Tērauda klase A, B un C: ko burti patiesībā nozīmē un kāpēc tie divas reizes nenozīmē vienu un to pašu

Izejiet cauri gandrīz jebkurai tērauda caurulei vai konstrukciju tērauda specifikācijas loksnei, un jūs atkal un atkal sastapsit vienus un tos pašus trīs burtus: A, B, C. Tie ir redzami uz ASTM A53 caurules, ASTM A106 caurules, ASTM A500 konstrukcijas caurulēm un desmitiem citu specifikāciju visā tērauda nozarē. Lielākā daļa pircēju pieņem, ka šie burti veido vienkāršas, universālas kāpnes - A ir pamata, B ir standarta, C ir augstākās klases -, un šis pieņēmums nav pilnīgi nepareizs. Bet tas ir bīstami nepilnīgs. Mehāniskās īpašības, ķīmija un pat pieejamo klašu skaits mainās no viena standarta uz nākamo, un "B kategorijas" caurule no vienas specifikācijas nav tas pats produkts, kas "Grade B" caurule no citas specifikācijas. Izpratne par to, ko šie burti patiesībā kodē - un kur salīdzinājums sabojājas -, ir viena no praktiski noderīgākajām zināšanām, ko var iegūt tērauda pircējs, jo neskaidrības par pakāpēm ir viena no visizplatītākajām un dārgākajām ieguves kļūdām nozarē.

Klases apzīmējums ir saīsināts prasību kopumam, ko nosaka standarts, kuram tas pieder: maksimālais oglekļa un sakausējuma saturs, minimālā tecēšanas robeža, minimālā stiepes izturība un bieži vien minimālā pagarinājuma procentuālā daļa. Tas nav subjektīvs kvalitātes līmenis - C kategorijas tērauds kaut kādā vispārīgā nozīmē nav "labāk izgatavots" par A kategorijas tēraudu. Tas ir tērauds, kas apzināti ražots atbilstoši augstākas izturības specifikācijām, parasti ar nelielu oglekļa un mangāna satura palielinājumu, kas nodrošina reālus metināmības un formējamības kompromisus. “Augstākās” pieejamās atzīmes izvēle automātiski nav pareizais lēmums; tas ir lēmums, kas būtu jāizvirza lietojumprogrammas faktiskajai slodzei, spiedienam vai lieces prasībām, nevis pieņēmumam, ka lielie burti ir vienkārši labāki.

Tīrākais veids, kā noskaidrot, cik atšķirīgi "A/B/C" pakāpe visā nozarē darbojas, ir aplūkot trīs specifikācijas blakus: ASTM A53 (spiediena caurule), ASTM A106 (augstas temperatūras bezšuvju caurule) un ASTM A500 (konstrukcijas doba sekcija).

ASTM A53definē tikai divas pakāpes - C pakāpes vispār nav. A klases minimālā tecēšanas robeža ir 30 000 psi (207 MPa) un minimālā stiepes izturība 48 000 psi (330 MPa), kas paredzēta caurulēm, kuras ir jāsaliek auksti, neplaisājot. B klase, kas ir daudz biežāk uzkrātā opcija, paaugstina to līdz 35 000 psi (241 MPa) un stiepes spiedienam 60 000 psi (415 MPa), tādējādi iegūstot zināmu formējamību.

ASTM A106izmanto tos pašus A un B kategorijas numurus kā A53 -, nav nejaušība, jo abām specifikācijām ir kopīga izcelsme -, bet tiek pievienota īstā C pakāpe ar minimālo ražību 40 000 psi (275 MPa) un stiepes spēku 70 000 psi (485 MPa). C pakāpe ir īpaši paredzēta augsta-spiediena, augstas{10}}temperatūras pakalpojumam, kur papildu izturība nodrošina plānāku sienu ar tādu pašu spiediena pakāpi, par ko maksā retāk uzkrāta, īpašāka{11}}pasūtījuma prece.

ASTM A500, strukturālas dobas{0}}sadaļas specifikācija, pilnībā izjauc modeli. Tas definē A, B un C pakāpi (kā arī mazāk izplatītu D pakāpi), bet kritiski,katrai šķirai ir divas dažādas minimālo īpašību kopas atkarībā no tā, vai sekcija ir apaļa vai formas (kvadrātveida/taisnstūrveida). B kategorijas apaļās HSS minimālais iznākums ir 42 000 psi (290 MPa), savukārt B formas HSS ar identisku apzīmējumu ir 46 000 psi (317 MPa) - atšķirība, kurai nav nekāda sakara ar pakāpes burtu, un viss, kas saistīts ar atlikušajiem spriegumiem, kas rodas ražošanas laikā, kad apaļa profila caurule tiek pārveidota par taisnvirzienu.

Šī ir pakāpes klasifikācijas daļa, kas faktiski rada iepirkuma problēmas, nevis daļa, kas tiek parādīta mācību grāmatā. Divi piemēri to labi ilustrē.

• ASTM A106 B pakāpeunAPI 5L B klaseuz papīra ir līdzīga minimālā tecēšanas robeža, taču uz tām attiecas pilnīgi atšķirīgas specifikācijas ar atšķirīgu paredzēto pakalpojumu - A106 objekta procesa cauruļvadiem saskaņā ar ASME B31.1/B31.3, API 5L pārvades cauruļvadiem ar cauruļvadu-īpašu testēšanu un korozijas{6}}pieņēmumiem. Pirkšanas pasūtījumā, kurā vienkārši ir rakstīts “B klases caurule”, nenosaucot vadošo standartu, tiek atstātas atvērtas durvis nevienam produktam, ko piegādāt, un, saņemot pārbaudi, kas pārbauda dzirnavu sertifikāta atbilstību nepareiza standarta prasībām, tiks noraidīts pilnīgi labs tērauda karstums tikai tāpēc, ka tas nebija tas, ko paredzēja dokumenti.
• ASTM A53 B pakāpeunASTM A500 B pakāpeapaļš HSSieskriet tajā pašā slazdā no cita virziena: projektētājs, kas norāda "B kategorijas cauruli" konstrukcijas kolonnai, stabam vai margu stabam, iespējams, domā par A500 konstrukcijas projektēšanas tabulām, kur B kategorijas apaļais HSS nodrošina 42 ksi minimālo ienesīgumu. Ja faktiski piegādātā caurule ir A53 B klase - pilnīgi likumīgs, koda-atzīts strukturālais caurules materiāls -, tā minimālā izlaide ir tikai 35 ksi, kas ir aptuveni par 17% mazāka. Izmēri var precīzi sakrist, un pakāpes burts var precīzi atbilst, un uzstādītā elementa faktiskā kravnesība joprojām neatbilst sākotnējam aprēķinam.

Kad nosaukšanas slazdi ir saprasti, pakāpes izvēle ir diezgan loģiska, un tas ir saistīts ar burta saskaņošanu ar faktisko mehānisko pieprasījumu:

• Izvēlieties zemāko pieejamo pakāpi (A pakāpe, ja tiek piedāvāta)kad caurule vai caurule pēc piegādes būs auksti{0}}veidota vai lauks-izliekta. Zemāks oglekļa saturs nozīmē lielāku elastību un mazāku plaisāšanas risku lieces laikā, kas ir svarīgāks par nelielo stiprības samazināšanos zema-spiediena vai zemas{4}}slodzes gadījumos.
• Izvēlieties vidējo{0}}klasi (B pakāpe)lielākajai daļai vispārējo spiediena cauruļvadu, konstrukcijas karkasu un ražošanas darbu. Tā ir noklusējuma vērtība, kāda iemesla dēļ - tā līdzsvaro izturību, metināmību un pieejamību labāk nekā abos kāpņu galos, un gandrīz vienmēr tā ir noliktavā esošā pakāpe.
• Izvēlieties augstāko pakāpi (C pakāpe, ja tiek piedāvāta)kad konkrēts inženiertehniskais aprēķins prasa papildu izturību -, lai samazinātu sienas biezumu un svaru liela-diametra, augsta-spiediena vai lielas-slodzes elementam. C kategorijas tēraudā parasti ir augstāks oglekļa un sakausējumu saturs, kas nozīmē, ka tam ir nepieciešamas rūpīgākas metināšanas procedūras, bieži vien ietverot priekšsildīšanu, un tas, visticamāk, ir īpašas -pasūtījuma prece ar ilgāku izpildes laiku nekā B kategorijas tērauds.

Noderīgs veids, kā par to padomāt: pakāpes izvēle jāsāk no inženiera aprēķina vai koda prasības, nevis no piegādātāja cenrāža. Atkāpjoties no “kas ir lētākais” vai “kas ir noliktavā” līdz lēmumam par vērtējumu, vispirms rodas neatbilstības, piemēram, divos iepriekšminētajos piemēros.

Ir mehāniska realitāte, kāpēc augstākas pakāpes automātiski nav "labāka" izvēle, un tas reti tiek iekļauts kopsavilkuma specifikāciju lapā: stiprība un metināmība mainās pretējos virzienos, palielinoties oglekļa un mangāna saturam. Piemēram, C kategorijas tērauds saskaņā ar ASTM A106 nodrošina augstāku 40 000 psi minimālo atdevi, galvenokārt pateicoties augstākam pieļaujamajam oglekļa saturam nekā B kategorijā. Šis papildu ogleklis palielina sacietēšanu, kas ir tieši tas, kas padara karstuma ietekmēto zonu metinājuma šuves tuvumā vairāk pakļautas plaisāšanai, ja savienojums nav iepriekš uzkarsēts un pareizi kontrolēts. Ražošanas cehs, kas izveidots, lai regulāri metinātu B kategorijas caurules bez dokumentētas priekšsildīšanas procedūras, var saskarties ar plaisāšanas problēmām, kad pirmo reizi tiek saņemts C pakāpes pasūtījums, ja metināšanas procedūras specifikācija nav pielāgota oglekļa ekvivalenta izmaiņām. Tas ir viens no klusākajiem iemesliem, kāpēc B pakāpe joprojām ir noklusējuma vērtība tik daudzām lietojumprogrammām - ne tikai izmaksām un krājumu pieejamībai, bet arī faktam, ka tas ir paredzami metināms ar standarta procedūrām, kuras jau ir kvalificētas vairumam veikalu.

Tāda pati loģika attiecas uz konstrukciju izgatavošanu ar ASTM A500. C kategorijas HSS ar minimālo ražību 50 ksi ir likumīga un izplatīta izvēle smagi noslogotām konstrukcijas daļām, taču cehā, kas uzmetina uz C kategorijas caurules rievotās plāksnes vai pamatnes plāksnes, ir jāapstiprina, ka metināšanas procedūras specifikācija faktiski aptver šo oglekļa ekvivalenta diapazonu, nevis pieņem, ka procedūra, kas piemērota B kategorijas caurulei, tiek automātiski pārnesta. Parasti tā notiek, bet "parasti" nav tas pats, kas "apstiprināts", un tā apstiprināšana pirms tērauda griešanas ir daudz lētāka nekā plaisas metinājuma atklāšana pēc elementa uzstādīšanas.

Apsveriet ražotāju, kurš citē aizsargmargu stabu paketi, kur arhitektūras zīmējumā stabi vienkārši apzīmēti ar "6- collu B klases caurule". Būvinženiera sākotnējais jaudas aprēķins bija pieņēmis ASTM A500 B klases HSS ar 42 ksi ražību. Izgatavotājs, pamatojoties uz izmaksām un pieejamību, noteica ASTM A53 B klases cauruli ar tādu pašu ārējo diametru un sieniņu biezumu - par likumīgu, kodā-atzītu konstrukciju caurules materiālu, taču tādu ar minimālo ražīgumu 35 ksi. Kad tika saņemti dzirnavu sertifikāti, neatbilstība parādījās uzreiz: vienāds nominālais izmērs, tas pats pakāpes burts un patiesi atšķirīga dizaina jauda. Stabiem galu galā bija nepieciešama smagāka siena, lai tās atbilstu sākotnējam ielādes nolūkam, pievienojot pārskatīšanas ciklu, ko būtu novērsis viens precizējošs vārds oriģinālajā zīmējumā -, nosaucot vadošo standartu, nevis tikai pakāpi. Šāda veida scenārijs pastāvīgi atkārtojas visā nozarē nedaudz atšķirīgos veidos, un to gandrīz vienmēr var novērst specifikācijas posmā.

Nekas no tā nav iemesls neuzticēties atzīmes burtiem -, tas ir iemesls vienmēr apvienot atzīmi ar tā regulējošo standartu un uzskatīt, ka dzirnavu pārbaudes ziņojums ir faktiskais atbilstības apliecinājums, nevis tikai atzīmes vēstule. Pilnīgs, uzticams dzirnavu sertifikāts parādīs specifiskos ķīmijas, stiepes un ražības rezultātus, kā arī precīzu ASTM, API vai EN standartu, kas tika sertificēts atbilstoši -, nevis tikai "B pakāpei". Ja piegādātājs bez vilcināšanās var sagatavot šo dokumentāciju, konsekventi un katrā pasūtījumā, tas ir spēcīgs signāls ražotājam, kurš pietiekami labi saprot šīs atšķirības, lai tās pirmo reizi izprastu, nevis ražotājam, kurš vienkārši pārdod to, kas šajā nedēļā ir lētākais.

Tieši šeit darbs ar pieredzējušu, kvalitatīvu{0}}tērauda ražotāju atmaksājas. Piegādātājs, kas var sniegt padomu par pareizo pakāpi un standartu jūsu faktiskajam pielietojumam - ne tikai izpilda neskaidru atzīmi-vēstules pieprasījumu -, ietaupa pārstrādāšanu, neveiksmīgās pārbaudes un pārprojektēšanas ciklus, kas rada neskaidrības. Neatkarīgi no tā, vai prasība ir A53 B pakāpe vispārīgiem cauruļvadiem, A106 C pakāpe augstspiediena-tvaika līnijai vai A500 B kategorija konstrukcijas kolonnai, vērtība nav norādīta - lapas burtā, bet gan vēstules, standarta un dokumentācijas iegūšana, lai faktiski atbilstu jūsu priekšā esošajam darbam.

Sazinieties tagad