×
Apabila tiba masa untuk memilih plat keluli karbon, langkah pertama adalah memadankan keupayaan bahan tersebut dengan keperluan sebenar kerja. Untuk kerja struktur besar seperti membina jambatan, kebanyakan jurutera memilih keluli ASTM A36 kerana mempunyai kekuatan alah minimum 250 MPa yang mencukupi dan mudah dikimpal. Namun begitu, bagi aplikasi bekas tekanan, keperluannya berbeza—ia memerlukan bahan yang lebih kuat, maka gred A516 biasanya digunakan kerana bahan ini mampu menahan julat suhu dari minus 29 darjah Celsius sehingga 343 darjah Celsius tanpa mengalami kegagalan. Jika kita bercakap tentang aplikasi maritim di mana air masin sentiasa menyerang permukaan logam, maka keluli yang mengandungi kuprum seperti ASTM A588 menjadi pilihan yang bijak. Aloi khas ini menunjukkan rintangan terhadap kakisan yang jauh lebih baik berbanding keluli biasa, bermaksud peralatan tersebut mampu bertahan lebih lama dalam keadaan yang keras—mungkin sekitar 25 hingga 40 peratus lebih lama berdasarkan ujian di lapangan yang dijalankan selama beberapa tahun.
Tiga sifat mekanikal yang menentukan pemilihan bahan:
Faktor persekitaran seperti terdedah kepada UV dan sentuhan bahan kimia boleh merosakkan keluli karbon tanpa perlindungan pada kadar 0.5–1.2 mm/tahun, menunjukkan kepentingan rawatan perlindungan dalam pemasangan jangka panjang.
Keluli ASTM A36 adalah pasti lebih murah berbanding keluli berkekuatan tinggi gred A572, mungkin lebih kurang 15 hingga 20 peratus lebih murah secara aktualnya. Tetapi apabila kita melihatnya dari sudut lain, A572 mempunyai kekuatan alah sekitar dua kali ganda berbanding keluli A36 biasa. Ini bermakna jurutera boleh menggunakan bahan yang lebih nipis tanpa mengorbankan integriti struktur, yang mana menjimatkan berat dan kos bahan dalam tempoh jangka panjang. Dari segi perbelanjaan penyelenggaraan dari masa ke semasa juga memberi cerita yang berbeza. Kajian menunjukkan bahawa memilih jenis keluli yang tahan kakisan atau memohon salutan pelindung yang sesuai dapat mengurangkan kos penggantian sebanyak kira-kira 60 peratus selepas lima belas tahun atau lebih. Bagi struktur yang direka untuk bertahan selama beberapa dekad, pilihan ini adalah lebih masuk akal dari segi kewangan walaupun pelaburan permulaan kelihatan lebih tinggi pada pandangan pertama.
Apabila bercakap tentang plat keluli karbon, kekuatan tegangan memberitahu kita berapa banyak tekanan yang bahan boleh tangani sebelum pecah sepenuhnya. Kekuatan alah adalah ukuran penting yang lain yang menunjukkan apabila logam mula berubah bentuk secara kekal di bawah tekanan. Seterusnya adalah pemanjangan, yang mengukur berapa panjang bahan sebelum ia gagal, dan diungkapkan dalam peratusan. Ini memberi kita gambaran sejauh mana keluli tersebut boleh diregangkan atau sifat mulurnya. Ambil ASTM A36 sebagai contoh. Gred tertentu ini mempunyai julat kekuatan tegangan antara 36 ksi hingga 80 ksi. Sifat-sifat ini menjadikan ASTM A36 pilihan yang baik untuk struktur yang perlu menanggung beban berat seperti komponen jambatan dan kerangka struktur dalam bangunan, di mana kedua-dua kekuatan dan sedikit kelenturan diperlukan.
Kandungan karbon secara langsung mempengaruhi kekerasan dan rintangan hentaman:
| Kandungan karbon | Kekerasan (Rockwell B) | Ketahanan impak | Aplikasi Contoh |
|---|---|---|---|
| Rendah (0.05–0.25%) | 50–70 HRB | 80–100 J | Pembinaan am, tapak mesin |
| Sederhana (0.30–0.60%) | 75–100 HRB | Sederhana | Mesin berat, jambatan |
| Tinggi (0.61–1.50%) | 92+ HRB | Kekuatan lebih tinggi, kekerasan lebih rendah | Alat, spring |
Keluli karbon sederhana seperti ASTM A572 mendapat keuntungan daripada rawatan haba untuk menyeimbangkan kekerasan dengan rintangan kegagalan, terutamanya dalam persekitaran sejuk.
Menurut kajian terkini pada tahun 2022 oleh ASM International, keluli tertentu yang melalui rawatan haba mampu menahan lebih daripada sejuta kitaran beban pada separuh daripada kapasiti maksimumnya. Ketahanan ini bergantung secara signifikan kepada faktor-faktor seperti keadaan permukaan - permukaan yang dimesin berbanding dengan permukaan bergolek mempengaruhi prestasi keletihan keseluruhan secara ketara disebabkan oleh titik tumpuan tegasan yang dihasilkan dari penjuru tajam atau kejanggalan permukaan. Kawalan kakisan yang berkesan turut memperpanjang jangka hayat bahan-bahan ini, menjadikan salutan pelindung sebagai penting untuk pemasangan jangka panjang dalam persekitaran agresif
Peningkatan kandungan karbon (0.30–0.60%) meningkatkan kekuatan tetapi mengurangkan kemampuan kimpalan. Rawatan haba yang sesuai seperti pemanasan awal kepada 150–200°C boleh membantu mengelakkan masalah retakan aruhan hidrogen. Bagi keluli ASTM A516 Gred 70 dengan ketebalan 25 mm, adalah perlu untuk melaksanakan langkah pemanasan awal sekitar 95°C bersama-sama prosedur rawatan haba selepas kimpalan bagi mencapai keputusan yang optimum semasa tugas pembinaan kompleks.
Keluli ini biasanya mempunyai kekuatan alah minimum sekitar 36 ksi, manakala kekuatan tegangan berada di antara 58 hingga 80 ksi. Sebagai keluli struktur karbon rendah yang banyak digunakan, ASTM A36 menawarkan sifat mekanikal yang seimbang, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi pembinaan umum seperti kerangka bangunan atau komponen jambatan. Kemampuannya untuk kekal mulur di bawah tekanan menjadikannya fleksibel dan sesuai untuk pelbagai tugas kejuruteraan di mana kekuatan dan kelenturan adalah ciri utama prestasi.
Walaupun sesuai untuk projek pembinaan am, ASTM A36 kurang sesuai berbanding A572 Gred 50 dalam situasi di mana kekuatan tambahan diperlukan tanpa mengorbankan keanjalan—contohnya, rasuk jambatan rentang panjang yang memerlukan nisbah kekuatan-kepada-berat sekitar 1.5:1 atau sistem rel kren yang tahan terhadap daya beban dinamik berulang.
Keluli karbon ASTM A516 menawarkan ketangguhan yang sangat baik sehingga julat suhu sub-sifar, menjadikannya sangat bernilai apabila berurusan dengan bahan-bahan yang cenderung retak rapuh yang biasa ditemui pada tangki penyimpanan gas petroleum cecair (LPG), serta toleransi suhu tinggi jangka pendek sekitar lapan ratus darjah Fahrenheit, yang penting dalam pengeluaran produk yang direka khusus untuk menahan keadaan yang sangat sejuk atau panas.
| Gred | Kandungan Karbon(%) | Kandungan Mangan(%) | Kandungan Fosforus Maksimum(%) |
|---|---|---|---|
| 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 atau kurang |
Bahan berkarbon rendah sesuai terutamanya untuk operasi pemesinan yang memerlukan daya yang kurang berbanding rakan sekelas yang lebih tinggi. Oleh itu, kilang yang memproses A36 menjimatkan kira-kira 15 peratus keperluan operasi alat mesin CNC berbanding dengan yang digunakan dalam pembangunan produk mangan kaya seperti yang digunakan dalam pengaloian maju (AISI)
Faktor utama termasuk padanan sifat bahan dengan keperluan projek, menilai sifat mekanikal seperti kekuatan tegangan, ketangguhan hentaman, dan rintangan kakisan, serta menyeimbangkan keberkesanan kos dengan prestasi jangka panjang.
Keluli ASTM A36 terutamanya digunakan dalam pembinaan dan fabrikasi kerana keseimbangan kekuatan dan kelenturan yang dimilikinya, menjadikannya sesuai untuk komponen jambatan, kerangka struktur, dan asas jentera berat.
Kandungan karbon yang tinggi meningkatkan kekerasan dan kekuatan tetapi mengurangkan kemampanan. Keluli karbon sederhana seperti ASTM A572 sering dirawat haba untuk menyeimbangkan kekerasan dengan rintangan retak.
ASTM A516 digunakan untuk bekas tekanan disebabkan oleh ketangguhan tingginya sehingga suhu sub-sifar dan keupayaannya untuk menghalang penyebaran retak, menjadikannya ideal untuk aplikasi kritikal seperti tangki simpanan LPG.
Berita Hangat2025-04-25
2025-10-10
2025-09-05
2025-08-06
Kumpulan Tianjin Gaosteel ialah pengeluar dan pengeksport keluli terkemuka di China yang mengkhusus dalam produk keluli berguling sejuk, bersalut, beraluminium dan keluli tahan karat. Dipercayai oleh pelanggan global kerana kualiti dan kebolehpercayaannya. Hubungi kami hari ini untuk peluang perkongsian.
EN
