ASTM A709 鋼板とは何ですか?
A709鋼板は高強度の低合金で、主に橋梁構造用鋼板に使用されます。 A709 鋼板にはさまざまなグレードがあり、一般的なグレードは 36、50、50W、HPS 70W などです。
ASTM A709規格グレード
ASTM A709 鋼板の適切なグレードを選択することが重要です。ここでは、最も一般的に指定されるオプション、その機械的特性、およびそれらの明確な利点の内訳を示します。
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学年 |
降伏強さ (ksi) |
引張強さ (ksi) |
主な機能と用途 |
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36年生 |
36 |
58 - 80 |
標準的な構造用炭素鋼。極度の強度が主な要素ではない単純なスパンや軽い橋に最適です。 |
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グレード50 |
50 |
65分 |
高強度、低合金鋼(HSLA)-。-グレード 36 よりも高い強度対重量比を実現し、中程度のスパン橋でより軽量で経済的な設計が可能になります。- |
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グレード50W |
50 |
70分 |
ウェザリングスチール。保護緑青を形成する銅、クロム、ニッケルなどの合金元素が含まれているため、多くの環境で塗装の必要がなくなります。 |
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HPS 50W |
50 |
70分 |
高性能鋼。- 50W の耐候性の利点を維持しながら、炭素と不純物のレベル (P、S) が低いのが特徴です。従来のグレード50Wと比較して、優れた溶接性と靭性を実現します。 |
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HPS 70W |
70 |
85 - 110 |
高強度の HPS。-耐候性と併せて 70 ksi の降伏強度を提供します。非常に重い-荷重、長いスパンの橋-に対応し、製造と疲労耐性を最適化するために特別に開発されました。 |
「W」の意味
グレード指定の接尾辞「W」(例:50W、HPS 70W)は耐候性鋼を表します。これらのグレードは、大気腐食に対する耐性が大幅に向上しており、腐食指数 (I) は 6.0 以上です (ASTM G101 に従って計算)。これは、銅 (Cu)、ニッケル (Ni)、クロム (Cr) などの特定の合金元素の割合によって異なります。
従来の 50W は標準的な合金化プロセスを使用して製造されますが、高性能鋼 (HPS) は「精製化学」アプローチを使用して製造されます。- HPS グレードは、より正確な組成制御とより低い不純物レベルにより、耐候性を維持しながら溶接性を大幅に向上させます。
製造と熱処理
溶接性:A709鋼板は溶接性に優れていますが、グレードごとに適切な溶接手順を選択する必要があります。 HPS グレードは炭素含有量が低く、炭素当量 (CE) もさらに低いため、溶接中に水素による亀裂が発生しにくくなっています。-
熱間曲げプロセス: 橋梁建設では、プレストレスを導入するために熱間曲げプロセスが一般的に使用されます。 -熱処理されていないグレード(36、50、50W)の場合、加熱温度は 1,200 度 F に制限されます。熱処理グレード(HPS 70W、100W)の場合、材料の焼き戻し特性の低下を防ぐため、温度は 1,100 °F に制限されます。
ASTM A709 鋼板の性能上の利点
1.-自己修復腐食保護 (50W / HPS 70W) 湿潤状態と乾燥状態が交互に繰り返される環境では、50W グレードは緻密で付着性の高い酸化層 (錆層) を形成し、水分や酸素のさらなる侵入を防ぎます。これはマーケティングのからくりではありません。{6}}これは ASTM G101 計算によって裏付けられた冶金原理です。その結果、塗装や再塗装が不要になり、足場のメンテナンス費用も不要になります。
2. 必須のシャルピー衝撃靱性 汎用構造用鋼(A588 など)とは異なり、すべての ASTM A709 グレードではシャルピー V ノッチ衝撃試験が必要です。-これはオプションではありません-これは必須の標準要件です。破壊が重要なコンポーネントの場合、試験は炉ごとではなくプレートごと(周波数「P」)で実施されます。-これは、すべての鋼板がプロジェクトの動作温度での靭性が検証されていることを意味します。
3. 複雑な予熱なしで溶接可能。制御された炭素含有量(グレード 50 は 0.23% 以下、50W は 0.20% 以下)と最適化されたマンガン対-炭素比率により、標準的な溶接プロセス(手動アーク溶接、ガスシールドアーク溶接、フラックス入りアーク溶接、およびサブマージアーク溶接)では、以下の断面の予熱が不要になります。- 50mm。厚いプレートの場合は適度な予熱が必要な場合がありますが、特別な手順は必要ありません。
4. HPS 70W: 重量増加なしで強度が 40% 増加。 HPS 70W の降伏強度は 485 MPa ですが、グレード 50 の降伏強度は 345 MPa です。-重量は増加せずに強度が 40% 向上しています。長大橋の場合、これは上部構造の軽量化、基礎の小型化、地震荷重の軽減に直接つながります。
5. プロジェクトを真にカバーする厚さの範囲: 4.76 mm (3/16 インチ) から 101.6 mm (4 インチ) 以上、幅は最大 2,438 mm (96 インチ) で、長さはカスタマイズ可能です。薄いウェブ セクションが必要な場合でも、頑丈なフランジが必要な場合でも、製品は在庫から入手できますが、製鉄所で受注生産することもできます。{10}
ASTM A709 鋼板の適用
道路橋
道路橋の建設において、A709 は高い強度と良好な延性を備え、大きな荷重に耐え、過酷な環境条件に耐えることができます。したがって、A709 は通常、橋の製造における主桁やその他の支持構造として使用されます。
歩道橋
歩道橋の建設において、A709 鋼板は軽量で耐久性があり、大幅なコスト削減につながります。
鉄道橋
鉄道橋の建設には荷重と応力に関して高くて厳しい要件がありますが、A709 グレード 50 鋼板はこれらの要件を満たすことができます。したがって、ASTM A709 鋼板は橋の鋼製の梁や柱の製造に広く使用されています。
結論
全体として、ASTM A709 鋼は、その優れた性能特性により橋梁工学において重要な役割を果たしており、橋梁の安全性と安定性を強力に保証します。 A709 橋梁構造用鋼板の詳細については、SYNERGIA のセールス エンジニアにお問い合わせください。
ASTM A709 鋼板の化学組成
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要素 |
36年生 |
グレード50 |
グレード50S |
グレード50W |
HPS 50W |
HPS 70W |
HPS 100W |
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C(カーボン) |
0.26以下 |
0.23以下 |
0.23以下 |
0.19以下 |
0.11以下 |
0.11以下 |
0.08以下 |
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Mn(マンガン) |
1.35以下 |
1.35以下 |
0.50-1.60 |
1.35以下 |
1.10-1.50 |
1.10-1.50 |
0.95-1.50 |
|
P(リン) |
0.04以下 |
0.04以下 |
0.035以下 |
0.035以下 |
0.025以下 |
0.020以下 |
0.015以下 |
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S(硫黄) |
0.05以下 |
0.05以下 |
0.045以下 |
0.035以下 |
0.006以下 |
0.006以下 |
0.006以下 |
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Si(シリコン) |
0.15-0.40 |
0.40以下 |
0.15-0.50 |
0.20-0.65 |
0.30-0.50 |
0.30-0.50 |
0.15-0.35 |
|
Cu(銅) |
- |
- |
- |
0.25-0.40 |
0.25-0.40 |
0.25-0.40 |
0.90-1.20 |
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その他の要素 |
- |
- |
V:0.06以下、Nb:0.05以下 |
Ni:0.40以下、Cr:0.60以下 |
Ni:0.25~0.40、Cr:0.45~0.70、Mo:0.08以下、V:0.04~0.08 |
Ni:0.30~0.65、Cr:0.40~0.70、Mo:0.18~0.28、V:0.04~0.08 |
Ni:0.65~1.00、Cr:0.70~1.00、Mo:0.40~0.65、V:0.04~0.08 |
ASTM A709 鋼板の機械的特性
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学年 |
板厚[mm] |
構造形状 フランジまたは脚の厚さ [mm] |
降伏点または降伏強さ、Bksi[MPa] |
引張強さksi [MPa] |
最小伸び率、% |
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プレートとバーC |
形状E |
|||||||
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8 インチまたは 200 mm |
2 インチまたは 50 mm |
8 インチまたは 200 mm |
2 インチまたは 50 mm |
|||||
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36 [250] |
4[100]まで、含む |
~ 3 インチ [75 mm]、3 インチ [75 mm] を含む |
36[250]分 |
58–80 [400–550] |
20 |
23 |
20 |
21 |
|
50 [345] |
4[100]まで、含む |
全て |
36[250]分 |
58[400]分 |
… |
… |
20 |
19 |
|
クエスト50 [クエスト345] |
G |
全て |
50[345]分 |
65[450]分 |
18 |
21 |
18 |
21F |
|
50S [345S] |
G |
全て |
50[345]分 |
65[450]分 |
… |
… |
18 |
21 |
|
QST 50S [QST 345S] |
G |
全て |
50–65[345–450]H,I |
65 [450]H、イミン |
… |
… |
18 |
21 |
|
50W [345W] および HPS 50W [HPS 345W] |
4[100]まで、含む |
全て |
50–65[345–450] |
65[450]分 |
… |
… |
18 |
21 |
|
50CR[345CR] |
2[50]まで、含む |
G |
50[345]分 |
70[485]分 |
18 |
21 |
… |
… |
|
QST65 [QST450] |
G |
全て |
65[450]分 |
80[550]分 |
… |
… |
15 |
17 |
|
QST 70 [QST 485] |
G |
全て |
70[485]分 |
90[620]分 |
… |
… |
14 |
16 |
|
HPS 70W[HPS 485W] |
4[100]まで、含む |
G |
70[485]分B |
85–110 [585–760] |
… |
19K |
… |
… |
|
HPS 100W[HPS 690W] |
2 1/2 [65]まで、含む |
G |
100[690]分B |
110–130[760–895] |
… |
18K |
… |
… |
|
2 1/2 以上から 4 [65 ~ 100]、M を含む |
G |
90[620]分B |
100–130[690–895] |
… |
16K |
… |
… |
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