ASTM A500 چهار درجه فولادی اولیه را برای بخش های توخالی مشخص می کند: A ، B ، C و D. هر درجه به دلیل تغییرات در ترکیب شیمیایی ، خصوصیات مکانیکی و برنامه های کاربردی آنها برای برآورده کردن نیازهای ساختاری مختلف طراحی شده است. در اینجا شرح مفصلی در عین حال مختصر از هر کلاس و تفاوت های آنها آورده شده است.
ترکیب شیمیایی
| ترکیب شیمیایی (٪) تفاوت بین ASTM A500 Gr.A ، Gr.B ، Gr.C ، Gr.D | ||||
| gr.a | GR.B | gr.c | GR.D | |
| کربن (ج) | برای تجزیه و تحلیل گرما کمتر از یا مساوی با 0. 26 ٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.26٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.23٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.26٪ |
| برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر یا مساوی 0.30٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر یا مساوی 0.30٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر یا برابر با 0.27٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با 0. 30 ٪ | |
| منگنز (Mn) | برای تجزیه و تحلیل گرما کمتر از یا برابر با 1.35 ٪ | برای آنالیز حرارتی کمتر یا مساوی 1.35% | برای آنالیز حرارتی کمتر یا مساوی 1.35% | برای آنالیز حرارتی کمتر یا مساوی 1.35% |
| برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا برابر با 1.40 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا برابر با 1.40 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر یا مساوی 1.40٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا برابر با 1.40 ٪ | |
| فسفر (P) | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.035٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.035٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.035٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی کمتر یا مساوی با 0.035٪ |
| برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با {{0}. 045 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با {{0}. 045 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر یا مساوی با 0.045٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با {{0}. 045 ٪ | |
| گوگرد (ها) | برای تجزیه و تحلیل گرما کمتر از یا مساوی با {{0}. 035 ٪ | برای تجزیه و تحلیل گرما کمتر از یا مساوی با {{0}. 035 ٪ | برای تجزیه و تحلیل گرما کمتر از یا مساوی با {{0}. 035 ٪ | برای تجزیه و تحلیل گرما کمتر از یا مساوی با {{0}. 035 ٪ |
| برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر یا مساوی با 0.045٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با {{0}. 045 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با {{0}. 045 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول کمتر از یا مساوی با {{0}. 045 ٪ | |
| مس (مس) | برای تجزیه و تحلیل حرارتی بزرگتر یا مساوی با 0.20٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی بزرگتر یا مساوی با 0.20٪ | برای تجزیه و تحلیل گرما بیشتر از یا برابر با 0. 20 ٪ | برای تجزیه و تحلیل حرارتی بزرگتر یا مساوی با 0.20٪ |
| برای تجزیه و تحلیل محصول بزرگتر از یا برابر با 0. 18 ٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول بزرگتر یا مساوی با 0.18٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول بزرگتر یا مساوی با 0.18٪ | برای تجزیه و تحلیل محصول بزرگتر از یا برابر با 0. 18 ٪ | |
تفاوت عنصر شیمیایی اولیه بین ASTM A500 GR.A، GR.B، GR.C و GR.D در محتوای کربن است. این تفاوت ها در ترکیب شیمیایی مستقیماً بر خواص مکانیکی و زمینه های کاربرد فولاد تأثیر می گذارد.
- gr.c داشتنکمترین میزان کربن، که می تواند به آن کمک کندجوشکاری بهترخواص به دلیل کاهش خطر ترک خوردگی در طی فرآیند جوشکاری.
- عناصر دیگر مانند منگنز، فسفر و گوگرد در تمام گریدها سازگار هستند.
- محتوای مس نیز زمانی که به عنوان فولاد مس در تمام گریدها مشخص شود، ثابت است.
خواص مکانیکی (لوله های ساختاری گرد)
استحکام کششی
- درجه A: 45 ، {1}} psi (310 مگاپاسکال)
- درجه B: 58 ، {1}} psi (400 مگاپاسکال)
- درجه C: 62، 000 psi (425 مگاپاسکال)
- درجه D: 58، 000 psi (400 مگاپاسکال)
قدرت عملکرد
- درجه A: 33، 000 psi (230 مگاپاسکال)
- درجه B: 42، 000 psi (290 مگاپاسکال)
- درجه C: 46، 000 psi (315 مگاپاسکال)
- درجه D: 36 ، {1}} psi (250 مگاپاسکال)
ازدیاد طول (2 اینچ)
- درجه A: 25 ٪
- درجه B: 23٪
- درجه C: 21٪
- درجه D: 23٪
خواص مکانیکی (لوله ساختاری شکل)
استحکام کششی
- درجه A: 45 ، {1}} psi (310 مگاپاسکال)
- درجه B: 58 ، {1}} psi (400 مگاپاسکال)
- درجه C: 62 ، {1}} psi (425 مگاپیکال)
- درجه D: 58 ، {1}} psi (400 مگاپاسکال)
قدرت عملکرد
- درجه A: 39 ، {1}} psi (270 مگاپاسکال)
- درجه B: 46 ، {1}} psi (315 MPa)
- درجه C: 50 ، {1}} psi (345 MPa)
- درجه D: 36، 000 psi (250 مگاپاسکال)
کشیدگی (2 ")
- درجه A: 25٪
- درجه B: 23 ٪
- درجه C: 21 ٪
- درجه D: 23 ٪
- gr.aدر کمترین مقاومت کششی و تسلیمامابالاترین کشیدگی، نشان دادن انعطاف پذیری بهتر اما قدرت کمتری در مقایسه با سایر نمرات.
- Gr.B و Gr.D دارای نقاط قوت و کشش مشابهی هستند اما در قدرت عملکرد متفاوت هستند ، در حالی که Gr.B استحکام بالاتری نسبت به Gr.D دارد.
- GR.C دارای بالاترین استحکام تسلیم اما کمترین ازدیاد طولی است که نشان دهنده تعادل بین استحکام و شکل پذیری است.
به طور خلاصه، تفاوت خواص مکانیکی بین ASTM A500 GR.A، GR.B، GR.C و GR.D در درجه اول در استحکام تسلیم و ازدیاد طول آنها است. GR.C دارای بالاترین استحکام تسلیم اما کمترین ازدیاد طولی است که نشان دهنده تعادل بین استحکام و شکل پذیری است. GR.A کمترین استحکام کششی و تسلیم را دارد اما بیشترین ازدیاد طولی را دارد که نشاندهنده شکلپذیری بهتر اما استحکام کمتر در مقایسه با گریدهای دیگر است. GR.B و GR.D استحکام کششی مشابهی دارند اما در استحکام تسلیم و ازدیاد طول متفاوت هستند، با GR.B استحکام و شکل پذیری بالاتری نسبت به GR.D ارائه می دهد. این تغییرات در خواص مکانیکی امکان انتخاب درجه مناسب را بر اساس الزامات خاص کاربرد سازه فراهم می کند.
برنامه
بخش های توخالی ASTM A500 بر اساس الزامات خاص کاربرد ساختاری انتخاب می شوند. درجه A برای اهداف کلی با نیازهای کمتری ، درجه B برای برنامه های با مقاومت متوسط ، درجه C برای تقاضای با استحکام بالا و درجه D برای بیشترین برنامه های ساختاری که نیاز به حداکثر قدرت و قابلیت اطمینان دارند استفاده می شود. این نمرات اطمینان می دهد که بخش های توخالی ASTM A500 می توانند طیف گسترده ای از نیازهای مهندسی و ساخت و ساز را برآورده کنند ، از ساختارهای ساده گرفته تا پروژه های پیچیده و سنگین.
درجه D نیاز به عملیات حرارتی در دمای حداقل 1100 درجه فارنهایت (590 درجه) برای بیش از یک ساعت در هر اینچ ضخامت دارد. این فرآیند عملیات حرارتی خواص مکانیکی فولاد، به ویژه استحکام تسلیم آن را افزایش میدهد و آن را برای کاربردهایی که پس از قرار گرفتن در معرض دماهای بالا یا بارهای سنگین نیاز به استحکام و دوام بالایی دارند، مناسب میسازد. عملیات حرارتی همچنین به کاهش تنشهای پسماند ناشی از فرآیند تولید کمک میکند، که میتواند عملکرد کلی فولاد و مقاومت در برابر خستگی را بهبود بخشد.
درجه A
درجه A، با تسلیم و استحکام کششی کمتر، برای اهداف کلی ساختاری که استحکام متوسط کافی است، مناسب است. اغلب در اجزای سازهای غیر بحرانی که به استحکام بالایی نیاز ندارند، اما نیاز به حفظ یکپارچگی سازه دارند، مانند قابهای ساختمانی و پروژههای زیرساختی سبک استفاده میشود.
درجه B
درجه B معمولاً در بسیاری از پروژه های ساختمانی استفاده می شود زیرا شکل پذیری و استحکام را به طور موثر متعادل می کند. با حداقل استحکام کششی 58,000 psi، این درجه عملکرد قابل اعتمادی را برای انواع کاربریهای سازهای، از جمله قابهای ساختمانی و ساخت پل ارائه میکند.
درجه C
در صورت نیاز به ظرفیت بار بیشتر ، درجه C استحکام بالاتری نسبت به نمرات A و B ارائه می دهد. از آن در کاربردهای سنگین مانند تجهیزات صنعتی ، قاب های ماشین آلات سنگین و قفسه های ذخیره سازی استفاده می شود ، جایی که استحکام عملکرد بالای آن 50 ، {3}} psi مفید است
درجه D
به عنوان قوی ترین درجه در استاندارد A500. گرید D، در حالی که بالاترین استحکام کششی را ندارد، از یک فرآیند عملیات حرارتی اجباری بهره می برد که استحکام آن را افزایش می دهد و آن را برای کاربردهای سخت مانند اجزای باربر حیاتی در تجهیزات ساختمانی و صنعتی مناسب می کند.
در نتیجه، انتخاب گریدهای مقطع توخالی ASTM A500 با توجه به نیازهای خاص کاربردهای ساختاری مختلف تنظیم شده است. درجه A برای اهداف عمومی با نیازهای مقاومت کمتر برآورده می شود، درجه B به کاربردهای با استحکام متوسط می پردازد، درجه C برای الزامات مقاومت بالا انتخاب می شود، و درجه D برای سخت ترین کاربردهای سازه ای استفاده می شود. این طیف از درجه ها تضمین می کند که مقاطع توخالی ASTM A500 می توانند طیف گسترده ای از نیازهای مهندسی و ساخت و ساز، از سازه های ساده تا پروژه های پیچیده و سنگین را برآورده کنند.
