Sơ lược về SS400 và A36
SS400 là thép cuộn kết cấu có mục đích chung- được xác định trong Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS G3101 và A36 là thép kết cấu carbon tương ứng được quy định trong tiêu chuẩn Mỹ ASTM A36/A36M. Cả hai loại này đều nằm trong số những loại thép kết cấu có chi phí thấp-được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới và cả hai đều được cung cấp thường xuyên dưới dạng các phần rỗng hình tròn, hình vuông và hình chữ nhật để xây dựng khung, giá đỡ máy, giá đỡ, bệ và chế tạo chung.
Tên SS400 là viết tắt của 'Thép cho kết cấu chung' với độ bền kéo tối thiểu 400 MPa. Tên A36 đề cập đến cường độ năng suất tối thiểu là 36 ksi, tương đương với khoảng 250 MPa. Mặc dù hai loại này thường được coi là có thể hoán đổi cho nhau trong các kết cấu đơn giản, nhưng chúng bị chi phối bởi các hệ thống tiêu chuẩn khác nhau và khác nhau về giới hạn thành phần, các giá trị cơ học được đảm bảo và các quy tắc kiểm tra, do đó, việc thay thế phải luôn được kiểm tra theo mã thiết kế quản lý.
So sánh thành phần hóa học
Cả hai vật liệu đều là thép kết cấu có hàm lượng carbon thấp. SS400 để lại thành phần mở một phần và chủ yếu đảm bảo các tính chất cơ học, trong khi A36 chỉ định các giới hạn chặt chẽ hơn cho một số thành phần. Bảng dưới đây liệt kê các giá trị tối đa hoặc phạm vi được đưa ra trong mỗi tiêu chuẩn.
| Yếu tố | SS400 (JIS G3101) | A36 (ASTM A36) |
|---|---|---|
| Cacbon (C) | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,29% | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25% |
| Mangan (Mn) | Nhỏ hơn hoặc bằng 1,40% | 0.80–1.20% |
| Silic (Si) | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,35% | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,40% |
| Phốt pho (P) | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,050% | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04% |
| Lưu huỳnh (S) | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,050% | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05% |
| Đồng (Cu) | Không được chỉ định | Lớn hơn hoặc bằng 0,20% khi được chỉ định là thép chịu lực đồng{1}} |
Hiệu quả thực tế rất nhỏ: cả hai loại đều dễ dàng hàn bằng quy trình-hydro thấp thông thường và cả hai đều thích hợp cho dịch vụ sơn hoặc mạ kẽm. Trần carbon cao hơn một chút của SS400 có nghĩa là đối với các phần rất dày hoặc các mối hàn bị hạn chế nhiều, việc gia nhiệt trước cần được đánh giá cẩn thận hơn.
So sánh tính chất cơ học
| Tài sản | SS400 (JIS G3101) | A36 (ASTM A36) |
|---|---|---|
| Độ bền kéo | 400–510 MPa | 400–550 MPa |
| Sức mạnh năng suất | Lớn hơn hoặc bằng 245 MPa đối với độ dày Nhỏ hơn hoặc bằng 16 mm; 235 MPa cho 16–40 mm; 215 MPa trên 40 mm | Lớn hơn hoặc bằng 250 MPa (36 ksi) cho độ dày lên tới 200 mm |
| Độ giãn dài sau gãy xương | Độ dày- và mẫu vật-phụ thuộc; thường lớn hơn hoặc bằng 21% đối với các phần mỏng | Lớn hơn hoặc bằng 20% đối với chiều dài khổ 8 inch |
| Độ bền va đập | Không được đảm bảo bởi JIS G3101; được xác minh theo đơn hàng khi được yêu cầu | Không bắt buộc; được kiểm tra khi được chỉ định |
| độ cứng | Không được chỉ định | Thông thường là 137–155 HB khi đo |
Một chi tiết quan trọng là giá trị năng suất SS400 giảm khi độ dày mặt cắt tăng, trong khi A36 giữ 250 MPa cho độ dày lên tới 200 mm. Đối với các bộ phận chịu tải nặng-, phải áp dụng các giá trị phụ thuộc độ dày-của SS400 thay vì con số 245 MPa được trích dẫn cho các tiết diện mỏng.
Kịch bản ứng dụng
Ống kết cấu A36 là sự lựa chọn tiêu chuẩn trong xây dựng và cơ sở hạ tầng: cột và kèo xây dựng, thành viên cầu, khung máy móc, đóng tàu, máy móc nông nghiệp, thiết bị khai thác mỏ và các bộ phận kết cấu ô tô. Sự kết hợp giữa độ bền, khả năng hàn và độ giãn dài có thể dự đoán được khiến nó trở thành loại vật liệu mặc định trong nhiều dự án của Mỹ và quốc tế.
Ống kết cấu SS400 phục vụ nhiều ứng dụng giống nhau trong các dự án được thiết kế theo tiêu chuẩn Nhật Bản hoặc Châu Á: xây dựng, sản xuất máy móc, linh kiện ô tô và đóng tàu. Tấm và ống SS400 cũng được sử dụng trong lĩnh vực hóa dầu cho bình chịu áp lực, bể chứa và đường ống xử lý ở nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ cao vừa phải, trong đó thiết kế dựa trên phạm vi độ bền kéo được đảm bảo thay vì thiết kế được kiểm soát năng suất.
Cách chọn giữa SS400 và A36
Khi một dự án được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM hoặc tiêu chuẩn xây dựng quốc tế, thường cần phải có tài liệu A36; khi cơ sở thiết kế là JIS thì SS400 là cấp tự nhiên. Đối với các kết cấu hàn, cả hai thực hiện tương tự nhau. Nếu thiết kế có năng suất{{4}quan trọng, hãy nhớ rằng SS400 chỉ đảm bảo 245 MPa cho độ dày tối đa 16 mm. Đối với tạo hình nguội, cả hai loại đều uốn cong và cuộn tốt, nhưng việc kiểm soát thành phần A36 chặt chẽ hơn mang lại hành vi dễ dự đoán hơn một chút khi gia công nguội nặng. Chi phí và tính sẵn có ở thị trường địa phương thường quyết định vấn đề khi cả hai đều có thể chấp nhận được.
Những quan niệm sai lầm phổ biến
SS400 và A36 không phải là loại thép giống nhau. Giới hạn hóa học, giá trị năng suất được đảm bảo và các điều khoản kiểm tra của chúng khác nhau và giấy chứng nhận không thể được trao đổi tự do. SS400 không phải là cấp độ 'thử nghiệm tác động' theo mặc định và thử nghiệm tác động A36 cũng yêu cầu đơn đặt hàng bổ sung. Cuối cùng, 400 trong SS400 là số liệu độ bền kéo, không phải là số liệu năng suất, do đó không được so sánh trực tiếp với chỉ định năng suất 36 ksi của A36.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Ống SS400 có thể được sử dụng thay cho ống A36 không?
Trong nhiều cấu trúc không quan trọng thì có, nhưng việc thay thế phải được kỹ sư thiết kế phê duyệt. Các tiêu chuẩn này khác nhau về giá trị năng suất được đảm bảo cho các phần dày, giới hạn thành phần và yêu cầu thử nghiệm, vì vậy trước tiên phải kiểm tra quy tắc quản lý và thông số kỹ thuật của dự án.
Câu 2: Lớp nào có khả năng hàn tốt hơn?
Cả hai đều tuyệt vời. Với hàm lượng cacbon bằng hoặc thấp hơn 0,29%, cả hai loại đều được hàn mà không cần có biện pháp phòng ngừa đặc biệt ở độ dày thông thường. Đối với các mối nối dày hoặc bị hạn chế cao, áp dụng phương pháp làm nóng trước tiêu chuẩn và A36 mang lại nhiều lợi nhuận hơn một chút do trần carbon thấp hơn.
Câu hỏi 3: SS400 có đảm bảo độ bền va đập không?
JIS G3101 không bắt buộc phải thử nghiệm tác động Charpy đối với SS400. Khi dự kiến sử dụng dịch vụ ở nhiệt độ-thấp, năng lượng tác động chẳng hạn như 27 J ở 0 độ có thể được chỉ định làm yêu cầu bổ sung trong đơn đặt hàng hoặc nên chọn cấp độ khác.
Câu 4: Các số 400 và 36 có ý nghĩa gì?
400 trong SS400 là độ bền kéo tối thiểu tính bằng MPa. 36 trong A36 là cường độ chảy tối thiểu tính bằng ksi, bằng khoảng 250 MPa. Do đó, việc so sánh trực tiếp hai con số là sai lầm.
Câu hỏi 5: Tiêu chuẩn nào bao gồm việc kiểm tra và dung sai cho các ống này?
Ống SS400 được kiểm tra theo tiêu chuẩn JIS G3101 cùng với các tiêu chuẩn ống JIS hiện hành như JIS G3445 hoặc G3466 tùy theo dạng sản phẩm. Ống A36 thường được cung cấp theo tiêu chuẩn ASTM A36 kết hợp với ASTM A500, A501 hoặc A106 tùy thuộc vào sản phẩm là phần rỗng hàn, liền mạch hay kết cấu.
Câu hỏi 6: SS400 và A36 có phù hợp với dịch vụ ở nhiệt độ-thấp không?
Cả hai đều dành cho các cấu trúc chung ở nhiệt độ xung quanh-. Ở nhiệt độ thấp, độ bền của chúng không được đảm bảo và các loại thép-đạt tiêu chuẩn chịu va đập như A333 hoặc thép hợp kim-thấp phải được sử dụng cho các điều kiện thiết kế đông lạnh hoặc dưới{5}}0.