] และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3 [76]	36,500 [250]	42,500 [290]	47,500 [330]
		＞ 3 [76] และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 4 [100]	35,000 [240]	40,000 [280]	46,000 [315]
การยืดตัว, นาที, %		-	25	24	23
ส่งผลกระทบต่อพลังงาน	ขั้นต่ำ, ค่าเฉลี่ย, ft/ibf [j]	-	20 [27]	20 [27]	20 [27]
ส่งผลกระทบต่อพลังงาน	นาที, โสด, ft/ibf [j]	-	14 [19]	14 [19]	14 [19]

เกรด B&Cให้ความแข็งแรงสูงขึ้นทำให้เหมาะสำหรับโครงสร้างที่รับน้ำหนัก
เกรด Cเป็นที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความสามารถในการเชื่อมและความต้านทานต่อแรงกระแทกที่เหนือกว่า

ความทนทานต่อมิติ

รายการ	ความอดทน		รูปร่าง
เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก	＞ 2 ใน [50 มม.]	±1 %	ทั้งหมด
	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 ใน [50 มม.]	± 1/48 ใน [0.50 มม.]
ความหนาของผนัง	-10 %		ทั้งหมด
น้ำหนัก	-3.5 % – +10%		ทั้งหมด
ความยาว (l)	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 7m [22 ฟุต]	-1/4 in-+1/2 ใน [-6 mm-+13 mm]	ทั้งหมด
	7-14m [22-44 ft]	-1/4 in-+3/4 ใน [-6 mm-+19 mm]

ASTM A501 GRB HOLLOW SECTION

กระบวนการผลิต

การขึ้นรูป: ส่วนกลวงผลิตโดยม้วนร้อนหรือการทำด้วยความร้อน(สำหรับการเยอะแยะ) ที่อุณหภูมิสูง (มากกว่าหรือเท่ากับ 1,700 องศา f/925 องศา) เพิ่มความเหนียวและโครงสร้างข้าว

ท่อเชื่อม: เกิดจากเหล็กขดรูปร่างเป็นส่วนกลวงและรอยเชื่อมความต้านทานไฟฟ้า (ERW).

ท่อไร้รอยต่อ: ผลิตผ่านการกลิ้งแมนเดลหรือการอัดรีดเพื่อความแข็งแรงสม่ำเสมอ

หลังการรักษา: อาจรวมถึงทำให้เป็นปกติ(ไม่บังคับสำหรับเกรด b/c) เพื่อปรับแต่งโครงสร้างจุลภาค

แอปพลิเคชันสำคัญ

ASTM A501 ส่วนกลวงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานโครงสร้างและการก่อสร้างรวมถึง:

การสร้างเฟรม(คาน, คอลัมน์, โครงถัก)

สะพานและโครงสร้างทางหลวง.

อุปกรณ์อุตสาหกรรมรองรับ.

นั่งร้านและโครงสร้างชั่วคราว.

ส่วนประกอบเครื่องจักรและการขนส่ง.

คำแนะนำการเลือกเกรด:

เกรด A: แอปพลิเคชันอเนกประสงค์ทั่วไปที่มีความต้องการความแข็งแรงปานกลาง
เกรด B: โครงสร้างโหลดที่สูงขึ้น (เช่นสะพาน, เฟรมที่ใช้งานหนัก)
เกรด C: แอพพลิเคชั่นที่สำคัญที่ต้องการการเชื่อมและความทนทานที่เพิ่มขึ้น (เช่นโครงสร้างที่ดื้อต่อแผ่นดินไหว)

ข้อดีของ ASTM A501 ส่วนกลวง

คุ้มค่าเมื่อเทียบกับส่วนที่เกิดขึ้นเย็น (A500)

อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงสำหรับการออกแบบโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพ

ความอเนกประสงค์ในรูปทรง (กลม, สี่เหลี่ยม, สี่เหลี่ยม)

การประดิษฐ์และการเชื่อม

การเชื่อมได้: ยอดเยี่ยม (เกรด B&C ดีกว่าสำหรับการเชื่อมเนื่องจาก P/S ที่ต่ำกว่า)
ความสามารถกล: ดี (ตอบสนองได้ดีต่อการตัดการขุดเจาะและดัด)
การรักษาพื้นผิว: บ่อยครั้งที่ชุบสังกะสีหรือทาสีเพื่อความต้านทานการกัดกร่อน

ASTM A501 เทียบกับ ASTM A500

พารามิเตอร์	ASTM A501 (ขึ้นรูปร้อน)	ASTM A500 (ขึ้นรูปเย็น)
วิธีการผลิต	ร้อนรีดร้อนหรือร้อน (เชื่อม/เยอะ) ที่อุณหภูมิสูง	รูปแบบเย็น (เชื่อม) ที่อุณหภูมิห้องจากนั้นจึงช่วยลดความเครียด
มีเกรด	A, B, C (เพิ่มความแข็งแรง)	A, B, C, D (D มีความแข็งแรงสูงไม่ซ้ำกันกับ A500)
องค์ประกอบทางเคมี	คาร์บอนที่สูงขึ้นในเกรด A/B (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.30%); เกรด C ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการเชื่อม (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.23% C)	การควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้นในส่วนที่เหลือ (เช่นฟอสฟอรัส, ซัลเฟอร์) สำหรับการขึ้นรูปเย็น
ความทนทานต่อมิติ	คลายเล็กน้อยเนื่องจากกระบวนการขึ้นรูปร้อน	ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้น (การขึ้นรูปเย็นช่วยให้การควบคุมที่แม่นยำ)
ความเครียดที่เหลืออยู่	ต่ำกว่า (การขึ้นรูปร้อนช่วยลดความเครียดภายใน)	สูงกว่า (การขึ้นรูปเย็นทำให้เกิดความเครียดอาจต้องมีการหลอม)
การเชื่อมได้	ดี (เกรด C ดีที่สุดเนื่องจากคาร์บอนต่ำกว่า)	ยอดเยี่ยม (คาร์บอนต่ำกว่าในเกรด B/C/D)
ความต้านทานการกัดกร่อน	คล้ายกัน (ทั้งสองต้องการการเคลือบสำหรับใช้กลางแจ้ง)	ที่คล้ายกัน (แต่รูปแบบเย็นอาจมีพื้นผิวที่ดีกว่า)
ค่าใช้จ่าย	โดยทั่วไปต่ำกว่า (การขึ้นรูปร้อนน้อยกว่าพลังงานมาก)	สูงขึ้นเล็กน้อย (เนื่องจากการทำงานเย็นและการตกแต่ง)
แอปพลิเคชันหลัก	การก่อสร้างหนัก (สะพาน, เครน), โครงสร้างพื้นฐาน	สถาปัตยกรรม (โครงสร้างที่เปิดเผย) กรอบความแม่นยำ
ข้อดี	- ดีกว่าสำหรับการโหลดหนักเนื่องจากความเหนียว - ต้นทุนที่ต่ำกว่า - ความเครียดที่เหลือน้อยลง	- มุมที่คมชัด (ดีกว่าสำหรับสุนทรียศาสตร์) - ตัวเลือกความแข็งแรงที่สูงขึ้น (เกรด D) - ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้น

บทสรุป

ASTM A501 ส่วนกลวง (เกรด A, B, C) เป็นวิธีแก้ปัญหาที่แข็งแกร่งสำหรับการใช้งานโครงสร้างความแข็งแกร่งความแข็งแกร่งความสามารถในการเชื่อมและเศรษฐกิจ การเลือกเกรดขึ้นอยู่กับความต้องการเชิงกลและสภาพแวดล้อมด้วยเกรด Cเป็นสิ่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสถานการณ์ที่มีประสิทธิภาพสูง

HOLLOW SECTION