ວັດສະດຸແລະຄຸນສົມບັດຂອງແຜ່ນມ້ວນຮ້ອນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ

ການແນະນໍາແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນ

ແຜ່ນເຫຼັກກ້າທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນແມ່ນປະເພດພິເສດຂອງຜະລິດຕະພັນເຫຼັກມ້ວນແປທີ່ສ້າງຂື້ນເພື່ອສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ພິເສດ, ຄວາມທົນທານຂອງໂຄງສ້າງ, ແລະປະສິດທິພາບກົນຈັກໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການໃນທົ່ວການກໍ່ສ້າງ, ລົດຍົນ, ການກໍ່ສ້າງເຮືອ, ແລະການຜະລິດອຸປະກອນຫນັກ. ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ຖືກຜະລິດໂດຍຜ່ານຂະບວນການມ້ວນຮ້ອນທີ່ກ້າວຫນ້າໃນອຸນຫະພູມສູງ, ປະຕິບັດຕາມຄວາມເຢັນທີ່ຄວບຄຸມແລະ, ໃນຫຼາຍໆກໍລະນີ, ການປຸງແຕ່ງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ (TMCP) ຫຼືການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນເພື່ອບັນລຸໂຄງສ້າງຈຸລະພາກແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ຕ້ອງການ. ຄຸນລັກສະນະການກໍານົດຂອງແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແມ່ນຄວາມສາມາດໃນການສະຫນອງຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ໍາຫນັກທີ່ເຫນືອກວ່າແລະຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຜິດປົກກະຕິໃນຂະນະທີ່ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາກວ່າເມື່ອທຽບໃສ່ກັບຊັ້ນເຫຼັກກາກບອນແບບດັ້ງເດີມ. ການປະສົມປະສານຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະປະສິດທິພາບນ້ໍາຫນັກນີ້ໄດ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນວັດສະດຸທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບໂຄງການວິສະວະກໍາທີ່ທັນສະໄຫມແລະໂຄງສ້າງພື້ນຖານໃນທົ່ວໂລກ.

ການຈັດປະເພດແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ

ແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນໄດ້ຖືກຈັດປະເພດເປັນລະບົບຫຼາຍປະເພດໂດຍອີງໃສ່ອົງປະກອບທາງເຄມີ, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ, ແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ມີຈຸດປະສົງ. ການຈັດປະເພດທີ່ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍມາດຕະຖານສາກົນ ASTM, ເຊິ່ງກໍານົດຂໍ້ມູນສະເພາະທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີໂລຫະປະສົມຕ່ໍາ (HSLA) ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ. ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ ຂອງ ASTM A572 ກວມເອົາແຜ່ນເຫຼັກກ້າ columbium-vanadium HSLA ໃນຫ້າລະດັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ: ເກຣດ 42, ເກຣດ 50, ເກຣດ 55, ເກຣດ 60 ແລະ ເກຣດ 65, ໂດຍມີເລກເກຣດກໍານົດຄວາມແຮງຂອງຜົນຜະລິດຕໍາ່ສຸດໃນ ksi. ຊັ້ນຮຽນທີ 50 ແມ່ນການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດ, ສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດຕໍາ່ສຸດທີ່ 50 ksi (345 MPa). ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ ຂອງ ASTM A656 ແກ້ໄຂແຜ່ນ HSLA ມ້ວນຮ້ອນດ້ວຍຮູບແບບທີ່ມີການປັບປຸງ, ມີຢູ່ໃນຊັ້ນຮຽນທີ 50, 60, 70, 80, ແລະ 100. ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງ ASTM A588 ກວມເອົາແຜ່ນ HSLA ທີ່ມີການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງບັນຍາກາດ, ໃຫ້ຈຸດຜົນຜະລິດຕໍ່າສຸດຂອງ 50 ksi (345 MPa). ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະເພີ່ມເຕີມປະກອບມີ ASTM A633 ສໍາລັບແຜ່ນເຫຼັກໂຄງສ້າງຕ່ໍາໂລຫະປະສົມທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງປົກກະຕິແລະ ASTM A1066 ສໍາລັບແຜ່ນທີ່ຜະລິດໂດຍການປຸງແຕ່ງຄວບຄຸມດ້ວຍກົນຈັກ (TMCP).

ອົງປະກອບທາງເຄມີ ແລະການອອກແບບໂລຫະ

ຄຸນສົມບັດກົນຈັກອັນດີເລີດຂອງແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານອົງປະກອບທາງເຄມີທີ່ຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງແລະກົນລະຍຸດ microalloying. ເຫລໍກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນວັດສະດຸໂລຫະປະສົມຕ່ໍາທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງໂດຍພື້ນຖານ (HSLA), ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ສູງກວ່າທີ່ມີເນື້ອໃນໂລຫະປະສົມຕ່ໍາກວ່າເມື່ອທຽບກັບເຫຼັກກາກບອນ-manganese ແບບດັ້ງເດີມຫຼືຊັ້ນໂລຫະປະສົມ AISI / SAE. ປະລິມານຄາບອນຕ່ໍາແລະການຫຼຸດລົງຂອງໂລຫະປະສົມນໍາໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນ ductility, toughness, ແລະ weldability. ອົງປະກອບທາງເຄມີທົ່ວໄປສໍາລັບແຜ່ນ HSLA ປະກອບມີລະດັບຄາບອນຕ່ໍາກວ່າ 0.23%, manganese ສູງເຖິງ 1.35%, phosphorus ແລະ sulfur ຈໍາກັດໃນລະດັບຕ່ໍາ (ປົກກະຕິ 0.04% ແລະ 0.05% ສູງສຸດ, ຕາມລໍາດັບ), ແລະ silicon ສູງເຖິງ 0.40%. ສໍາລັບຊັ້ນສູງເຊັ່ນ ASTM A656 Grade 100, ຄາບອນຖືກຮັກສາໄວ້ຕ່ໍາກວ່າ 0.10%, phosphorus ຈໍາກັດຢູ່ທີ່ 0.025% ແລະຊູນຟູຣິກເຖິງ 0.006%, ສົ່ງຜົນໃຫ້ວັດສະດຸທີ່ສະອາດ, ເປັນເນື້ອດຽວກັນ. ກົນໄກການເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ສໍາຄັນປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຂອງ microalloying - niobium, vanadium, ແລະ titanium - ເພີ່ມຢ່າງດຽວຫຼືປະສົມປະສານ. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນ precipitates ລະອຽດທີ່ປັບປຸງໂຄງສ້າງຂອງເມັດພືດແລະສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ precipitation ໃນລະຫວ່າງການ rolling ຄວບຄຸມແລະຄວາມເຢັນ. ການປະສົມປະສານຂອງຄາບອນຕ່ໍາ, ຄວາມບໍ່ສະອາດທີ່ຖືກຈໍາກັດ, ແລະການເພີ່ມ microalloy ຊ່ວຍໃຫ້ແຜ່ນ HSLA ບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການເຊື່ອມໂລຫະແລະຄວາມທົນທານທີ່ດີເລີດ.

ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ ແລະລັກສະນະການປະຕິບັດ

ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນທົ່ວຊັ້ນຮຽນ, ໂດຍມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ເປັນຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດຕົ້ນຕໍ. ສໍາລັບ ASTM A572 ເກຣດ 50 , ຄວາມແຮງ tensile ຕ່ໍາສຸດແມ່ນ 65 ksi (450 MPa) ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດຕໍາ່ສຸດທີ່ 50 ksi (345 MPa) ແລະການຍືດຕົວຂອງ 16% ໃນ 8 ນິ້ວ. ASTM A572 ເກຣດ 60 ສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດຕໍາ່ສຸດທີ່ 60 ksi (415 MPa) ແລະຄວາມທົນທານ tensile ຂອງ 75 ksi (520 MPa), ໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ 20% ສູງກວ່າເກຣດ 50. ແຜ່ນ ASTM A656 ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະດັບຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ: ຊັ້ນຮຽນທີ 50 ສະຫນອງ 50 ksi (45 ksi) ແລະ 50 ksi. (415 MPa) tensile; ຊັ້ນຮຽນທີ 60 ໃຫ້ຜົນຜະລິດ 60 ksi (415 MPa) ແລະ 60 ksi (485 MPa) tensile; ຊັ້ນຮຽນທີ 70 ໃຫ້ຜົນຜະລິດ 70 ksi (485 MPa) ແລະ 80 ksi (550 MPa) tensile; ແລະຊັ້ນຮຽນທີ 80 ບັນລຸຜົນຜະລິດ 80 ksi (550 MPa) ແລະ 90 ksi (620 MPa) tensile. ຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສຸດໃນຊຸດ A656, ເກຣດ 100 , ໃຫ້ຄວາມແຮງຂອງຜົນຜະລິດຕໍ່າສຸດ 100 ksi (690 MPa). ຄ່າຄວາມແຂງຂອງເກຣດເຫຼົ່ານີ້ໂດຍປົກກະຕິມີຕັ້ງແຕ່ 135 Brinell ສຳລັບ A572 ເກຣດ 50 ຈົນຮອດຄ່າທີ່ສູງກວ່າສຳລັບເກຣດທີ່ແຂງກວ່າ. elongation, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງ ductility, ໂດຍທົ່ວໄປຈະຫຼຸດລົງເມື່ອມີຄວາມເຂັ້ມແຂງເພີ່ມຂຶ້ນ, ຊັ້ນຮຽນທີ 50 ສະແດງໃຫ້ເຫັນ 19-21% elongation ໃນ 2 ນິ້ວແລະຊັ້ນຮຽນທີ 80 ສະແດງໃຫ້ເຫັນ 12% ໃນ 2 ນິ້ວ.

ເງື່ອນໄຂການຈັດສົ່ງແລະວິທີການປຸງແຕ່ງ

ແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນໄດ້ຖືກສະຫນອງໃນເງື່ອນໄຂການຈັດສົ່ງຕ່າງໆໂດຍອີງຕາມເງື່ອນໄຂແລະຄວາມຕ້ອງການຊັ້ນຮຽນ. ແຜ່ນ ASTM A656 ປົກກະຕິໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນສະພາບທີ່ມ້ວນ, ໂດຍບໍ່ມີການຮັກສາຄວາມຮ້ອນຕໍ່ມາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບແຜ່ນທີ່ຜະລິດຈາກທໍ່, ຄວາມຕ້ອງການການທົດສອບເພີ່ມເຕີມອາດຈະນໍາໃຊ້. ແຜ່ນ ASTM A572 ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ມ້ວນ, ມີຄວາມຫນາແລະຄວາມກວ້າງຂອງແຜ່ນຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມທົນທານທີ່ປັບປຸງຫຼືໂຄງສ້າງຈຸລະພາກສະເພາະ, ເງື່ອນໄຂການປຸງແຕ່ງທີ່ຄວບຄຸມໂດຍເຄື່ອງກົນຫຼື thermo-mechanical (TMCP) ໄດ້ຖືກລະບຸໄວ້. ASTM A633 ກວມເອົາແຜ່ນເຫຼັກໂຄງສ້າງຕ່ໍາທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງປົກກະຕິ, ໃນຂະນະທີ່ ASTM A1066 ກວມເອົາແຜ່ນທີ່ຜະລິດໂດຍ TMCP. ສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ແຜ່ນເຫຼັກກ້າໂລຫະປະສົມທີ່ທົນທານຕໍ່ quenched-and-tempered (Q&T) ເຊັ່ນ ASTM A514 ສະຫນອງອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ກັບນ້ໍາຫນັກພິເສດ.

ມິຕິມິຕິ ແລະ ລະດັບຄວາມໜາ

ແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນແມ່ນມີຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງເພື່ອຮອງຮັບຄວາມຕ້ອງການດ້ານວິສະວະກໍາທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ຄວາມຫນາສູງສຸດແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຊັ້ນຮຽນ: ASTM A656 ເກຣດ 50 ມີຂະຫນາດເຖິງ 2 ນິ້ວ (50 ມມ), ເກຣດ 60 ເຖິງ 1.5 ນິ້ວ (40 ມມ), ແລະຊັ້ນຮຽນທີ 70 ແລະ 80 ສູງເຖິງ 1 ນິ້ວ (25 ມມ). ແຜ່ນ A572 ມີຢູ່ໃນຄວາມຫນາຈາກ 0.1875 ນິ້ວເຖິງ 6 ນິ້ວ (150 ມມ) ແລະຄວາມກວ້າງຈາກ 60 ຫາ 120 ນິ້ວ. ຄວາມກວ້າງຂອງແຜ່ນປົກກະຕິແມ່ນຕັ້ງແຕ່ 96 ຫາ 120 ນິ້ວ, ໂດຍມີຄວາມຍາວທີ່ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍທົ່ວໄປໃນ 240- ຫຼື 480 ນິ້ວ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພິເສດ, ແຜ່ນສາມາດຜະລິດໄດ້ໃນຄວາມຫນາເກີນ 100 ມມທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດຂອງ 900-1100 MPa. ເຕັກນິກການປຸງແຕ່ງແບບພິເສດອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມຫນາເຖິງ 120 ມມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເຫຼັກກ້າທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງທີ່ສຸດ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນທົ່ວອຸດສາຫະກໍາທີ່ສໍາຄັນ

ແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງມ້ວນຮ້ອນໃຫ້ບໍລິການຫນ້າທີ່ທີ່ສໍາຄັນໃນທົ່ວຂະແຫນງອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫລາຍເນື່ອງຈາກອັດຕາສ່ວນຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ນ້ໍາຫນັກພິເສດແລະຄວາມທົນທານຂອງໂຄງສ້າງ. ໃນ ການກໍ່ສ້າງແລະພື້ນຖານໂຄງລ່າງ , ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບຂົວ (ລວມທັງ ASTM A709 ແລະຊັ້ນເຫຼັກສະພາບອາກາດ), ຖັນອາຄານສູງ, ພື້ນຖານອຸປະກອນຫນັກ, ແລະໂຄງສ້າງທີ່ທົນທານຕໍ່ແຜ່ນດິນໄຫວ. ອຸດ ສາຫະກໍາ ລົດຍົນແລະການຂົນສົ່ງ ນໍາໃຊ້ແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສໍາລັບກອບລົດບັນທຸກ, ລົດເຄນໂບມ, ລົດລາງລົດໄຟ, ລົດເມໂຮງຮຽນ, ອຸປະກອນເຄື່ອນຍ້າຍແຜ່ນດິນໂລກ, ອຸປະກອນກະສິກໍາ, ແລະກອບ RV. ການປ່ຽນແປງໄປສູ່ຍານພາຫະນະທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາໄດ້ເລັ່ງການຮັບຮອງເອົາເຫລໍກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ດ້ວຍຊັ້ນຮຽນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ສູງກວ່າ 600 MPa ທີ່ມີການດູດຊຶມພະລັງງານອຸປະຕິເຫດສູງ. ໃນ ການຜະລິດເຄື່ອງຈັກແລະອຸປະກອນຫນັກ , ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບລົດເຄນ, ອຸປະກອນຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່, ເວທີ offshore, ອຸປະກອນການກໍ່ສ້າງ, lift man mobiles, ແລະກອບຍານພາຫະນະຫນັກ. ຂະ ແຫນງພະລັງງານ ກໍານົດແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສໍາລັບ towers turbine ພະລັງງານລົມ, ໂຄງສ້າງເຫຼັກກ້າໄຟຟ້ານ້ໍາ, ແລະເຮືອຄວາມກົດດັນ. ແຜ່ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການກໍ່ສ້າງເຮືອສໍາລັບໂຄງສ້າງຂອງລໍາເຮືອທີ່ຕ້ອງການທັງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ດ້ວຍ ASTM A588 ສະຫນອງການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ບັນຍາກາດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງທີ່ຖືກເປີດເຜີຍ.