الفولاذ A606 (ورقة مقاومة للعوامل الجوية): الخصائص والتطبيقات الرئيسية
شارك
Table Of Content
Table Of Content
الصلب A606، المعروف عادةً بصلب الطقس، هو فولاذ منخفض السبيكة عالي القوة يظهر مقاومة معززة للتآكل الجوي مقارنة بالفولاذ الكربوني التقليدي. يتم تصنيف هذه الدرجة الفولاذية كفولاذ هيكلي منخفض السبيكة، وهي مضافة بشكل أساسي مع النحاس والكروم والنيكل، والتي تساهم في خصائص الطقس الفريدة. تشمل العناصر السبائكية الرئيسية في فولاذ A606:
- النحاس (Cu): يعزز مقاومة التآكل ويساهم في تكوين طبقة واقية.
- الكروم (Cr): يحسن الصلابة والقوة، مع تحسين مقاومة التآكل.
- النيكل (Ni): يزيد من القوة ويعزز مقاومة التآكل في الظروف القاسية.
الخصائص والصفات
يتميز فولاذ A606 بقدرته على تطوير مظهر صدأ مستقر عند تعرضه لظروف الطقس، مما يعمل كحاجز واقي ضد مزيد من التآكل. تجعل هذه الخاصية منه مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات الخارجية حيث تكون الجاذبية الجمالية والقدرة على التحمل أساسية.
المزايا:
- مقاومة التآكل: تشكل طبقة أكسيد واقية تمنع مزيد من التآكل.
- الجاذبية الجمالية: المظهر المعرض للعوامل الجوية مرغوب فيه غالبًا في التطبيقات المعمارية.
- تقليل الصيانة: تكاليف صيانة أقل بسبب خصائصه المقاومة للتآكل.
القيود:
- قابلية اللحام: تتطلب اعتبارات دقيقة أثناء اللحام لتجنب مشاكل مثل التشقق.
- التكلفة: بشكل عام أكثر تكلفة من الفولاذ الكربوني العادي.
- غير مناسب لجميع البيئات: قد تتدهور الأداء في البيئات الحمضية أو القلوية العالية.
تاريخيًا، اكتسب A606 شعبية في صناعات متنوعة، خاصة في البناء والنقل، بسبب خصائصه الفريدة وجاذبيته الجمالية.
أسماء بديلة، معايير، ونظيرات
| منظمة المعايير | التصنيف/الدرجة | البلد/المنطقة الأصلية | ملاحظات/تعليقات |
|---|---|---|---|
| ASTM | A606 | الولايات المتحدة الأمريكية | فولاذ الطقس، يُستخدم غالبًا في التطبيقات الهيكلية. |
| ASTM | A588 | الولايات المتحدة الأمريكية | خصائص مشابهة، ولكن مع تركيبة كيميائية مختلفة قليلاً. |
| EN | S355J2W | أوروبا | أقرب نظير أوروبي، مع اختلافات تركيبية طفيفة. |
| JIS | SMA490AW | اليابان | نظير ياباني، مناسب لتطبيقات مماثلة. |
| ISO | 1.8946 | دولي | التصنيف العام لفولاذ الطقس. |
تكمن الاختلافات بين هذه الدرجات غالبًا في العناصر السبائكية المحددة وتركيزاتها، مما يؤثر على الأداء في بيئات معينة. على سبيل المثال، يحتوي A588 على محتوى أعلى من النحاس، مما قد يعزز مقاومة التآكل في تطبيقات معينة.
الخصائص الرئيسية
التركيب الكيميائي
| العنصر (الرمز والاسم) | نطاق النسبة المئوية (%) |
|---|---|
| C (الكربون) | 0.12 - 0.20 |
| Mn (المنغنيز) | 0.70 - 1.35 |
| P (الفوسفور) | ≤ 0.04 |
| S (الكبريت) | ≤ 0.05 |
| Cu (النحاس) | 0.25 - 0.55 |
| Cr (الكروم) | 0.40 - 0.65 |
| Ni (النيكل) | 0.30 - 0.50 |
الدور الأساسي للنحاس في فولاذ A606 هو تعزيز مقاومة التآكل من خلال تعزيز تشكيل طبقة واقية. يساهم الكروم في القوة والصلابة العامة، بينما يحسن النيكل من المتانة، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة.
الخصائص الميكانيكية
| الخاصية | الحالة/الحرارة | درجة الحرارة للاختبار | القيمة/النطاق النموذجي (مترية) | القيمة/النطاق النموذجي (إمبراطورية) | المعيار المرجعي لطريقة الاختبار |
|---|---|---|---|---|---|
| قوة الشد | كما هو مطروق | درجة حرارة الغرفة | 450 - 550 ميغاباسكال | 65 - 80 ksi | ASTM E8 |
| قوة الخضوع (0.2% إزاحة) | كما هو مطروق | درجة حرارة الغرفة | 345 - 450 ميغاباسكال | 50 - 65 ksi | ASTM E8 |
| التمدد | كما هو مطروق | درجة حرارة الغرفة | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
| الصلابة (برينيل) | كما هو مطروق | درجة حرارة الغرفة | 130 - 180 HB | 130 - 180 HB | ASTM E10 |
| قوة الصدمة | تشربي V-notched | -20 درجة مئوية | 27 جول | 20 قدم-رطل | ASTM E23 |
تجمع قوة الشد والخضوع العالية، مع التمدد الجيد، يجعل فولاذ A606 مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب تكامل هيكلي تحت الحمل الميكانيكي. ميزته في درجات الحرارة المنخفضة هي ميزة خاصة في التطبيقات الخارجية.
الخصائص الفيزيائية
| الخاصية | الحالة/درجة الحرارة | القيمة (مترية) | القيمة (إمبراطورية) |
|---|---|---|---|
| الكثافة | درجة حرارة الغرفة | 7.85 غرام/سم³ | 0.284 رطل/بوصة³ |
| نقطة الانصهار | - | 1425 - 1540 درجة مئوية | 2600 - 2800 درجة فهرنهايت |
| التوصيل الحراري | درجة حرارة الغرفة | 50 واط/م·ك | 34.5 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
| السعات الحرارية النوعية | درجة حرارة الغرفة | 0.46 كيلوجول/كغم·ك | 0.11 BTU/رطل·°F |
| المقاومة الكهربائية | درجة حرارة الغرفة | 0.0000017 أوم·م | 0.0000017 أوم·بوصة |
تشير كثافة فولاذ A606 إلى قوته، بينما يعد توصيله الحراري وسعته الحرارية النوعية مهمين للتطبيقات التي تنطوي على تذبذبات في درجات الحرارة. تقترح نقطة الانصهار أداءً جيدًا تحت ظروف الحرارة العالية.
مقاومة التآكل
| العامل المسبب للتآكل | التركيز (%) | درجة الحرارة (°م/°ف) | تصنيف المقاومة | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| جوي | متنوع | متنوع | ممتاز | يشكل طبقة واقية. |
| كلوريدات | منخفض | 20 - 60 درجة مئوية (68 - 140 درجة فهرنهايت) | عادل | خطر التآكل النقطي. |
| الأحماض | منخفض | درجة حرارة الغرفة | ضعيف | غير موصى به. |
| قلوي | منخفض | درجة حرارة الغرفة | ضعيف | غير موصى به. |
يظهر فولاذ A606 مقاومة ممتازة للتآكل الجوي، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الخارجية. ومع ذلك، فهو عرضة للتآكل النقطي في البيئات الغنية بالكلور ويجب تجنبه في الظروف الحمضية أو القلوية. مقارنة بالفولاذ الكربوني العادي، يوفر A606 تحسينًا كبيرًا في مقاومة التآكل، ولكنه قد لا يؤدي بنفس المستوى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات عالية التآكل.
مقاومة الحرارة
| الخاصية/الحد | درجة الحرارة (°م) | درجة الحرارة (°ف) | الملاحظات |
|---|---|---|---|
| أقصى درجة حرارة خدمة مستمرة | 480 درجة مئوية | 900 درجة فهرنهايت | مناسب للتطبيقات الهيكلية. |
| أقصى درجة حرارة خدمة متقطعة | 540 درجة مئوية | 1000 درجة فهرنهايت | تعرض قصير الأجل فقط. |
| درجة حرارة التآكل | 600 درجة مئوية | 1112 درجة فهرنهايت | خطر الأكسدة بعد هذا الحد. |
يحافظ فولاذ A606 على خصائصه الميكانيكية في درجات حرارة مرتفعة، ولكن التعرض الطويل لدرجات حرارة أعلى من 480 درجة مئوية قد يؤدي إلى الأكسدة والتآكل. من المهم مراعاة هذه الحدود في التطبيقات التي تتطلب بيئات ذات حرارة عالية.
خصائص التصنيع
قابلية اللحام
| عملية اللحام | المعدن التعبوي الموصى به (تصنيف AWS) | غاز/فليكس الحماية النموذجي | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| SMAW | E7018 | أرجون/ثاني أكسيد الكربون | يُوصى بالتسخين المسبق. |
| GMAW | ER70S-6 | أرجون/ثاني أكسيد الكربون | يتطلب تحكمًا دقيقًا. |
| FCAW | E71T-1 | محمي ذاتيًا | جيد لظروف الهواء الطلق. |
يتطلب لحام فولاذ A606 اهتمامًا دقيقًا بالتسخين المسبق ومعالجة الحرارة بعد اللحام لتجنب التشقق. يتم اختيار المعادن التعبوية الموصى بها بناءً على توافقها مع المادة الأساسية ولضمان لحامات قوية.
قابلية التشغيل
| معامل التشغيل | فولاذ A606 | فولاذ AISI 1212 | ملاحظات/نصائح |
|---|---|---|---|
| مؤشر التشغيل النسبي | 60 | 100 | قابلية تشغيل معتدلة. |
| سرعة القطع النموذجية (التدوير) | 30 م/دقيقة | 50 م/دقيقة | استخدم أدوات حادة ومواد التبريد. |
يتمتع فولاذ A606 بقابلية تشغيل معتدلة، والتي يمكن تحسينها باستخدام أدوات مناسبة وظروف القطع. يُنصح باستخدام أدوات حادة وتبريد مناسب