هاتف/وي تشات: 
البريد الإلكتروني: 
الصفحة الرئيسيةالصلب A514: الخصائص والتطبيقات والمزايا
تاريخ النشر: 2 يوليو 2024 
تم تصميم درجة ASTM A514 خصيصًا للتطبيقات الهيكلية في البناء. كما أنها تستخدم في الآلات والمعدات. يحتوي هذا الصف على مزيج من القوة المعتدلة، ومقاومة التآكل، والمتانة، ومقاومة التآكل، وهو مناسب للتطبيقات طويلة المدى. هناك درجات مختلفة من ASTM A514 مثل A وB وE وF وH وQ وS. تعتبر خصائص الفولاذ A514 استثنائية للتطبيقات الثقيلة.
ما هو الفولاذ A514/T-1؟
تُعرف صفائح الفولاذ ASTM A514 بقوتها العالية وقابلية اللحام والمتانة. وهي عبارة عن فولاذ منخفض الكربون متوفر في حالة مروية ومخففة وله أداء عالٍ في التطبيقات الهيكلية ومناسب لاستخدامات آلات التآكل العالية.
أنواع مختلفة من الفولاذ A514 (A514B، A514F، وما إلى ذلك)
تُعرف درجات A514 أيضًا باسم فولاذ T1. يتم إخماده وتلطيفه لزيادة القوة وبالتالي يحتوي على 8 أنواع مختلفة A وB وE وF وH وQ وP وS. خواصها الميكانيكية هي نفسها ولكنها يمكن أن تختلف باختلاف السُمك ولها خصائص كيميائية مختلفة. تتميز درجات A514 هذه بقابلية لحام عالية وإمكانية التشغيل الآلي.
معايير الصناعة وشهاداتها
تتوافق درجات A514 مع معايير ASTM A514. يتم التعرف عليه في الغالب وفقًا لمعايير ASTM التي تغطي أيضًا الجودة المسقية والمخففة. لا يوجد أي معيار ISO أو EN محدد للفولاذ A514. ومن المعروف أيضًا باسم الفولاذ T1 والمعدن T1 المقسى والمروي
مزايا وعيوب استخدام الفولاذ A514
المزايا
يتمتع ASTM A514 بتركيبة كيميائية فريدة توفر صلابة وقوة أعلى. يعتبر معدن T1 أكثر استجابة للمعالجة الحرارية من الفولاذ الكربوني. يعتبر الفولاذ T1 المعالج بالحرارة أكثر مقاومة للتآكل ويتمتع بمتانة أعلى. الميزة الأكثر أهمية هي طبيعته طويلة الأمد مما يجعله خيارًا فعالاً من حيث التكلفة. يوفر معدن T1 تكلفة المشروع على المدى الطويل.
يتمتع هذا الفولاذ عالي القوة بمقاومة عالية للصدمات ومقاومة للتآكل مما يجعله خيارًا جيدًا لتطبيقات مقاومة التآكل والصدمات العالية.
عيوب
لا يوجد مثل هذا العيب المرتبط بدرجات ASTM A514. ولكن هناك قيود على أنها حساسة للهيدروجين المنتشر. وهذا يعني أنه عرضة لتكسير الهيدروجين. يحدث هذا عادة بعد لحام الفولاذ.
التركيب الكيميائي للصلب A514
يختلف التركيب الكيميائي لـ ASTM A514 باختلاف درجات A514. تركيبات جميع درجات A514 هي كما يلي:
|
العناصر (الحد الأقصى) |
درجة ب |
درجات |
جارد ه |
الصف Q |
الصف E |
درجة F |
الصف |
الصف ص |
|
كربون |
0.21% |
0.21% |
0.21% |
0.21% |
0.2% |
0.2% |
0.21% |
0.21% |
|
المنغنيز |
1% |
1.5% |
1.3% |
1.3% |
0.7% |
1% |
1.1% |
0.7% |
|
الفسفور |
0.030% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
|
كبريت |
0.030% |
0.02% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
0.03% |
|
السيليكون |
0.35% |
0.45% |
0.35% |
0.35% |
0.4% |
0.35% |
0.8% |
0.35% |
|
نيكل |
- |
- |
0.7% |
1.5% |
- |
1% |
- |
1.5% |
|
الكروم |
0.65% |
- |
0.65% |
1.5% |
2% |
0.65% |
0.8% |
1.2% |
|
الموليبدينوم |
0.25% |
0.60% |
0.3% |
0.6% |
0.6% |
0.6% |
0.28% |
0.6% |
|
الفاناديوم عنصر فلزي |
0.08% |
0.06% |
0.08% |
0.08% |
- |
0.08% |
- |
- |
|
التيتانيوم |
0.08% |
- |
- |
- |
0.1% |
- |
- |
- |
|
البورون |
0.10% |
0.005% |
0.005% |
- |
0.0005% |
0.006% |
0.0025% |
0.005% |
|
النحاس |
- |
- |
- |
- |
- |
0.5% |
- |
- |
|
الزركونيوم |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0.15% |
- |
عناصر صناعة السبائك الرئيسية
عناصر صناعة السبائك الرئيسية في درجات ASTM A514 هي الكربون الذي يزيد من الصلابة والمتانة، والمنغنيز الذي يقلل من الهشاشة، والفوسفور الذي يزيد من قابلية التشغيل الآلي، والسيليكون الذي يزيد من مقاومة التآكل والكبريت الذي يزيد من مقاومة التآكل وقابلية التشغيل الآلي في خصائص الفولاذ A514.
أثر العناصر
البورون موجود في آثار مما يزيد من صلابة خصائص الفولاذ A514.
الخواص الميكانيكية للصلب A514
تختلف الخصائص الميكانيكية في خصائص الفولاذ A514 باختلاف سمك القسم. يتم شرح هذه أدناه:
العائد وقوة الشد
قوة الشد والخضوع بالإضافة إلى الميزات الأخرى في خصائص الفولاذ A514 هي:
|
خصائص ميكانيكية |
ما يصل إلى ¾'' |
من ¾' إلى 2-1/2" |
من 2-1/2 إلى 6 بوصة |
|
مقاومة الخضوع |
100 كيلو لكل بوصة مربعة |
100 كيلو لكل بوصة مربعة |
90 كيلو لكل بوصة مربعة |
|
قوة الشد |
130 كيلو لكل بوصة مربعة |
130 كيلو لكل بوصة مربعة |
130 كيلو لكل بوصة مربعة |
|
استطالة |
18% |
18% |
16% |
|
التخفيض في المنطقة |
40% |
40% |
50% |
صلابة A514
عادةً ما يتم التعبير عن الصلابة في خصائص الفولاذ A514 بصلابة برينل. بالنسبة لجميع السماكة، فهي تتراوح بين 235-293HBW.
طرق اختبار الصلابة
يتكون اختبار صلابة برينل A514 من تطبيق حمل يصل إلى 3000 كجم لفترة زمنية محددة تصل إلى 30 ثانية. يتم تطبيق هذا الحمل بواسطة كرة كربيد التنجستن بقطر 10 مم. تشير المسافة البادئة لتطبيق الحمل إلى صلابة الفولاذ T1.
صلابة
تحدد المتانة قدرة المادة على امتصاص الطاقة. ذلك يعتمد على القوة والليونة. يتمتع ASTM A514 بقوة شد عالية وقوة شد نهائية جيدة تبلغ 110ksi مما يشير إلى أنه يتمتع بصلابة جيدة أيضًا.
مقاومة الصدمات واختبارها (اختبار Charpy V-Notch)
يقيس اختبار Charpy V-notch الطاقة الممتصة بواسطة المادة. يتم ذلك عن طريق كسر العينة عن طريق تحميل التأثير. يتم ضرب العينة المؤمنة بإحكام من ASTM A514 بمطرقة على ذراع البندول من كلا الطرفين. هذا يقيس الحد الأقصى لامتصاص الطاقة. تُظهر خصائص الفولاذ A514 مقاومة عالية للصدمات ومتانة وقوة.
تطبيقات الصلب A514
تطبيقات الفولاذ ASTM A514 هي كما يلي:
صناعة البناء والتشييد
إنها مادة شائعة الاستخدام في مقطورات النقل والمعدات الزراعية وإطار المركبات الثقيلة وشاسيه. كما أنها تستخدم في أذرع الرافعة، ورفع الرجل المتحرك، وكأعضاء هيكلية للجسر الملحومة.
الصناعة التحويلية
يتم استخدام ألواح الصلب T1 في إطارات المباني والأجزاء الهيكلية. يتم استخدامه في أجزاء الآلات عالية التآكل والتي تتطلب مقاومة عالية للصدمات والتآكل. يتم استخدامه لصنع إطارات وأجسام الشاحنات وصهاريج التخزين وإطارات الحاويات.
العسكرية والدفاع
تُستخدم الصفائح المعدنية T1 في تصنيع الآلات للصناعات العسكرية والدفاعية. كما أنها تستخدم في المنصات البتروكيماوية والنووية والبحرية. إنه الخيار الأفضل للتطبيقات التي تتعرض فيها المواد لبيئات الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة.
صناعة التعدين
يعتبر الفولاذ T1 مناسبًا تمامًا لتطبيقات التعدين مثل عندما يتطلب الأمر أدوات كبيرة أو حفر أو كشط وما إلى ذلك. يتم استخدام قضبان الكاشطة في ناقلات تعدين الفحم. عادةً ما تستخدم شفرات كاشطات الصخور ومكشطة الدلو في التعدين واسع النطاق ASTM A514. لأنه يتمتع بمقاومة عالية للتآكل والتآكل. تستخدم رحلة الناقلات في تعدين الفحم أيضًا معدن T1.
تصنيع ولحام الفولاذ A514
تصنيع ولحام المعدن T1 هي كما يلي:
القطع والتصنيع
يتمتع A514 بمتانة وقوة جيدة، لذلك يصعب تشغيله آليًا في بعض الأحيان. ولكن يمكن تشكيله بالطرق التقليدية. عند قطع وتصنيع الفولاذ T1، يوصى باستخدام سائل تبريد قابل للذوبان في الماء وسرعة منخفضة. يوصى باستخدام أدوات الكربيد بدلاً من الفولاذ عالي السرعة.
تقنيات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
تشتمل خصائص الفولاذ A514 على تصنيع جيد وتعطي استجابة رائعة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تقدم شركة Tuofa CNC للتصنيع خدمات رائعة لتصنيع A514. يرجى زيارة: http://tuofa-cncmachining.com/
تقنيات اللحام
يمكن لحام الفولاذ ASTM A514 بالطرق التقليدية مثل SMAW وGMAW وما إلى ذلك. ويوصى بالعناية الإضافية بالمنطقة المتأثرة بالحرارة بسبب صلابتها العالية. يوصى باستخدام قضبان اللحام ذات الهيدروجين المنخفض لتجنب تكسير الهيدروجين. قد تقلل معالجات ما بعد اللحام من خطر تكسير الهيدروجين.
التسخين المسبق ودرجة الحرارة البينية
يلزم استخدام قضبان اللحام ذات الهيدروجين المنخفض ويجب أن تكون درجة الحرارة البينية أقل من 450 درجة فهرنهايت أثناء اللحام. يجب أن يكون التسخين المسبق أقل من 150 درجة للوحة المعدنية T1 بسمك 1.5 بوصة. يجب التحكم بعناية في التسخين المسبق ودرجة الحرارة البينية.
المعالجة الحرارية
يتم معالجة الفولاذ T1 بالحرارة لتخفيف الضغط باستخدام التبريد والتلطيف. يُعرف ASTM A514 المروي أو المقسى بمعدن T1 أو فولاذ T1. تتضمن هذه المعالجة الحرارية تسخينًا بدرجة حرارة عالية ثم تبريدًا سريعًا في الماء أو الزيت. تعمل هذه العملية على زيادة خصائص الفولاذ A514. يمكن تقوية درجات ASTM A514 عن طريق العمل البارد والتصلب بالإجهاد.
أوصى حشو المعادن
مصدر القلق الرئيسي هو محتوى الهيدروجين في معادن الحشو. يجب ألا يقوم معدن الحشو الموصى به بإيداع معدن اللحام مع هيدروجين قابل للانتشار يزيد عن 8 مل / 100 جم.
مقارنة مع أنواع الفولاذ الأخرى عالية القوة
تتم مقارنة خصائص الفولاذ A514 مع أنواع الفولاذ الأخرى عالية القوة. تتم مقارنة الدرجات المشتركة أدناه
A514 الصلب مقابل AR500 الصلب
يتمتع الفولاذ AR500 بمقاومة عالية للتآكل والصدمات حتى في درجات الحرارة المنخفضة. تم تصميم ASTM A514 لتطبيقات القوة العالية.
الصلب A514 مقابل الفولاذ S690QL
ASTM A514 عبارة عن فولاذ عالي القوة ومنخفض السبائك. لقد تم تصميمه لتطبيقات الخدمة الشاقة S690QL عبارة عن فولاذ منخفض السبائك مروي ومخفف عالي القوة والذي يتمتع بقابلية لحام وليونة جيدة.
الصلب A514 مقابل الفولاذ A572
A514 معروف بالقوة العالية والتطبيقات الثقيلة. يتمتع A572 بمستويات قوة متوسطة إلى عالية. يتم استخدامه عندما تكون القوة والليونة مطلوبة.
H13 Tool Steel: الخصائص والتطبيقات واعتبارات التصنيع 
