HPB300 مقابل HRB400 – التركيب، المعالجة الحرارية، الخصائص، والتطبيقات

تفسير: - تم تصميم HRB400 لتقديم قوة عائد وقوة شد أعلى بشكل رئيسي من خلال المعالجة الميكانيكية والسبائك الدقيقة. يزيد ذلك من الصلابة ويقلل من الاستطالة الموحدة مقارنةً بـ HPB300، الذي تم تحسينه لسهولة التشكيل وقابلية اللحام. تعتمد الصلابة على معدلات التبريد والنظافة؛ يمكن أن تحقق كلا الدرجتين صلابة مرضية إذا تمت معالجتها وتحديدها بشكل صحيح.

5. قابلية اللحام

تعتمد قابلية اللحام على محتوى الكربون، وقابلية التصلب (المتأثرة بالمنغنيز والسبائك الدقيقة)، والعناصر المتبقية.

قياسات مكافئة الكربون المفيدة (تفسير نوعي؛ أدخلها لتوجيه التقييم): - مكافئ الكربون IIW: $$CE_{IIW} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$$ - صيغة Pcm لعرض القابلية للتشقق البارد: $$P_{cm} = C + \frac{Si}{30} + \frac{Mn+Cu}{20} + \frac{Cr+Mo+V}{10} + \frac{Ni}{40} + \frac{Nb}{50} + \frac{Ti}{30} + \frac{B}{1000}$$

تفسير نوعي: - HPB300: الكربون الفعال الأقل وعدد أقل من ترسيبات السبائك الدقيقة عمومًا يترجم إلى قيم أقل من $CE_{IIW}$ و $P_{cm}$، مما يجعل من الأسهل اللحام باستخدام العمليات الشائعة ويتطلب تسخينًا مسبقًا أقل. - HRB400: القوة الأعلى والإضافات المحتملة من السبائك الدقيقة تزيد من قابلية التصلب وبالتالي خطر المناطق المتأثرة بالحرارة الصلبة والهشة إذا تم اللحام بشكل غير صحيح. من المرجح أن يتطلب HRB400 تسخينًا مسبقًا، وضوابط درجات الحرارة بين الطبقات، واختيار ملء مناسب، خاصةً للأقسام السميكة وفي البيئات الباردة. - استخدم دائمًا الكيمياء الفعلية للمصنع لحساب $CE_{IIW}$ أو $P_{cm}$ واتبع مواصفات إجراءات اللحام (WPS) والإجراءات المؤهلة.

6. التآكل وحماية السطح

• كلا من HPB300 و HRB400 هما فولاذ كربوني وبالتالي ليسا مقاومين للتآكل بطبيعتهم مثل الدرجات غير القابلة للصدأ. تشمل استراتيجيات الحماية:
• التغليف بالغمس الساخن، أو الطلاء بالإيبوكسي، أو الطلاءات البوليمرية للتعرضات الشديدة.
• تغطية الخرسانة وجودة الخرسانة هي أيضًا ضوابط رئيسية للتآكل لقضبان التعزيز في الخرسانة المسلحة.
• PREN (عدد مقاومة التآكل) غير قابل للتطبيق على هذه الدرجات غير القابلة للصدأ، ولكن للسياق: $$\text{PREN} = \text{Cr} + 3.3 \times \text{Mo} + 16 \times \text{N}$$ (استخدم هذا فقط للسبائك غير القابلة للصدأ؛ فولاذ HPB/HRB خارج نطاقه.)
• إرشادات الاختيار:
• استخدم أنواع قضبان التعزيز المطلية أو المقاومة للتآكل إذا كان هناك تعرض للكلوريد أو بيئات بحرية. القضبان عالية القوة (HRB400) لا تقدم أداءً أفضل في مقاومة التآكل بطبيعتها.

7. التصنيع، قابلية التشغيل، وقابلية التشكيل

• القطع: يمكن قطع كلا الدرجتين بسهولة أو قصها باستخدام المشاعل؛ القطع الكاشط والميكانيكي يشهد تآكلًا طفيفًا أعلى على HRB400 بسبب الصلابة الأعلى.
• الانحناء/التشكيل: HPB300 أسهل في الانحناء البارد والتشكيل بسبب المرونة الأعلى. يتطلب HRB400 أشعة انحناء أكبر وضبطًا أكثر صرامة لتجنب الكسر أو فقدان الخصائص الميكانيكية.
• قابلية التشغيل: لا يتم تحسين أي منهما كتشغيل سهل؛ قد يكون HRB400 أصعب قليلاً في التشغيل.
• الخيوط والرأس البارد: أداء HPB300 أفضل حيث يتطلب العمل البارد المكثف؛ يمكن استخدام HRB400 ولكن قد يتطلب تسامحًا حراريًا أو ميكانيكيًا لمخاطر الارتداد والكسر.
• حالة السطح: تؤثر نتوءات HRB400 على أدوات التشكيل والمعدات؛ HPB300 العادي أبسط للتشكيل البارد السلس في ورش العمل الصغيرة.

8. التطبيقات النموذجية

مبررات الاختيار: - اختر HPB300 للمكونات التي تحتاج إلى تشكيل بارد مكثف، ولحام سهل، أو عندما يكون تقليل التكلفة أمرًا حاسمًا والأحمال التصميمية معتدلة. - اختر HRB400 عندما تتطلب الأكواد الهيكلية قوة عائد أعلى، وتقليل كميات قضبان التعزيز (بسبب القوة الأعلى)، أو عندما يكون تحسين التثبيت الميكانيكي في الخرسانة أمرًا أساسيًا.

9. التكلفة والتوافر

• التكلفة النسبية:
• عادةً ما تكون تكلفة HPB300 أقل لكل كيلوجرام بسبب الكيمياء ومتطلبات الدرفلة الأبسط.
• عادةً ما تكون HRB400 أغلى بسبب الدرفلة المسيطر عليها، والسبائك الدقيقة، والقيمة المضافة للقوة الأعلى.
• التوافر حسب شكل المنتج:
• كلاهما متاح على نطاق واسع في شكل لفات، وأطوال مقطوعة، وأشكال قضبان معززة مصنعة في العديد من الأسواق. غالبًا ما تكون HRB400 هي الدرجة الافتراضية للتعزيز الهيكلي الحديث وبالتالي قد تكون لها توافر محلي متساوي أو أفضل في سلاسل إمداد الخرسانة المسلحة.
• ملاحظة الشراء: يمكن أن تعوض تكلفة دورة الحياة (توفير كمية المواد وتقليل النقل بسبب القوة الأعلى لكل وحدة وزن) التكلفة الأعلى لكل وحدة لـ HRB400 في العديد من المشاريع الهيكلية.

10. الملخص والتوصية

التوصيات النهائية: - اختر HPB300 إذا كنت بحاجة إلى قضيب عادي، سهل التشكيل واللحام للتعزيز الخفيف، أو التركيبات، أو التطبيقات حيث تكون المرونة والتكلفة المنخفضة أولوية والأحمال التصميمية متواضعة. - اختر HRB400 إذا كانت الأكواد التصميمية، أو الأحمال الهيكلية، أو متطلبات الزلازل تتطلب قوة عائد أعلى وخصائص ارتباط أفضل، وإذا كانت ورشة التصنيع يمكن أن تستوعب ضوابط لحام وانحناء أكثر صرامة.

عند تحديد أي درجة، يُرجى دائمًا الرجوع إلى المعيار الحاكم (شهادات اختبار المصنع)، وطلب التركيب الكيميائي الفعلي ونتائج الاختبارات الميكانيكية، وإذا كان اللحام مطلوبًا، احسب مقاييس مكافئ الكربون (على سبيل المثال $CE_{IIW}$ أو $P_{cm}$) لتحديد تسخين اللحام المسبق وإجراءات التأهيل المناسبة.