Position för ASTM A572 Grade 60 i serien
ASTM A572/A572M definierar en serie hög-låg-låglegerade konstruktionsstål med hög-hållfasthet, och Grade 60 är den högsta hållfasthetsgraden som normalt produceras i kommersiell kvantitet inom den serien. Dess beteckning hänvisar till en lägsta sträckgräns på 60 ksi, cirka 415 MPa, vilket är mer än 60 % över det för vanligt strukturellt kolstål. Styrkan uppnås genom en kombination av mikrolegering med niob och vanadin och genom kontrollerad valsning, så kvaliteten levererar hög hållfasthet utan förlust av svetsbarhet som en hög kolhalt skulle orsaka. Om materialet levereras i rörform, beställs röret enligt en rörspecifikation med A572 Grade 60 kemi- och egenskapskrav, och konstruktören bör behandla kvaliteten som ett strukturellt material snarare än som ett tryckrörsmaterial.
Sammansättning och mekaniska krav
| Punkt | Krav för årskurs 60 |
|---|---|
| Kol | 0,26 % max |
| Mangan | 1,35 % max |
| Fosfor | 0,04 % max |
| Svavel | 0,05 % max |
| Kisel | 0,40 % max |
| Mikrolegering | Niob 0,005 – 0,05 % eller vanadin 0,01 – 0,15 %, tillsatt enskilt eller i kombination |
| Sträckstyrka | 415 MPa (60 ksi) min |
| Draghållfasthet | 520 MPa (75 ksi) min |
| Förlängning | 16 % min på en längd på 200 mm för tjocklekar i vanlig strukturell användning |
Två punkter förtjänar uppmärksamhet när certifikatet granskas. För det första är töjningskravet för denna kvalitet lägre än för de lägre-hållfasthetsgraderna i serien, vilket är en direkt följd av den högre hållfasthetsnivån och måste beaktas när konstruktionen bygger på plastisk deformation. För det andra är slagseghet inte automatiskt en del av betyget: där låg-temperatur eller dynamisk belastning förväntas, måste ett Charpy V-not-krav med en angiven testtemperatur och minsta energi inkluderas i beställningen, eftersom egenskapen inte kan härledas från dragresultaten. Specifikationen föreskriver även ultraljudsundersökning av plåt när beställningen kräver det, vilket normalt efterfrågas för tungt belastade svetsade anslutningar.
Tillämpningar av rör och rör av grad 60
Broar med långa-spännvidder, kabel-stödda strukturer och tungt belastade fackverkselement.
Pelare och överföringsstrukturer i höga byggnader, där styrka-till-viktförhållandet minskar grundbelastningen.
Tunga maskinramar, presskonstruktioner och gruvutrustningskroppar.
Hög-transmissionstorn och transformatorstationsstrukturer som bär tunga is- eller vindlaster.
Hamn- och offshorehanteringsutrustning, stora kranbommar och tunga transportramar.
Svetsning, formning och tillverkningskontroll
Svetsgrad 60 kräver en kvalificerad procedur snarare än butiksvana. Använd förbrukningsvaror med låg-vätehalt som är anpassad till basmetallstyrkan, såsom en elektrod av klass E110 eller en tråd av klass ER110S där skarven är utformad för matchande styrka, och förvara och hantera dem enligt tillverkarens instruktioner så att fukt inte leder in väte i svetsen. Förvärm tjocka sektioner, vanligtvis till 150 till 200 grader när vägg- eller flänstjockleken når cirka 25 mm, och håll mellangångstemperaturen inom det kvalificerade området. Kontrollera värmetillförseln noggrant: den värmepåverkade zonen i ett mikrolegerat stål med denna hållfasthetsnivå förlorar seghet om det överhettas, och det kan härda överdrivet om ett tillsatsmaterial med mycket hög hållfasthet används med minimal värmetillförsel på en tjock, återhållen fog.
Kallformning bör begränsas till generösa böjradier, i storleksordningen fem gånger rördiametern eller sektionsdjupet, eftersom töjningen åldras och en snäv böj kan utveckla sprödhet under drift. Om strukturen kommer att utsättas för väder och vind, specificera galvanisering eller ett beläggningssystem som är lämpligt för miljön, och kom ihåg att rörformiga delar måste tätas eller ventileras för att undvika inre korrosion. För kritiska svetsade anslutningar, kom överens om inspektionsnivån i förväg, som omfattar ultraljuds- eller radiografisk undersökning av fogarna och de acceptanskriterier som ska tillämpas.
Vanliga fallgropar i urval och upphandling
Det vanligaste misstaget är att behandla A572-kvaliteterna som utbytbara. Graderna 42, 50, 55 och 60 skiljer sig i sträckgräns, töjning och svetsproceduren de kräver, och en del som är designad i en kvalitet kommer inte att vara likvärdig i en annan. En andra risk är att anta att den högre halten automatiskt minskar kostnaderna: prisfördelen beror på vilken väggtjocklek som faktiskt krävs och på den svets- och inspektionskostnad som den högre hållfastheten medför. Slutligen, verifiera att certifikatet rapporterar rätt kvalitet, mikrolegeringstillsatsen och dragresultaten med töjning och testplats, och att den fysiska märkningen av varje del matchar certifikatet innan tillverkningen påbörjas.
FAQ
F: Vad är den lägsta sträckgränsen för ASTM A572 Grade 60?
415 MPa, motsvarande 60 ksi. Den minsta draghållfastheten är 520 MPa och den minsta töjningen är 16 % på en 200 mm tjocklek för de vanliga konstruktionstjocklekarna.
F: Hur skiljer sig årskurs 60 från årskurs 50?
Grad 60 har en lägsta sträckgräns på 415 MPa mot 345 MPa för grad 50, med motsvarande lägre töjningskrav och en mer krävande svetsprocedur. Substitution i endera riktningen kräver en designkontroll.
F: Ingår effekttester i betyget?
Nej. Seghetsprovning måste specificeras som ett ytterligare krav, med testtemperaturen och minimienergin som är lämpliga för drifttillståndet.
F: Varför krävs förbrukningsmaterial för svetsning med låg-vätehalt?
Eftersom väte fångat i en tjock, återhållen,-hög hållfast fog kan orsaka fördröjd sprickbildning. Låg-väteförbrukning, korrekt förvaring och förvärmning är standardkontrollerna.
F: Kan Grad 60-rör kallböjas?
Det kan, med generösa radier, vanligtvis i storleksordningen fem gånger diametern. Snäva radier bör kvalificeras genom test, och delen bör inspekteras efteråt för ytsprickor.
F: Vilka dokument ska begäras med leveransen?
Ett brukstestcertifikat med värmenummer, kemi inklusive mikrolegeringstillsatsen, drag- och utbytesresultat, töjning och provningsplats, plus eventuell kompletterande testrapport och det kontrollintyg som krävs enligt beställningen.
