Þetta er mikilvægt verkfræðilegt atriði sem kallast „þykktaráhrif“ eða „stærðaráhrif“. Vélrænni eiginleikar Q355B stáls skerðast með aukinni þykkt, sérstaklega hvað varðar álagsstyrk, togstyrk og höggþol. Þetta er sérstaklega gert grein fyrir í stöðlum eins og GB/T 1591-2018.
Hér er ítarleg sundurliðun á því hvernig og hvers vegna eiginleikar breytast og lykilgögnin:
1. Helstu eignabreytingar með þykkt
a) Afrakstursstyrkur (ReH) og togstyrkur (Rm) – STRENGTH DROPPS
Þegar platan/þykktin eykst minnkar tryggt lágmarksafrakstur og togstyrkur. Þetta er mikilvægasti hönnunarþátturinn.
Staðlað gildi frá GB/T 1591-2018 fyrir Q355B:
| Vöruþykkt (t) eða þvermál (mm) | Afrakstursstyrkur (ReH) mín. (MPa) | Togstyrkur (Rm) (MPa) |
|---|---|---|
| t Minna en eða jafnt og 16 | 355 | 470 - 630 |
| 16 < t Minna en eða jafnt og 40 | 345 | 470 - 630 |
| 40 < t Minna en eða jafnt og 63 | 335 | 470 - 630 |
| 63 < t Minna en eða jafnt og 80 | 325 | 470 - 630 |
| 80 < t Minna en eða jafnt og 100 | 315 | 470 - 630 |
| 100 < t Minna en eða jafnt og 150 | 305 | 450 - 600 |
| 150 < t Minna en eða jafnt og 250 | 285 | 450 - 600 |
| t > 250 | 265 | 440 - 590 |
Dæmi:20 mm þykk plata hefur lágmarksafköst upp á 345 MPa, en 100 mm þykk plata hefur aðeins 315 MPa -~11% lækkun. Hönnuðir verða að nota rétt gildi fyrir sérstaka þykkt þeirra.
b) Slagseigja – SIGNI DROPPA
Ábyrgð Charpy höggorka við +20 gráðu (hærra en eða jafnt og 34 J fyrir Q355B) á við um staðlað 10x10 mm sýni. Fyrir þykkari plötur:
Með-þykktarójafnvægi:Kjarni þykkrar plötu kólnar hægar við veltingu, sem leiðir til grófari kornabyggingar og minni seigleika samanborið við fínna-korna yfirborðið.
Staðsetning sýnis:Ef höggsýni eru tekin úr 1/4 þykkt eða kjarnastöðu (eins og krafist er fyrir þungar plötur samkvæmt sumum forskriftum), verða mældu gildinlægrien þeir sem eru frá yfirborðsstað.
Hagnýt vísbending:Fyrir mikilvæga notkun (td jarðskjálfta, undan ströndum) gætu þykkar plötur af Q355B þurft að uppfæra í Q355C/D/E til að tryggja fullnægjandi seiglu í gegnum-þykkt.
c) Sveigjanleiki – LÍTILEIÐ MÆKKIÐ
Lenging (A%) also has a slight thickness dependency in the standard, with minimum requirements decreasing modestly for thicker sections (e.g., from ≥21% for t≤40mm to ≥19% for t>63 mm).
d) Í gegnum-þykktareiginleika (Z-átt) – MIKIL MÆKKI
Lamination áhætta:Þykkari plötur eru líklegri til að aðgreina óhreinindi (S, P) í miðri-þykkt meðan á storknun stendur.
Z-Stefna togstyrkur:Ef hönnunin krefst þykktarstyrks í gegnum-(til að standast lagskiptingar við soðnar samskeyti), gæti staðall Q355B verið ófullnægjandi.Z15, Z25 eða Z35 gæðastál(í samræmi við GB/T 5313) með tryggðri minnkun á flatarmáli í þykktarstefnu verður að tilgreina fyrir þykkar, mjög fastar soðnar tengingar.
2. Orsakir þykktaráhrifanna
Framleiðsluferli (velting og kæling):
Yfirborðsdeyfandi áhrif:Þynnri plötur kólna hraðar eftir loka veltinguna, sem leiðir til fínni ferrít-perlíts örbyggingar á yfirborðinu, sem er sterkara og harðara.
Hægari kjarnakæling:Kjarni þykkra platna kólnar mun hægar, sem gerir korn kleift að stækka, sem leiðir til grófari, veikari örbyggingar.
Minni rúllandi lækkun:Kjarni þykkrar plötu verður fyrir minni vélrænni aflögun (minnkun) við veltingu samanborið við yfirborðslög, sem einnig stuðlar að grófari kornum.
Tölfræði- og málmvinnsluþættir:
Líkur á göllum:Þykkari hlutar eru með stærra rúmmál efnis, sem eykur líkurnar á að innihalda innfellingar, ör-hol eða efnaaðskilnað sem getur veikt efnið.
Afgangsálag:Hærri afgangsspenna frá ójafnri kælingu í þykkum plötum getur í raun lækkað mældan flæðistyrk.
3. Mikilvægar afleiðingar fyrir hönnun og smíði
| Virkni | Áhrif þykktaráhrifa |
|---|---|
| Byggingarhönnun | Hönnunarstyrkur (fy) VERÐUR að vera valinn út frá raunverulegri þykkt liðsins. Að nota „t Minna en eða jafnt og 16 mm“ gildi (355 MPa) fyrir 50 mm þykkan geisla er ó-íhaldssamt og óöruggt. Vísaðu alltaf til þykktar-eiginleikatöflunnar í GB/T 1591. |
| Efnisöflun | Í innkaupapöntunum skal tilgreina bæði einkunn (Q355B) og þykktarsvið (td 40 < t Minna en eða jafnt og 63 mm) til að tryggja að myllan útvegi stál sem uppfyllir rétta styrkleikaábyrgð. |
| Suða á þykkum plötum | Forhitun og stýrt hitainntak verða skylda til að koma í veg fyrir of mikla herðingu og sprungur í HAZ þykkum Q355B hlutum. Íhugaðu að smyrja eða nota milliliðamót fyrir mjög þykkar suðu. |
| Mikilvægar umsóknir | Íhugaðu að uppfæra fyrir þykkar plötur í skjálftastundarrömmum eða hnútum á hafi úti: • Til Q355C/D/E fyrir betri hörku. • Til Q355GJ (há-afkasta stál) fyrir stöðugri styrk þvert á þykkt. • Að tilgreina Z-stefnueiginleika til að koma í veg fyrir að lamellar rifist. |
Samantekt
Vélrænni eiginleikar Q355B stáls eru ekki stöðugir; þau eru fall af vöruþykkt. Með vaxandi þykkt:
Afrakstur og togstyrkur minnkar (samkvæmt stöðluðum töflum).
Slagseigja, sérstaklega í kjarnanum, minnkar.
Hætta á innri göllum (laminations) eykst.
Þess vegna mega verkfræðingar aldrei nota eitt „handbókargildi“ fyrir Q355B. Þykkt-sértæk lágmarksgildi úr efnisstaðlinum (GB/T 1591-2018, tafla 2) eru lagalega bindandi gildi fyrir hönnun og smíði. Fyrir mikilvæga þykka-hluta eru oft nauðsynlegar viðbótarkröfur um seigleika og gegnumþykktareiginleika.