Galvenās Corten tērauda markas (A588, S355J2W, Q355NH) mehāniskās īpašības un izturības pret koroziju atšķirības

Corten Steel (pret laikapstākļiem izturīgs tērauds) tiek plaši izmantots celtniecībā, tiltu būvniecībā, transportā un citās jomās, pateicoties tā lieliskām{0}}pašaizsardzības īpašībām. Tomēr dažādi starptautiskie standarti ir formulējuši dažādas Corten tērauda kategorijas, starp kurām ASTM A588 (Amerikas standarts), EN 10025-5 S355J2W (Eiropas standarts) un GB/T 4171 Q355NH (Ķīnas standarts) ir visizplatītākās. Mehānisko īpašību (tecības izturība, triecienizturība) un izturības pret koroziju atšķirības starp šīm kategorijām tieši ietekmē projekta izvēli, kalpošanas laiku un izmaksu kontroli. Šajā rakstā tiks sistemātiski salīdzināti šie galvenie darbības rādītāji, lai sniegtu skaidru atsauci ārvalstu klientiem.

A588 klases mehāniskās īpašības

S355J2W+N plāksnes mehāniskās īpašības

Mehāniskās īpašībasQ355NH

1. Mehānisko īpašību salīdzinājums

Mehāniskās īpašības ir Corten Steel konstrukcijas drošības pamatgarantija, un galvenie rādītāji ietver tecēšanas robežu (minimālo spriegumu, ko materiāls var izturēt bez paliekošas deformācijas) un triecienizturību (spēju izturēt lūzumu pēkšņas slodzes gadījumā). Tālāk sniegts detalizēts trīs pakāpju salīdzinājums:

1.1. Ienesīgums

Celtnes stiprums nosaka Corten Steel komponentu slodzes{0}}nestspēju. Visas trīs kategorijas pieder vidējas un augstas{2}}izturības Corten Steel, taču pastāv nelielas atšķirības minimālās tecēšanas robežas prasībās:

ASTM A588 (Amerikas standarts): Minimālā tecēšanas robeža ir lielāka vai vienāda ar 345 MPa (50 ksi). Tas ir sadalīts vairākās apakškategorijās (piemēram, Gr.A, Gr.K), un dažādu apakškategoriju tecēšanas robežas prasības ir konsekventas, galvenokārt atšķiras pēc piemaisījumu satura un graudu rafinēšanas elementiem (piemēram, Gr.K satur Nb/V, lai optimizētu graudu struktūru).

EN 10025-5 S355J2W (Eiropas standarts): Minimālā tecēšanas robeža ir lielāka vai vienāda ar 355 MPa, kas ir par 10 MPa augstāka nekā A588. "355" kategorijā tieši apzīmē minimālās tecēšanas robežas vērtību, un standartam ir stingra kontrole pār tecēšanas robežas svārstību diapazonu, lai nodrošinātu konstrukcijas nestspējas stabilitāti.

GB/T 4171 Q355NH (ķīniešu standarts): Minimālā tecēšanas robeža ir lielāka vai vienāda ar 355 MPa, kas ir tāda pati kā S355J2W. Salīdzinot ar veco Q345NH versiju, tecēšanas robeža ir palielināta par 10 MPa, un kopējā mehāniskā veiktspēja ir saskaņota ar starptautiskajiem progresīviem standartiem.

1.2 Triecienizturība

Triecienizturība ir īpaši svarīga projektiem zemas{0}}temperatūras vidē, jo tā nosaka materiāla izturību pret trausliem lūzumiem. Trīs pakāpēm ir acīmredzamas atšķirības trieciena temperatūrā un trieciena enerģijas prasībās:

ASTM A588: standartam ir nepieciešami trieciena testi 0 grādos , un minimālā trieciena enerģija ir lielāka vai vienāda ar 27 J. Projektiem aukstākos reģionos (piemēram, -20 grādi) ir jāpielāgo augstas-izturības apakšklases-, un noklusējuma pakāpe nav piemērota īpaši zemas temperatūras vidēm.

EN 10025-5 S355J2W: “J2” pakāpē norāda, ka trieciena tests tiek veikts pie -20 grādiem un minimālā trieciena enerģija ir lielāka vai vienāda ar 27 J. Tam ir labāka izturība zemā temperatūrā nekā A588 noklusējuma pakāpe, un tas ir piemērots lielākajai daļai mēreno un auksto reģionu Eiropā.

GB/T 4171 Q355NH: standarts pieprasa trieciena testus pie -20 grādiem, un minimālā trieciena enerģija ir lielāka vai vienāda ar 34 J, kas ir lielāka par A588 un S355J2W. Tam ir lieliska veiktspēja zemā{7}}temperatūras apstākļos, un tas ir īpaši piemērots projektiem ļoti aukstos reģionos, piemēram, Ķīnas ziemeļos.

2. Korozijas izturības salīdzinājums

Corten Steel izturība pret koroziju galvenokārt ir atkarīga no leģējošu elementu (Cu, Cr, Ni, P u.c.) veida un satura, kas kopīgi veicina blīva -FeOOH aizsargājoša rūsas slāņa veidošanos. Trīs pakāpju korozijas izturības atšķirības atspoguļojas sakausējuma elementu konfigurācijā un korozijas izturības indeksā:

2.1. Leģējošā elementa sastāvs

ASTM A588: pieder pie Cu-Cr-Ni sakausējuma sistēmas ar Cu saturu 0,25-0,40%, Cr saturu 0,40-0,65% un Ni saturu mazāku vai vienādu ar 0,40%. Fosfora (P) saturs tiek stingri kontrolēts (mazāks vai vienāds ar 0,03%), kas dod priekšroku metināšanas veiktspējai, vienlaikus nodrošinot izturību pret koroziju. Tas ir "zema fosfora tipa" Corten Steel.

EN 10025-5 S355J2W: Standarts skaidri nosaka, ka kopējais Cu + Cr + Ni saturs ir lielāks vai vienāds ar 0,80%, ar Cu saturu 0,20-0,50%, Cr saturu 0,30-1,20% un Ni saturu mazāku vai vienādu ar 0,65%. To var pielāgot "tipam ar augstu fosfora saturu" (S355J0WP, P saturs 0,06–0,15%) atbilstoši vajadzībām, un augsta fosfora tipam ir labāka izturība pret koroziju, bet nedaudz samazināta metināšanas veiktspēja.

GB/T 4171 Q355NH: tajā ir izmantota Cu-Cr-Ni sakausējuma sistēma ar Cu saturu 0,25-0,55%, Cr saturu 0,40–0,80% un Ni saturu, kas ir mazāks vai vienāds ar 0,65%. Kopējais Cu + Cr + Ni saturs arī ir lielāks vai vienāds ar 0,80%, kas atbilst S355J2W. Tam ir divi veidi: parastais tips (P mazāks vai vienāds ar 0,03%) un augstas laikapstākļu izturības tips (Q355GNH, P 0,07-0,15%), kas aptver dažādas korozijas vides vajadzības.

2.2. Izturība pret koroziju

ASTM A588: laikapstākļu pretestības indekss (I) ir lielāks par 6,0 vai vienāds ar to, un ikgadējais korozijas ātrums rūpnieciskajā un lauku atmosfērā ir 0,015-0,025 mm/gadā. Tas ir piemērots vidēj-korozijas vidē, un piekrastes zonās ar augstu-sāls izsmidzināšanu ir jāpievieno papildu pretkorozijas pasākumi (piemēram, silāna impregnēšana).

EN 10025-5 S355J2W: laikapstākļu pretestības indekss (I) ir lielāks par 6,0 vai vienāds ar to, un augsta -fosfora tipa (S355J0WP) laikapstākļu pretestības indekss ir lielāks par 7,0 vai vienāds ar to. Ikgadējais korozijas ātrums vidējas S355J2W(H) apakšklasei, kas īpaši izstrādāta dzelzceļa tiltiem, ir lielāka izturība pret hlorīda jonu koroziju.

GB/T 4171 Q355NH: laikapstākļu pretestības indeksam (I) ir lielākam vai vienādam ar 6,0, un augstam-laika laikapstākļu pretestības tipam Q355GNH ir laikapstākļu pretestības indekss, kas ir lielāks par 7,0 vai vienāds ar to. Tā izturība pret koroziju ir līdzvērtīga S355J2W izturībai, un ikgadējais korozijas ātrums ir 0,010-0,020 mm/gadā. Salīdzinot ar pārējām divām kategorijām, tai ir acīmredzamas izmaksu priekšrocības (par 15-20% zemākas nekā A588 un S355J2W).

3. Kopsavilkums un praktiskie atlases ieteikumi

Rezumējot, trīs galveno Corten Steel kategoriju galvenās veiktspējas atšķirības ir šādas. Mehānisko īpašību ziņā S355J2W un Q355NH ir augstāka tecēšanas robeža nekā A588, un Q355NH ir vislabākā zemas temperatūras triecienizturība; attiecībā uz izturību pret koroziju S355J2W un Q355GNH (augsta-laika laika noturības tips) ir labāki par A588, un Q355NH ir visaugstākā izmaksu veiktspēja.

Ārvalstu klientiem tiek sniegti sekojoši izvēles ieteikumi atbilstoši dažādām projektu vajadzībām:

Ja projekts atrodas Ziemeļamerikā un tam ir jāatbilst vietējiem standartiem vai metināšanas veiktspējai tiek piešķirta prioritāte vidēji{0}}korozijas vidē,ASTM A588ir ieteicams;

Ja projekts atrodas Eiropā vai tas ir jāizmanto zemas{0}}temperatūras (-20 grādi) un vidēji augstas korozijas vidē un tai ir augstas prasības veiktspējas stabilitātei,EN 10025-5 S355J2Wir ieteicams; augstas{0}}korozijas vidēm, piemēram, piekrastes zonām, var atlasīt S355J0WP (augsta-fosfora saturs);

Ja projekta mērķis ir izmaksu efektivitāte vai ir nepieciešams līdzsvarot augstu izturību, zemu{0}}temperatūras izturību un izturību pret koroziju,GB/T 4171 Q355NHir ieteicams; augstas{0}}korozijas vidēm var pieskaņot Q355GNH (augsta-laika pretestības veids).