Როდესაც ნახშირბადის ფოლადის ფირფიტების არჩევაზე გადადიხართ, პირველი ნაბიჯი არის მასალის შესაძლებლობების შესაბამისად მორგება სამუშაოს ამოცანებთან. მოსამართლის სტრუქტურული სამუშაოებისთვის, როგორიცაა ხიდების აშენება, უმეტესობა ინჟინრებისთვის აირჩევენ ASTM A36 ფოლადს, რადგან მას აქვს 250 მპა მინიმალური დამამაგრებელი სიმაგრე და კარგად შეიძლება დამუშავდეს შედუღებით. წნევის ტარის შემთხვევაში კი სურვილი განსხვავებულია, ისინი საჭიროებენ უფრო მამაც მასალას, ამიტომ ხშირად გამოიყენება A516 კლასები, რადგან ეს მასალები გაძლებენ ტემპერატურის დიაპაზონს მინუს 29 გრადუსი ცელსიუსიდან 343 გრადუს ცელსიუსამდე გატეხვის გარეშე. თუ საუბარი მიდის ზღვის აპლიკაციებზე, სადაც მარილიანი წყალი არასწორად აზიანებს ლითონის ზედაპირებს, მაშინ სპილენძის შემცველი ფოლადი, როგორიცაა ASTM A588, გახდება გონივრული არჩევანი. ეს სპეციალური შენადნობები უკეთ ეწინააღმდეგებიან კოროზიას ჩვეულებრივი ფოლადის შედარებით, რაც ნიშნავს, რომ მოწყობილობა გაცილებით მეტიან იმ მკაცრ პირობებში გამოიყენება, დაახლოებით 25-დან 40 პროცენტამდე გრძელვადიანობა რამდენიმე წელზე გამოცდილი ტესტების მიხედვით.
Მასალის არჩევანს აკონტროლებს სამი მექანიკური თვისება:
Გარემოს ზემოქმედება, მაგალითად ულტრაიისფერი გამოსხივება და ქიმიკატებთან კონტაქტი უფრო დაუცვარ ნახშირბადოვან ფოლადში ამჩნევს დეგრადაციას 0.5–1.2 მმ/წელზე, რაც ხაზს უსვამს დამცავი დამუშავების საჭიროებას გრძელვადიან ინსტალაციებში.
Ნამდვილად უფრო იაფია ASTM A36 ფოლადი საწყის გამძლეობის A572 მარკაზე, სინამდვილეში დაახლოებით 15-20%-ით. თუმცა სხვა კუთხიდან შეხედავით, A572-ს დანაკარგის სიმაგრე დაახლოებით ორჯერ მეტია ჩვეულებრივი A36 ფოლადის მიმართ. ეს ნიშნავს, რომ ინჟინრები შეიძლება გამოიყენონ უფრო თხელი მასალები სტრუქტურული მთლიანობის შენარჩუნების გარეშე, რაც საშუალებას გვაძლევს შევინარჩუნოთ წონა და მასალის ხარჯები გრძელვადიან პერიოდში. მოვლის ხარჯების დროის განმავლობაში განსხვავებული ამბავიც გვეუბნება. კვლევები აჩვენებს, რომ კოროზიამედეგი ფოლადის სახეობების არჩევანი ან შესაბამისი დამცავი საფარის გამოყენება შეიძლება შეამციროს შეცვლის ხარჯები დაახლოებით 60%-ით დაახლოებით 15 წელზე. სტრუქტურებისთვის, რომლებიც ათასწელიანი ხანგრძლივობის გამო ინახება, ეს ფინანსურად გამართლებულია, მიუხედავად იმისა, რომ საწყისი ინვესტიციები პირველ მოხვევაზე მაღალი ჩანს.
Როდესაც ვსაუბრობთ ნახშირბადიანი ფოლადის ფირფიტებზე, დაჭიმულობის სიმტკიცე გვეუბნება თუ რა დატვირთვა შეუძლია მასალას გასატეხად. სიმაგრის ზღვარი კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია, რომელიც გვიჩვენებს როდი იწყებს ლითონის დამაგრებას წნულის ქვეშ დამაგრებას. შემდეგ გვაქვს გასტანა, რომელიც ზომავს მასალის გასტანას მისი მუშაობის დროს, როგორც პროცენტულ გამოსახულებას. ეს გვაძლევს წარმოდგენას იმაზე, თუ რამდენად მკვეთრი ან გაჭიმულია ფოლადი. მოვიყვანოთ მაგალითად ASTM A36. ამ კონკრეტული მარკის დაჭიმულობის სიმტკიცე მერყეობს დაახლოებით 36 ksi-დან 80 ksi-მდე. ეს თვისებები ხდის ASTM A36-ს კარგ არჩევანს სტრუქტურებისთვის, რომლებსაც სჭირდებათ მძიმე მატარებლების გატარება, როგორიცაა ხიდების კომპონენტები და სტრუქტურული ჩარჩოები შენობებში, სადაც სჭირდება როგორც სიმტკიცე, ასევე გარკვეული ხარისხის მოქნილობა.
Ნახშირბადის შემცველობა პირდაპირ ახდენს ზემოქმედებას hardness-ზე და impact resistance-ზე:
| Წარბონის შემცველობა | Hardness (Rockwell B) | Შოკის წინააღმდეგობა | Მაგალითი გამოყენების |
|---|---|---|---|
| Დაბალი (0.05–0.25%) | 50–70 HRB | 80–100 J | Ზოგადი მშენებლობა, მანქანების ბაზები |
| Საშუალო (0,30–0,60%) | 75–100 HRB | Ზომიერი | Სამრეწველო მანქანები, ხიდები |
| Მაღალი (0,61–1,50%) | 92+ HRB | Მაღალი სიმტკიცე, დაბალი სადოლივეობა | Ხელსაწყოები, ზამბარები |
Საშუალო ნახშირბადიანი ფოლადის სახელმძღვანელო ASTM A572 სარგებლობს სითბოს მკურნალობით მაშინ, როდესაც სიხშირის წინააღმდეგ წინააღმდეგობის ბალანსი ხდება განსაკუთრებით ცივ გარემოში.
2022 წელს ASM International-ის მიერ გამოქვეყნებული ბოლო კვლევის მიხედვით, ზოგიერთი სითბოს მკურნალობის შედეგად მიღებული ფოლადი შეიძლება გაუძლოს ერთ მილიონზე მეტი ტვირთის ციკლს მაქსიმალური ტევადობის ნახევარზე. ამ მდგრადობაზე მნიშვნელოვნად აისახება ფაქტორები, როგორიცაა ზედაპირის მდგომარეობა - რადგან დამუშავებული ზედაპირის დასრულება ან როლიკის ზედაპირის დასრულება მნიშვნელოვნად ახდენს ზეგავლენას ტკივილის სრულ შესრულებაზე მწვავე კუთხეებით ან ზედაპირის გაწყვეტილობებით გამოწვეული დაძაბულობის კონცენტრაციის წერტილების გამო. ეფექტუალური კოროზიის კონტროლი გააგრძელებს ამ მასალების სიცოცხლის ხანგრძლივობას, რაც დამცავი საფარის გამოყენებას უზრუნველყოფს აგრესიულ გარემოში გრძელვადიან ინსტალაციებისთვის.
Ნახშირბადის შემცველობის გაზრდა (0.30–0.60%) ამაღლებს სიმტკიცეს, მაგრამ ამცირებს შედუღებადობას. საჭირო სითბოს დამუშაობა, როგორიცაა წინასწარი გათბობა 150–200°C-მდე, შეიძლება დაეხმაროს წყალბადით გამოწვეული cracks გატეხილობის თავიდან ასაცილებლად. ASTM A516 მარკა 70-ისთვის 25 მმ სისქის შემთხვევაში საჭიროა წინასწარი გათბობის ზომების გატარება დაახლოებით 95°C-ში და შემდგომი სითბოს დამუშაობის პროცედურების განხორციელება საუკეთესო შედეგების მისაღებად რთული დამზადების დროს.
Ფოლადს სულ მცირე დამამუშავებელი ძალა 36 ksi-ის ტოლი აქვს, ხოლო მისი სიგრძივი სიმტკიცე მერყეობს დაახლოებით 58-დან 80 ksi-მდე. როგორც გავრცელებული დაბალ ნახშირბადიანი სტრუქტურული ფოლადი, ASTM A36 სთავაზობს დაბალანსებულ მექანიკურ თვისებებს, რომლებიც საუკეთესოდ გამოდგება ზოგადი მშენებლობის ამოცანებისთვის, როგორიცაა შენობების კარკასი ან ხიდების კომპონენტები. მისი დანაგების შესაძლებლობა დატვირთვის ქვეშ ხდის მას საკმარისად მრავალფუნქციურს სხვადასხვა ინჟინრული ამოცანებისთვის, სადაც სიმტკიცე და მოქნილობა არის აუცილებელი მახასიათებლები.
Საერთო სამშენებლო პროექტებისთვის შესაფერისია, თუმცა ASTM A36 ნაკლებად მორგებულია A572 Grade 50-ზე იმ შემთხვევებში, სადაც დამატებითი სიმტკიცის გამოყენება საჭიროა მოქნილობის დაკარგვის გარეშე, მაგალითად, გრძელ ტრანსპორტირების ხიდების გარდაქმნა მოითხოვს 1.5:1 სიმტკიცის წონის შეფარდებას ან მდგრადი საკრანო გზების სისტემებს რეაქციული დინამიური დატვირთვის მუდმივი გამოყენების პირობებში.
ASTM A516 ნახშირბადის ფოლადი საუკეთესო სიმტკიცეს გვთავაზობს ნულზე დაბალი ტემპერატურის დიაპაზონში, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია სასურსათო გაზის (LPG) შესანახ აპარატებში გვხვდება მყიფე მტვრის საშიშროს შემცველი მასალების დამუშავებისას, ასევე მოკლევადიან სითბოს გამძლეობას დაახლოებით რვა ასი ფარენჰეიტის გრადუსზე, რაც აუცილებელია იმ პროდუქტების დამზადებისას, რომლებიც განკუთვნილია განსაკუთრებით ცივი ან ცხელი პირობების გამძლეობისთვის.
| Ხარისხი | Ნახშირბადის შემცველობა (%)-ში | Მანგანუმის შემცველობა (%) | Მაქსიმალური ფოსფორის შემცველობა (%) |
|---|---|---|---|
| ASTM A36 | ≤0.26 | 0.60–0.90 | 0.040 |
| ASTM A572 | ≤0.23 | 1.15–1.65 | 0.035 |
| Astm a516 | 0.24–0.3 | 0.85–1.20 | 0.035 ან ნაკლები |
Დაბალი ნახშირბადის მასალები განსაკუთრებით კარგად შეესაბამება მანქანების დამუშავების პროცესებს, რომლებიც მეტ ძალის ხარჯზე მუშაობენ, ვიდრე მათი უფრო მაღალი ხარისხის ანალოგები. შესაბამისად, A36-ის დამუშავებისას მილები დაახლოებით 15%-ით ნაკლები ხარჯი აქვს CNC საჭირო ინსტრუმენტებზე მანგანუმით გამდიდრებული პროდუქტების დამუშავების შედარებით, როგორიცაა აისის მოწყობილობების გამოყენებით მიღებული პროდუქტები
Მნიშვნელოვან ფაქტორებს შორის შედის მასალის თვისებების შესაბამისობა პროექტის მოთხოვნებთან, მექანიკური თვისებების შეფასება, როგორიცაა მოძლევადობა, დარტყმის სიმტკიცე და კოროზიის მიმართ მედეგობა, ასევე ხარჯთა ეფექტიანობისა და გრძელვადიანი მუშაობის ბალანსირება.
ASTM A36 ფოლადი ძირითადად გამოიყენება მშენებლობასა და დამზადებაში მისი სიმტკიცისა და მოქნილობის კარგი ბალანსის გამო, რაც უზრუნველყოფს მის გამოყენებას ხიდების კომპონენტებში, სტრუქტურულ საყრდენ კონსტრუქციებში და მძიმე მანქანების საფუძვლებში.
Მაღალი ნახშირბადის შემცველობა ზრდის მასალის სიმტკიცესა და მაგარიბას, მაგრამ ამცირებს შედუღებადობას. საშუალო ნახშირბადიანი ფოლადები, როგორიცაა ASTM A572, ხშირად ექვემდებარება თერმულ დამუშავებას მაგარიბისა და გატეხვის მიმართ მედეგობის ბალანსირებისთვის.
ASTM A516 გამოიყენება წნევის სათავსებში მისი სუპერიორული მდგრადობის გამო ნულზე დაბალ ტემპერატურებამდე და მისი უზრუნველყოფის გავრცელების უნარის გამო, რაც ხდის მას საუკეთესო არჩევანს მნიშვნელოვანი გამოყენებისთვის, როგორიცაა შიდა წვეთოვანი გაზის სათავსები.
Გამარჯვებული ახალიები2025-04-25
2025-10-10
2025-09-05
2025-08-06