ASTM A500 określa cztery pierwotne stopnie stalowe dla pustych sekcji: A, B, C i D. Każda ocena jest zaprojektowana w celu spełnienia różnych wymagań strukturalnych ze względu na zmiany składu chemicznego, właściwości mechaniczne i zastosowania. Oto szczegółowy, ale zwięzły opis każdej klasy i ich różnic.
Skład chemiczny
| Skład chemiczny (%) Różnice między ASTM A500 GR.A, Gr.B, Gr.C, Gr.D | ||||
| Gr.a | GR. B | Gr.C | GR. D | |
| Węgiel (c) | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 26% | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 26% | do analizy cieplnej Mniejsze lub równe 0,23% | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 26% |
| do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 30% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 30% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 27% | do analizy produktu Mniejsze lub równe 0,30% | |
| Mangan (MN) | do analizy cieplnej Mniejsza lub równa 1,35% | do analizy ciepła mniej niż 1,35% | do analizy ciepła mniej niż 1,35% | do analizy ciepła mniej niż 1,35% |
| do analizy produktu Mniejsze lub równe 1,40% | do analizy produktu Mniejsze lub równe 1,40% | do analizy produktu mniejsze lub równe 1,40% | do analizy produktu mniejsze lub równe 1,40% | |
| Fosfor (P) | do analizy cieplnej Mniejsze lub równe 0.035% | do analizy cieplnej Mniejsze lub równe 0.035% | do analizy cieplnej Mniejsze lub równe 0.035% | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 035% |
| do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | |
| Siarka (S) | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 035% | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 035% | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 035% | do analizy ciepła mniej niż lub równa 0. 035% |
| do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | do analizy produktu mniej niż lub równe 0. 045% | |
| Miedź (Cu) | do analizy ciepła większej lub równej 0. 20% | do analizy ciepła większej lub równej 0. 20% | do analizy ciepła większej lub równej 0. 20% | do analizy cieplnej Większy lub równy 0.20% |
| do analizy produktu większej lub równej 0. 18% | do analizy produktu Większy lub równy 0.18% | do analizy produktu większej lub równej 0. 18% | do analizy produktu Większy lub równy 0.18% | |
Podstawowa różnica w pierwiastkach chemicznych pomiędzy ASTM A500 GR.A, GR.B, GR.C i GR.D polega na zawartości węgla. Te różnice w składzie chemicznym wpływają bezpośrednio na właściwości mechaniczne i obszary zastosowań stali.
- GR.C posiadającynajniższa zawartość węgla, do czego może się przyczynićLepsze spawaniewłaściwości ze względu na zmniejszone ryzyko pękania podczas procesu spawania.
- Inne elementy, takie jak mangan, fosfor i siarka, są spójne we wszystkich klasach.
- Zawartość miedzi jest również stała, jeśli określono ją jako stal miedzianą we wszystkich gatunkach.
Właściwości mechaniczne (okrągłe rurki konstrukcyjne)
Wytrzymałość na rozciąganie
- Klasa A: 45, 000 psi (310 MPa)
- Klasa B: 58,000 psi (400 MPa)
- Klasa C: 62,000 psi (425 MPa)
- Klasa D: 58,000 psi (400 MPa)
Siła plonu
- Klasa A: 33, 000 psi (230 MPa)
- Klasa B: 290 MPa (42,000 psi)
- Klasa C: 46,000 psi (315 MPa)
- Klasa D: 36, 000 psi (250 MPa)
Wydłużenie (2 ")
- Klasa A: 25%
- Stopień B: 23%
- Klasa C: 21%
- Klasa D: 23%
Właściwości mechaniczne (kształtowane rurki strukturalne)
Wytrzymałość na rozciąganie
- Klasa A: 45,000 psi (310 MPa)
- Klasa B: 58, 000 psi (400 MPa)
- Klasa C: 62,000 psi (425 MPa)
- Klasa D: 58, 000 psi (400 MPA)
Granica plastyczności
- Klasa A: 39, 000 psi (270 MPA)
- Klasa B: 315 MPa (46,000 psi)
- Klasa C: 345 MPa (50,000 psi)
- Klasa D: 36, 000 psi (250 MPa)
Wydłużenie (2")
- Stopień A: 25%
- Klasa B: 23%
- Stopień C: 21%
- Klasa D: 23%
- GR.A maten najniższa granica rozciągania i plastycznościAlenajwyższe wydłużenie, sugerując lepszą plastyczność, ale mniejszą siłę w porównaniu z innymi klasami.
- Gr.B i Gr.d mają podobne wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie, ale różnią się pod względem granicy plastyczności, przy czym Gr.B oferuje wyższą wytrzymałość niż Gr.D.
- GR.C ma najwyższą granicę plastyczności, ale najniższe wydłużenie, co wskazuje na kompromis pomiędzy wytrzymałością a ciągliwością.
Podsumowując, różnice we właściwościach mechanicznych pomiędzy ASTM A500 GR.A, GR.B, GR.C i GR.D dotyczą przede wszystkim granicy plastyczności i wydłużenia. GR.C ma najwyższą granicę plastyczności, ale najniższe wydłużenie, co wskazuje na kompromis pomiędzy wytrzymałością a ciągliwością. GR.A ma najniższą granicę plastyczności i rozciągania, ale najwyższe wydłużenie, co sugeruje lepszą ciągliwość, ale mniejszą wytrzymałość w porównaniu do innych gatunków. GR.B i GR.D mają podobną wytrzymałość na rozciąganie, ale różnią się granicą plastyczności i wydłużeniem, przy czym GR.B oferuje wyższą wytrzymałość i ciągliwość niż GR.D. Te różnice we właściwościach mechanicznych pozwalają na wybór odpowiedniego gatunku w oparciu o specyficzne wymagania zastosowania konstrukcyjnego.
Aplikacje
Puste sekcje ASTM A500 są wybierane na podstawie określonych wymagań zastosowania strukturalnego. Stopień A jest stosowany do ogólnych celów o niższej wytrzymałości, stopniu B dla zastosowań o umiarkowanej wytrzymałości, stopniu C dla wymagań o wysokiej wytrzymałości i stopniu D dla najbardziej wymagających zastosowań strukturalnych wymagających najwyższej wytrzymałości i niezawodności. Oceny te zapewniają, że puste sekcje ASTM A500 mogą zaspokoić szeroką gamę potrzeb inżynieryjnych i budowlanych, od prostych konstrukcji po złożone, wytrzymałe projekty.
Stopień D wymaga obróbki cieplnej w temperaturze co najmniej 1100 stopni F (590 stopni) przez ponad godzinę na cal grubości. Ten proces obróbki cieplnej zwiększa właściwości mechaniczne stali, w szczególności jego granicę plastyczności, dzięki czemu nadaje się do zastosowań, w których wymagana jest wysoka wytrzymałość i trwałość po ekspozycji na wysokie temperatury lub ciężkie obciążenia. Obróbka cieplna pomaga również zmniejszyć naprężenia szczątkowe z procesu produkcyjnego, co może poprawić ogólną wydajność stali i odporność na zmęczenie.
Klasa a
Klasa A, ze swoją niższą plastycznością i wytrzymałością na rozciąganie, dobrze nadaje się do ogólnych celów konstrukcyjnych, gdzie wystarczająca jest umiarkowana wytrzymałość. Jest często stosowany w niekrytycznych elementach konstrukcyjnych, które nie wymagają dużej wytrzymałości, ale muszą zachować integralność strukturalną, na przykład w ramach budynków i lekkich projektach infrastrukturalnych.
klasa B
Klasa B jest powszechnie stosowana w wielu projektach budowlanych, ponieważ skutecznie równoważy odkształcalność i wytrzymałość. Przy minimalnej wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 58,000 psi, gatunek ten zapewnia niezawodne działanie w różnych zastosowaniach konstrukcyjnych, w tym w konstrukcjach szkieletowych budynków i budowie mostów.
klasa C
Oferując wyższą wytrzymałość niż oceny A i B, klasa C jest idealna, gdy potrzebna jest większa pojemność obciążenia. Jest stosowany w wytrzymałościowych zastosowaniach, takich jak sprzęt przemysłowy, ciężkie ramy maszyn i stojaki do przechowywania, gdzie jego wysoka granica plastyczności wynosząca 50, 000 psi jest korzystna
klasa D
Jako najsilniejsza ocena w standardzie A500. Klasa D, choć nie ma najwyższej wytrzymałości na rozciąganie, korzysta z obowiązkowego procesu oczyszczania cieplnego, który zwiększa jego siłę i sprawia, że nadaje się do wymagających zastosowań, takich jak komponenty krytycznych obciążenia w sprzęcie budowlanym i przemysłowym.
Podsumowując, wybór pustych sekcji ASTM A500 jest dostosowany do konkretnych wymagań różnych zastosowań strukturalnych. Klasa A CELS do ogólnych celów o niższych potrzebach, klasa B dotyczy zastosowań o umiarkowanej wytrzymałości, stopień C jest wybierany do wymagań o wysokiej wytrzymałości, a stopień D jest stosowany do najbardziej wymagających zastosowań strukturalnych. Ten zakres klas zapewnia, że puste sekcje ASTM A500 mogą pomieścić szeroki wachlarz potrzeb inżynieryjnych i budowlanych, od prostych konstrukcji po złożone, wytrzymałe projekty.
