Механичке особине и разлике у отпорности на корозију уобичајених Цортен челика (А588, С355Ј2В, К355НХ)

Цортен челик (челик отпоран на временске услове) се широко користи у грађевинарству, мостовима, транспорту и другим пољима због својих одличних{0}}самозаштитних перформанси. Међутим, различити међународни стандарди формулисали су различите врсте Цортен челика, међу којима су АСТМ А588 (амерички стандард), ЕН 10025-5 С355Ј2В (европски стандард) и ГБ/Т 4171 К355НХ (кинески стандард) најпознатији. Разлике у механичким својствима (напор течења, ударна жилавост) и отпорности на корозију између ових разреда директно утичу на избор пројекта, век трајања и контролу трошкова. Овај чланак ће систематски упоређивати ове кључне индикаторе учинка како би пружио јасну референцу за стране купце.

Механичке особине разреда А588

Механичка својства плоче С355Ј2В+Н

Мецханицал Пропертиес офК355НХ

1. Поређење механичких својстава

Механичка својства су основна гаранција за сигурност конструкције Цортен Стеел-а, а кључни показатељи укључују границу течења (минимални напон који материјал може да издржи без трајне деформације) и жилавост на удар (способност да се одупре лому под изненадним оптерећењем). Следи детаљно поређење три разреда:

1.1 Снага приноса

Граница течења одређује носивост{0}}компоненти Цортен Стеел-а. Све три класе припадају Цортен челику средње и високе{2}}врсте, али постоје мале разлике у захтевима за минималну јачину течења:

АСТМ А588 (амерички стандард): Минимална граница течења је већа или једнака 345 МПа (50 кси). Подељен је на више под-врста (као што су Гр.А, Гр.К), а захтеви за јачину течења за различите под-врсте су конзистентни, углавном се разликују у садржају нечистоћа и елементима за пречишћавање зрна (као што је Гр.К садржи Нб/В за оптимизацију структуре зрна).

ЕН 10025-5 С355Ј2В (европски стандард): Минимална граница течења је већа или једнака 355 МПа, што је 10 МПа више од А588. "355" у разреду директно представља минималну вредност границе развлачења, а стандард има строгу контролу над опсегом флуктуације границе течења како би се осигурала стабилност носивости конструкције.

ГБ/Т 4171 К355НХ (кинески стандард): Минимална граница течења је већа или једнака 355 МПа, што је исто као код С355Ј2В. У поређењу са старом верзијом К345НХ, граница течења је повећана за 10 МПа, а укупне механичке перформансе су усклађене са међународним напредним стандардима.

1.2 Чврстоћа на удар

Отпорност на удар је посебно критична за пројекте у окружењима ниских{0}}температура, јер одређује отпорност материјала на крто ломљење. Ова три разреда имају очигледне разлике у температури удара и захтевима за енергијом удара:

АСТМ А588: Стандард захтева испитивање удара на 0 степени, а минимална енергија удара је већа или једнака 27 Ј. За пројекте у хладнијим регионима (као што је -20 степени), високе-под-врсте отпорности треба да се прилагоде, а подразумевана оцена није погодна за окружења са ултра ниским температурама.

ЕН 10025-5 С355Ј2В: „Ј2“ у степену означава да се испитивање удара врши на -20 степени, а минимална енергија удара је већа или једнака 27 Ј. Има бољу отпорност на ниске температуре од подразумеване оцене А588 и погодна је за већину умерених и хладних региона у Европи.

ГБ/Т 4171 К355НХ: Стандард захтева испитивање удара на -20 степени, а минимална енергија удара је већа или једнака 34 Ј, што је више од А588 и С355Ј2В. Има одличне перформансе на ниским{7}}има и посебно је погодан за пројекте у високо хладним регионима као што је северна Кина.

2. Поређење отпорности на корозију

Отпорност на корозију Цортен челика углавном зависи од врсте и садржаја легирајућих елемената (Цу, Цр, Ни, П, итд.), који заједно промовишу формирање густог -ФеООХ заштитног слоја рђе. Разлике у отпорности на корозију три разреда огледају се у конфигурацији легирајућих елемената и индексу отпорности на корозију:

2.1 Састав легирајућих елемената

АСТМ А588: Припада систему легуре Цу{0}}Цр-Ни, са садржајем Цу од 0,25-0,40%, садржајем Цр од 0,40-0,65% и садржајем Ни мањим или једнаким 0,40%. Садржај фосфора (П) је строго контролисан (мањи или једнак 0,03%), што даје предност перформансама заваривања уз обезбеђивање отпорности на корозију. То је Цортен Стеел "ниско фосфорног типа".

ЕН 10025-5 С355Ј2В: Стандард јасно захтева да укупан садржај Цу + Цр + Ни буде већи или једнак 0,80%, са садржајем Цу од 0,20-0,50%, садржајем Цр од 0,30-1,20% и садржајем Ни мањим или једнаким 0,65%. Може се прилагодити у "тип са високим садржајем фосфора" (С355Ј0ВП, садржај П 0,06-0,15%) према потребама, а тип са високим садржајем фосфора има бољу отпорност на корозију, али благо смањене перформансе заваривања.

ГБ/Т 4171 К355НХ: Усваја систем легуре Цу{0}}Цр-Ни, са садржајем Цу од 0,25-0,55%, садржајем Цр од 0,40-0,80% и садржајем Ни мањим или једнаким 0,65%. Укупан садржај Цу + Цр + Ни је такође већи или једнак 0,80%, што је у складу са С355Ј2В. Има два типа: обичан тип (П мањи или једнак 0,03%) и тип отпорности на високе временске услове (К355ГНХ, П 0,07-0,15%), који покрива различите потребе околине за корозију.

2.2 Перформансе отпорности на корозију

АСТМ А588: Индекс отпорности на временске услове (И) Већи или једнак 6,0, а годишња стопа корозије у индустријској и руралној атмосфери је 0,015-0,025 мм/годишње. Погодан је за средине{4}}средње корозије, а помоћне мере против корозије (као што је импрегнација силаном) треба да се додају у обалним областима са великом количином-сланог прскања.

ЕН 10025-5 С355Ј2В: Индекс отпорности на временске услове (И) је већи или једнак 6,0, а тип са високим{1}}фосфором (С355Ј0ВП) има индекс отпорности на временске услове већи или једнак 7,0. Годишња стопа корозије у срединама средње{5}}корозије је 0,010-0,020 мм/годишње, што је нешто боље од А588. С355Ј2В(Х) подврста специјално дизајнирана за железничке мостове има јачу отпорност на корозију хлоридних јона.

ГБ/Т 4171 К355НХ: Индекс отпорности на временске услове (И) већи или једнак 6,0, а висок-одпорност на временске услове тип К355ГНХ има индекс отпорности на временске услове већи или једнак 7,0. Његова отпорност на корозију је еквивалентна оној код С355Ј2В, а годишња стопа корозије је 0,010-0,020 мм/годишње. У поређењу са друге две класе, има очигледне предности у погледу цене (15-20% ниже од А588 и С355Ј2В).

3. Резиме и практични предлози за избор

Да сумирамо, основне разлике у перформансама три главна типа Цортен челика су следеће: У погледу механичких својстава, С355Ј2В и К355НХ имају већу границу течења од А588, а К355НХ има најбољу отпорност на удар на ниским{5}}температурама; у погледу отпорности на корозију, С355Ј2В и К355ГНХ (тип високе-временске отпорности) су бољи од А588, а К355НХ има највећу цену.

За стране купце, дати су следећи предлози за избор према различитим потребама пројекта:

Ако се пројекат налази у Северној Америци и треба да буде у складу са локалним стандардима или даје приоритет перформансама заваривања у срединама средње{0}}корозије,АСТМ А588препоручује се;

Ако се пројекат налази у Европи или треба да се користи у окружењима ниске-температуре (-20 степени) и средње високе корозије и има високе захтеве за стабилност перформанси,ЕН 10025-5 С355Ј2Впрепоручује се; за окружења са великом-корозијом, као што су приобална подручја, може се изабрати С355Ј0ВП (тип са високим-фосфором);

Ако пројекат тежи учинку трошкова или треба да уравнотежи високу чврстоћу, -жилавост на ниским температурама и отпорност на корозију,ГБ/Т 4171 К355НХпрепоручује се; за окружења са високом-корозијом, К355ГНХ (тип високе-отпорности на временске услове) може да се усклади.