ส่วนเหล็กกล้า ASTM A500

ASTM A500 เป็นมาตรฐานที่กำหนดโดย American Society สำหรับการทดสอบและวัสดุ (ASTM) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนโครงสร้างเหล็กคาร์บอนที่มีการเชื่อมแบบเย็นและไร้รอยต่อ (ส่วนโครงสร้างกลวง HSS) และใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างที่มีน้ำหนักมากเช่นอาคาร ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์จากมุมมองของคำจำกัดความมาตรฐานคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันความแตกต่างในเกรดเหล็กและการเปรียบเทียบกับมาตรฐานอื่น ๆ :

1. คำจำกัดความพื้นฐาน

ASTM A500 ครอบคลุมหลอดเหล็กคาร์บอนที่มีรูปทรงเย็นและไร้รอยต่อซึ่งรวมถึงท่อสี่เหลี่ยมสี่เหลี่ยมสี่เหลี่ยมและรูปทรงพิเศษส่วนใหญ่ใช้สำหรับการสนับสนุนโครงสร้าง (เช่นกรอบอาคารสะพานรองรับเชิงกล) แทนที่จะขนส่งของเหลว

• กระบวนการผลิต:

เทคโนโลยีการขึ้นรูปเย็นช่วยเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุ (ด้วยความแข็งแรงเพิ่มขึ้นมากกว่า 30% เมื่อเทียบกับท่อที่เกิดขึ้นร้อน)

• ช่วงขนาด:

เส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก: สำหรับหลอดกลม, Ø6.35-660มม.; สำหรับท่อสี่เหลี่ยมความยาวด้านข้าง 10-400 มม.; สำหรับหลอดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าส่วนตัดสูงสุด 300 × 500 มม.

ความหนาของผนัง: 1.0-25.4 มม. (ขีด จำกัด สูงสุด 16 มม. สำหรับท่อไร้รอยต่อ)

2. ข้อดีที่ไม่ซ้ำกัน

• อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง:กระบวนการขึ้นรูปเย็นส่งผลให้ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่ามาตรฐานที่คล้ายกันอย่างมีนัยสำคัญ (เช่น A53) ตัวอย่างเช่นความแข็งแรงของผลผลิตของ A500 เกรด C (317 MPa) สูงกว่า A53 เกรด B (248 MPa) 28% ซึ่งสามารถลดการใช้วัสดุและค่าใช้จ่ายได้

• การควบคุมความอดทนอย่างเข้มงวด:ความทนทานต่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก± 1%, ความทนทานต่อความหนาของผนัง± 10%ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในการประกอบของโครงสร้าง

• ความสามารถในการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม: องค์ประกอบทางเคมีที่ดีที่สุด (คาร์บอนต่ำ, ซัลเฟอร์ต่ำและฟอสฟอรัส) ช่วยลดความเสี่ยงของการเชื่อมรอยแตก

• คุณภาพพื้นผิว:ไม่มีสเกลออกไซด์หรือฟิล์มสีบนพื้นผิวของท่อร้อนรีดทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการทำความสะอาดก่อนการเชื่อม

ASTM A500 แบ่งออกเป็นสี่เกรด: A, B, C และ D ความแตกต่างส่วนใหญ่อยู่ในคุณสมบัติเชิงกลมากกว่าองค์ประกอบทางเคมี (ปริมาณคาร์บอนทั้งหมดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.26%)

หมายเหตุ: เกรด D ต้องใช้การรักษาความร้อน (การทำให้เป็นปกติหรือการแบ่งเบาบรรเทา) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทกอุณหภูมิต่ำในขณะที่เกรดอื่น ๆ เป็นทางเลือก

1. เปรียบเทียบกับมาตรฐานสำหรับท่อลำเลียงของเหลว (ASTM A53/A106)

2. เปรียบเทียบกับมาตรฐานท่อโครงสร้างอื่น ๆ (เช่น GB/T 3094)

จีน GB/T 3094-2000:

ความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุที่สอดคล้องกัน Q345 (มากกว่าหรือเท่ากับ 345 MPa) อยู่ใกล้กับเกรด A500 แต่ไม่สามารถเปลี่ยนได้โดยตรง - A500 มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับความเหนียวและความทนทานต่อแรงกระแทก

มาตรฐาน GB ไม่ได้ระบุการจำแนกประเภทอย่างชัดเจนดังนั้นการตรวจสอบเพิ่มเติมของประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำจึงจำเป็นในระหว่างกระบวนการออกแบบ

3. เปรียบเทียบกับมาตรฐานยุโรป (EN 10219)

EN 10219 ต้องใช้การทดสอบผลกระทบ charpy (-20 องศา) ในขณะที่ A500 ดำเนินการทดสอบความเหนียวอุณหภูมิต่ำ D-class ซึ่งมุ่งเน้นไปที่สถานการณ์โครงสร้างทั่วไปมากขึ้น

1. โครงสร้างอาคาร: โครงเหล็กสูง (ท่อสี่เหลี่ยมชั้น B/C), มัดสะพาน (ท่อกลมเกรด C)
2. วิศวกรรมเทศบาล:เสาโคมไฟถนน, วงเล็บป้ายจราจร (เกรด A/B)
3. เครื่องจักรกลหนัก:Booms ขุด, สายพานลำเลียงรองรับ (C-grade ท่อหนากำแพง)
4. สภาพแวดล้อมพิเศษ:โครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่เย็น (ท่อที่ได้รับความร้อนระดับ D)

ข้อได้เปรียบหลักของ ASTM A500 อยู่ในความแข็งแรงสูงความอดทนที่แม่นยำและการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมที่เกิดจากกระบวนการขึ้นรูปเย็นทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานโครงสร้าง ความแตกต่างของเกรดเหล็กส่วนใหญ่อยู่ในคุณสมบัติเชิงกล (เกรด B เป็นสากลมากที่สุดในขณะที่เกรด C/D ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับโหลดหนัก) และเปรียบเทียบกับมาตรฐานอื่น ๆ :
• เหนือกว่า A53/A106: ความสามารถในการรับน้ำหนักที่แข็งแกร่งขึ้น แต่ไม่เหมาะสำหรับการขนส่งของเหลว

• เข้มงวดกว่า GB/T 3094: ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมมากขึ้นการเปลี่ยนต้องมีการยืนยันลูกค้า

เมื่อเลือกประเภทควรจับคู่เกรดเหล็กตามโหลดและสภาพแวดล้อม (เช่นอุณหภูมิต่ำ) และท่อที่มีรูปแบบเย็นควรได้รับความสำคัญเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความคุ้มค่า