أنابيب الصلب Q215: التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية والتطبيقات

Q215 عبارة عن درجة-من الفولاذ الإنشائي منخفض الكربون من GB/T 700 الذي تبلغ قوة إنتاجه 215 ميجا باسكال مما يضعه في مقدمة سلسلة الفولاذ الإنشائي الصينية. إنها ليست مادة ذات ضغط أو درجة حرارة عالية-؛ إنها الدرجة التي يتم اختيارها عندما يجب أن ينحني الأنبوب ويلحم ويجلفن بسهولة وعندما يكون ضغط التصميم متواضعًا. المستخدمون النموذجيون هم السقالات، وقضبان الحماية، وقنوات الضغط المنخفض-، وإطارات الدفيئة، وأعمدة السياج، والتصنيع العام.

ما هو أنبوب الصلب Q215 وأين يناسبه؟

يتبع التعيين GB/T 700، حيث يتم تقسيم Q215 إلى فئتي الجودة A وB. ويتم تزويد الفئة A بمتطلبات تأثير درجة حرارة الغرفة -، وتضيف الفئة B اختبار التأثير +20 درجة؛ ولا يحمل أي منهما ضمانًا دون-الصفر. نظرًا لأن الكربون والمنغنيز منخفضان، فإن مكافئ الكربون صغير، وهذا هو بالضبط سبب لحام الدرجة دون احتياطات خاصة وأشكالها الباردة دون تشقق.

عندما يتطلب المشروع أداء ثني أو لحام أعلى مما يمكن أن يتحمله Q235، غالبًا ما يكون Q215 هو الخيار الأكثر منطقية على الرغم من أن قوته الاسمية أقل. الصف متاح على شكل أنبوب ملحوم، وأنبوب ERW، وأنبوب غير ملحوم بأحجام تتراوح من قناة التجويف الصغيرة إلى المقاطع الهيكلية الكبيرة.

التركيب الكيميائي تحت GB/T 700

يحافظ المحتوى المنخفض من الكربون على اللدونة وقابلية اللحام العالية، بينما يساهم المنغنيز بكمية متواضعة من القوة والمتانة. يتم تغطية كل من الفوسفور والكبريت للحد من الهشاشة الباردة والقصر الساخن، وهو ما يسمح بدحرجة الأنبوب وثنيه ولحامه دون تشقق الحواف.

الخواص الميكانيكية ومقارنة Q215 مقابل Q235

يجب مقارنة الدرجتين على أساس إجهاد التصميم وقابلية التشكيل، وليس على السعر وحده: تتداخل نطاقات الأسعار وتتغير مع توفر المطحنة، لذا فإن الفرق المقتبس بنسبة قليلة في أي اتجاه لا يعد معيار اختيار موثوقًا. يتم أحيانًا إدراج الصلابة في أوراق البيانات التجارية لـ Q215، لكن GB/T 700 لا يحدد نطاق الصلابة؛ أي رقم مقتبس هو للإشارة فقط ولا ينبغي كتابته في مواصفات الشراء.

في الممارسة العملية، يخدم Q215 الهياكل ذات التحميل الخفيف والأعضاء الحاملة غير-للأحمال الحرجة-، بينما يناسب Q235 الأعمال ذات الأحمال المتوسطة- مثل إطارات البناء. يقلل المكافئ الكربوني المنخفض لـ Q215 من خطر التشقق أثناء اللحام ويعطي هامشًا أكبر عند توسيع الأنبوب أو ثنيه أو ثنيه إلى نصف قطر ضيق.

سلوك درجة الحرارة المنخفضة-

يحتفظ Q215 بخصائص ميكانيكية قابلة للاستخدام في درجات الحرارة المحيطة التي تصل إلى حوالي -20 درجة، والتي تغطي معظم المناخات. أقل من هذه النقطة تنخفض متانة التأثير بشكل حاد ويزداد خطر الكسر الهش، لذا يجب دعم مشاريع المناطق الباردة-بواسطة اختبار تأثير Charpy V-وليس من خلال تعيين الدرجة وحدها. عندما لا يمكن تجنب الخدمة تحت -الصفر، فإن العزل أو الجدار الأثقل أو الدرجة ذات طاقة تأثير منخفضة الحرارة المحددة هي الإجابة الصحيحة.

المعالجة السطحية والتصنيع

تعتبر الجلفنة بالغمس الساخن- هي اللمسة النهائية الواقية الأكثر شيوعًا وهي الاختيار المعتاد للخدمة الخارجية والمدفونة.

يوفر الطلاء حماية منخفضة التكلفة-من التآكل مع مجموعة واسعة من الألوان، وغالبًا ما يتم دمجه مع طبقة أولية فوق الفولاذ النظيف-.

يزيل السفع الرملي أو السفع بالخردق قشور الطحن والصدأ ويوفر شكل المرساة اللازم قبل الطلاء.

ينتج السواد طبقة أكسيد رقيقة كثيفة تقاوم الصدأ مع الحفاظ على المظهر المعدني.

يتم اختيار طلاء الإيبوكسي أو الغلاف البلاستيكي للتعرض للتربة أو الماء أو المواد الكيميائية العدوانية.

يتم القطع عادةً بالمنشار أو البلازما أو القرص الكاشط. نظرًا لأن الدرجة ناعمة، فإن تحضير اللحام يكون بسيطًا، ويمكن استخدام مجموعة واسعة من عمليات القوس مع المواد الاستهلاكية العادية من الفولاذ الكربوني. يعتبر التحكم في التشوه أكثر أهمية من مطابقة القوة عند اللحام بأنبوب Q215 ذي الجدار الرقيق-.

التعليمات

س: ما هو التركيب الكيميائي للأنابيب الفولاذية Q215؟
العناصر الرئيسية هي الكربون حتى 0.15%، السيليكون حتى 0.30%، المنغنيز حتى 0.65%، الفوسفور حتى 0.045% والكبريت حتى 0.045% تحت GB/T 700. المحتوى المنخفض من الكربون يعطي مرونة جيدة وقابلية لحام، المنغنيز يضيف درجة من القوة والمتانة، والحدود الصارمة للفوسفور والكبريت تحمي من الهشاشة الباردة والقصر الساخن.

س: ما هي الخواص الميكانيكية للأنابيب الفولاذية Q215؟
الحد الأدنى لمقاومة الخضوع المحددة هو 215 ميجا باسكال ونطاق قوة الشد هو 335-450 ميجا باسكال، مع استطالة لا تقل عن 26%. تضع هذه القيم الدرجة في الخدمة الهيكلية الخفيفة- مثل الإطارات والقنوات والمكونات التي تحمل الحمل غير-الحرج-، بدلاً من الخدمة تحت الضغط أو درجة الحرارة المرتفعة.

س: ما هو الفرق الرئيسي بين الأنابيب الفولاذية Q215 و Q235؟
Q215 يضع الكربون عند 0.15% مقابل 0.22% لـ Q235، لذا فإن قوة إنتاجه أقل، 215 ميجا باسكال مقابل 235 ميجا باسكال، في حين أن الاستطالة وقابلية التشكيل أفضل. يناسب Q215 الهياكل الخفيفة ذات متطلبات القوة المتواضعة، ويناسب Q235 تطبيقات التحميل المتوسط ​​- مثل إطارات المباني. كما أن المكافئ الكربوني المنخفض لـ Q215 يقلل أيضًا من خطر تشقق اللحام، ويحتل الدرجان نطاقات أسعار متداخلة.

س: هل الأنابيب الفولاذية Q215 مناسبة لبيئات درجات الحرارة المنخفضة-؟
يحتفظ Q215 بخصائص ميكانيكية جيدة عند درجات الحرارة المحيطة التي تزيد عن -20 درجة تقريبًا، والتي تغطي معظم المناطق. أقل من درجة الحرارة هذه تنخفض صلابة تأثير درجة الحرارة بشكل ملحوظ ويصبح الكسر الهش خطرًا، لذا يجب أن تتضمن مشاريع المناطق الباردة-اختبار تأثير درجة الحرارة المنخفضة للحرارة الفعلية. بالنسبة لخدمة الفئة القطبية-، يجب تحديد درجة ذات طاقة تأثير مضمونة عند درجات الحرارة المنخفضة بدلاً من ذلك.

س: ما هي المعالجات السطحية المستخدمة في الأنابيب الفولاذية Q215؟
تعد الجلفنة بالغمس الساخن-الأكثر شيوعًا وتوفر حماية طويلة الأمد-من التآكل للاستخدام الخارجي. الطلاء غير مكلف ويوفر الحماية والمظهر؛ يزيل السفع الرملي الحجم ويجهز السطح للطلاء. يشكل السواد طبقة أكسيد كثيفة تقاوم الصدأ مع الحفاظ على اللمسة النهائية المعدنية. يتم استخدام طلاء الإيبوكسي أو الغلاف البلاستيكي عندما يكون التعرض للمواد الكيميائية أو التربة شديدًا.