Placă subțire din oțel carbon vs. Placă grea: un ghid cuprinzător pentru standardele dimensionale, selecția materialelor și procesele de fabricație

În domeniul fabricării industriale a metalelor, distincția dintre placa de oțel carbon și placa de oțel se extinde cu mult dincolo de simpla măsurare a grosimii; determină în mod fundamental caracteristicile comportamentale ale materialului, tehnicile de procesare aplicabile și domeniile finale de aplicare. Clasificarea plăcilor de oțel clasifică în mod obișnuit materialele cu grosimi cuprinse între 1,5 milimetri și 6 milimetri ca plăci subțiri, în timp ce placa de oțel cuprinde grosimi de la 6 milimetri la 150 de milimetri și poate ajunge chiar și la grosimi mai mari pentru aplicații specializate. Tabla de oțel este de obicei produsă prin tăierea bobinelor laminate continue la lungime, în timp ce oțelul din plăci folosește în principal laminoare cu patru înalte pentru tăierea plăcilor. Acest proces permite reducerea semnificativă a grosimii și controlul precis al grosimii necesar pentru plăci de oțel. Intervalul de grosimi influențează direct formabilitatea, cerințele de intrare de căldură de sudare și forțele mecanice necesare pentru prelucrarea ulterioară. În consecință, specificațiile dimensionale reprezintă cel mai important aspect în proiectele de plăci din oțel carbon.

Pentru aplicațiile structurale generale care se întind atât în ​​categoriile de plăci subțiri, cât și în cele groase, ASTM A36 rămâne gradul cel mai bine specificat. Cu o limită de curgere minimă de 250 MPa (36 kpsi), oferă sudabilitate și formabilitate excelente, făcându-l potrivit pentru scenarii, de la carcase ușoare până la cadre structurale grele. Pentru procesele complexe de îndoire și ștanțare în aplicații de tablă care necesită o formabilitate îmbunătățită, clasele cu conținut scăzut de carbon precum 1008 și 1010 oferă o ductilitate superioară și caracteristici stabile de formare. Conținând de obicei mai puțin de 0,10% carbon, ele rezistă la crăpare în timpul lucrului la rece, oferind în același timp o capacitate de răspuns excelentă. Plăcile din oțel cu carbon mediu (cum ar fi gradul 1045 cu aproximativ 0,45% conținut de carbon) sunt potrivite pentru aplicații care necesită o rezistență mai mare și rezistență la uzură în starea laminată. Cu toate acestea, ductilitatea lor este mai limitată în comparație cu clasele cu conținut scăzut de carbon, care pot limita operațiunile de formare. Pentru recipientele sub presiune și aplicațiile de service criogenic, gradele ASTM A516 de la 55 la 70 oferă o rezistență superioară la crestătură. Gama lor de grosimi - de la 205 mm pentru clasele de înaltă rezistență la 305 mm pentru gradul 55 - le face un material critic pentru fabricarea componentelor în sectoarele energetice, de procesare chimică și de echipamente industriale. Oțelurile slab aliate de înaltă rezistență (HSLA), cum ar fi ASTM A572 Grad 50, permit modele ușoare în echipamente grele, construcție de poduri și aplicații de transport. Pentru cerințe extreme de rezistență la uzură, sunt selectate clasele AR400, AR450 și AR500.

Metodele de prelucrare pentru plăcile din oțel carbon variază semnificativ în funcție de clasificarea grosimii: plăcile subțiri sunt potrivite pentru o gamă mai largă de operațiuni de formare cu precizie de mare viteză, în timp ce plăcile groase necesită echipamente mai robuste și procese de fabricație fundamental diferite. În aplicațiile cu plăci subțiri, mașinile de tăiat cu laser sunt utilizate în principal pentru tăiere. Avantajele lor includ: asigurarea calității marginilor în grosimi sub 25 de milimetri, menținând în același timp o precizie de ± 0,1 milimetri, susținând astfel proiectele complexe. Plăcile subțiri, post-tăiere, trec la procesul mașinii de îndoit pentru operațiuni de formare precise și repetabile. Ductilitatea inerentă a tablelor de oțel cu conținut scăzut de carbon permite raze mici de îndoire și geometrii complexe de îndoire, care sunt esențiale pentru fabricarea carcasei, componentelor șasiului și consolelor de precizie. Sudarea tablei necesită un control strict al căldurii pentru a preveni arderea și deformarea. Pentru plăcile care depășesc 25 de milimetri în grosime, este necesară o capacitate substanțială de îndoire. În cazurile care implică secțiuni extrem de groase și raze mari de îndoire, este utilizat un sistem de îndoire cu trei role. Acest sistem generează presiunea imensă necesară pentru deformarea materialelor cu 100 de milimetri sau mai mult.