มาตรฐาน ASTM A588เป็นเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง มีชื่อเสียงในด้านความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับรูปทรงโครงสร้างเช่นมุม ช่อง คาน และแผ่นเหล็กและแท่งเหล็กต่างๆ
ข้อมูลจำเพาะนี้มีจุดประสงค์หลักสำหรับสะพานเชื่อม โครงสร้างอาคาร และการใช้งานกลางแจ้ง ซึ่งการลดน้ำหนัก -ความทนทานในระยะยาว และการบำรุงรักษาที่ลดลงเป็นสิ่งจำเป็น
ด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ASTM A588 จึงสร้างสนิมป้องกัน-เหมือนชั้นคราบเมื่อสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมากโดยไม่จำเป็นต้องทาสี
สมบัติทางกลของแผ่นเหล็ก ASTM A588
เหล็กกล้า ASTM A588 มีความแข็งแรงและความเหนียวเป็นเลิศในช่วงความหนาต่างๆ:
| ความหนาของแผ่น | ความแข็งแรงของผลผลิต (นาที) | ความต้านแรงดึง (นาที) |
|---|---|---|
| น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4 นิ้ว (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 มม.) | 50,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (340 เมกะปาสคาล) | 70,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (480 เมกะปาสคาล) |
| 4–5 นิ้ว (102–127 มม.) | 46,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (320 เมกะปาสคาล) | 67,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (460 เมกะปาสคาล) |
| 5–8 นิ้ว (127–203 มม.) | 42,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (290 เมกะปาสคาล) | 63,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (430 เมกะปาสคาล) |
ข้อกำหนดการยืดตัว:
ขั้นต่ำ 18% ใน 8"
ขั้นต่ำ 21% ใน 2"
ช่วงขนาดแผ่นเหล็ก ASTM A588
ความหนา: 6 มม. – 200 มม
ความกว้าง: 1500 มม. – 4050 มม
ความยาว: 3000 มม. – 15000 มม
(ขนาดที่กำหนดเองและบริการตัดที่มีอยู่)
ข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมี
ตารางองค์ประกอบเกรด A / B / C
| องค์ประกอบ | เกรดเอ | เกรดบี | เกรดซี |
|---|---|---|---|
| คาร์บอน | สูงสุด 0.19 | สูงสุด 0.20 | สูงสุด 0.17 |
| แมงกานีส | 0.80–1.25 | 0.75–1.35 | 0.50–1.20 |
| ฟอสฟอรัส | สูงสุด 0.04 | สูงสุด 0.04 | สูงสุด 0.04 |
| กำมะถัน | สูงสุด 0.05 | สูงสุด 0.05 | สูงสุด 0.05 |
| ซิลิคอน | 0.30–0.65 | 0.15–0.50 | 0.25–0.50 |
| นิกเกิล | สูงสุด 0.40 | สูงสุด 0.50 | สูงสุด 0.40 |
| โครเมียม | 0.40–0.65 | 0.40–0.70 | 0.40–0.70 |
| โมลิบดีนัม | – | – | สูงสุด 0.10 |
| ทองแดง | 0.25–0.40 | 0.20–0.40 | 0.30–0.50 |
| วาเนเดียม | 0.02–0.10 | 0.01–0.10 | – |
| โคลัมเบียม (Nb) | – | – | 0.005–0.05 |
เหล็กกล้า ASTM A588 ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับโครงสร้างกลางแจ้งที่ต้องการประสิทธิภาพระยะยาว-และความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่เหนือกว่า เนื่องจากองค์ประกอบของโลหะผสมที่เป็นเอกลักษณ์ เหล็กกล้า A588 จึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาถึง 2-5 เท่าในสภาพแวดล้อมบรรยากาศส่วนใหญ่ ด้านล่างนี้คือฟิลด์แอปพลิเคชันหลักที่รองรับโดยข้อมูลทางวิศวกรรม:
1. แผ่นสะพานและส่วนประกอบสะพานโครงสร้าง
ในสภาพแวดล้อมชนบทหรืออุตสาหกรรมทั่วไป เหล็ก A588 จะกัดกร่อน 0.03–0.12 มม./ปี เทียบกับ 0.10–0.50 มม./ปีสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐาน ซึ่งสูงถึง 0.10–0.50 มม./ปี
อายุการใช้งานยาวนานขึ้น 4 เท่าสำหรับส่วนประกอบสะพาน
สะพานในอเมริกาเหนือหลายแห่งที่สร้างด้วย A588 ในช่วงทศวรรษ 1960-70 ยังคงใช้งานได้เต็มรูปแบบในปัจจุบัน โดยต้องมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ 50 ksi (345 MPa) ของ A588 ช่วยให้ความหนาของแผ่นลดลง 10–15% ซึ่งช่วยลดน้ำหนักโครงสร้างและต้นทุน
2. แผ่นเป้าเสื้อกางเกงและตัวเชื่อมต่อโครงสร้าง
อัตราส่วนความแข็งแกร่ง-ต่อ-น้ำหนักสูงช่วยให้ประหยัดวัสดุได้ 8–12% ในเพลตเชื่อมต่อ
การทดสอบความล้าในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าชั้นคราบของเหล็ก A588 จะคงตัวหลังจากการสัมผัส ซึ่งให้ความทนทานต่อความล้าได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่ไม่มีการป้องกันในการใช้งานกลางแจ้งถึง 30–50%
3. รถขนส่งสินค้าและอุปกรณ์การขนส่ง
A588 ปรับปรุงอายุการใช้งานของรถรางจาก 15–20 ปีเป็น 25–40 ปี ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ
การบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อน-สามารถลดลงได้ 35–45% โดยเฉพาะสำหรับรถยนต์ถ่านหิน รถเก็บเมล็ดพืช และ-เกวียนบรรทุกสินค้าแบบเปิดหลังคา
ความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่ได้รับการปรับปรุงจะช่วยลดความถี่ในการทาสีซ้ำ-ซึ่งมักไม่จำเป็นต้องทาสีใหม่หลังจากการรักษาเสถียรภาพของคราบแล้ว
4. เสาส่งสัญญาณและเสาโทรคมนาคม
หอคอยเหล็กที่ผุกร่อนแสดงต้นทุนวงจรชีวิตที่ลดลง 20–30%- เนื่องจากไม่จำเป็นต้องทาสีเกิน 30+ ปี
ความต้านทานแรงดึงของ A588 ที่ 70 ksi (480 MPa) ช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรของโครงสร้างภายใต้สภาวะโหลดลมสูง-
การศึกษาภาคสนามระบุว่าการเจาะทะลุของการกัดกร่อนเพียง 1/3 ของเหล็กเหนียวในบริเวณชายฝั่งและ{2}}บริเวณที่มีความชื้นสูง
5. เรือนกลางแจ้ง ภาชนะบรรจุ และเปลือกหุ้ม
เหล็ก ASTM A588 เกิดคราบสนิมที่เสถียรภายใน 6-24 เดือน ขึ้นอยู่กับปริมาณฝนและความชื้น
คราบทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ซึ่งช่วยลดการกัดกร่อนได้อีก 80–90% เมื่อเทียบกับพื้นผิวเหล็กคาร์บอนที่ไม่ผ่านการบำบัด
อายุการใช้งานอาจเกิน 40+ ปีโดยแทบไม่ต้องมีการบำรุงรักษา
6. อาคารทางสถาปัตยกรรมและการหุ้มเหล็กผุกร่อน
โครงสร้างเหล็กที่ผุกร่อนจะรักษาความเสถียรของสีและความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการทาสีใหม่ได้ 100% (ไม่จำเป็นต้องทาสี)
ในการใช้งานในอาคาร แผงเหล็ก A588 แสดงอัตราการกัดกร่อนโดยเฉลี่ยเพียง 0.02–0.05 มม./ปี ทำให้พื้นผิวมีความทนทาน 50+ ปี
สถาปนิกชอบ A588 เนื่องจากมีเฉดสีพาติน่าที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งจะเข้มขึ้นจากสีส้ม-สีน้ำตาลเป็นสีน้ำตาลเข้มภายใน 12–36 เดือน
7. โครงสร้างภูมิทัศน์ ประติมากรรม และการติดตั้งตกแต่ง
ประติมากรรมกลางแจ้งที่ทำจากเหล็ก A588 โดยทั่วไปไม่ต้องการการบำรุงรักษาและมีอายุการใช้งานประมาณ 50–80 ปี
คุณสมบัติการดัดและการเชื่อมของเหล็กช่วยให้ได้ชิ้นงานแนวนอนขนาดใหญ่-ในขณะที่รักษาความหนาของโครงสร้างให้ต่ำ
นักออกแบบภูมิทัศน์จำนวนมากเลือก A588 เนื่องจากการให้สีคราบมีความคงตัวถึง 80% ภายใน 1-2 ปี ทำให้มั่นใจได้ถึงความสวยงามที่น่าดึงดูดในระยะยาว-
