ASTM A36 szénszerkezeti acél: Tulajdonságok és alkalmazások

Az ASTM A36 acél a széles körben használt szén szerkezeti acél szabványspecifikációja. Számos építési alkalmazásban megtalálható, beleértve az épületeket, hidakat és egyéb általános szerkezeti projekteket. Az ASTM A36 szabvány által meghatározott alapvető követelmény a minimális folyáshatár: 36 ksi (kilopounds per square inch), ami 250 MPa-nak (megapascal) felel meg.

1. A36 acél mechanikai tulajdonságai

Az A36 mechanikai szilárdságának ismerete elengedhetetlen a megfelelő alkalmazáshoz:

• Szakítószilárdság: Általában az 58 ksi és 80 ksi (400 MPa és 550 MPa) közötti tartományba esik.
• Folyáshatár: Minimum 36 ksi (250 MPa).
• Nyúlás: Ez a képlékenységet méri. Szerkezeti formák esetén általában 21% és 23% között van 50 mm-es hosszban. Lemezek esetén körülbelül 20% 200 mm-es hosszban, a vastagságtól függően kissé eltérve.

2. A36 acél kémiai összetétele

Az A36 acél kémiai összetételét az ASTM szabvány szerint meghatározott határértékeken belül szabályozzák:

• Szén (C): Max. 0,26% idomokhoz és lemezekhez; Max. 0,29% rudakhoz.
• Mangán (Mn): 0,80-1,20% idomokhoz és lemezekhez; 0,60-0,90% rudakhoz. Megjegyzés: Vastagabb szakaszok esetén a tartalom, különösen a C és Mn, módosítható az egyenletes szilárdság biztosítása érdekében.
• Szilícium (Si): Max. 0,40%.
• Foszfor (P): Max. 0,040%.
• Kén (S): Max. 0,050%.
• Réz (Cu): Fokozott légköri korrózióállóság esetén gyakran legalább 0,20% értéket írnak elő..

3. A36 acél elérhető formái és gyakori alkalmazásai

Az A36 acél egy sokoldalú anyag, amelyet különféle formákban szállítanak:

• Tányérok
• Bárok
• Szerkezeti alakzatok (például I-gerendák, szögek, csatornák)

Megbízható teljesítményének köszönhetően alkalmassá teszi:

• Általános épületvázak és szerkezetek.
• Híd alkatrészek.
• Alaplapok.
• Hegesztett tartályok (gyakran speciális követelményekkel, pl. víztároláshoz, esetleg módosított A36-ot igényelve).
• Horgonycsavarok (lágyacél alkalmazásokhoz).

Míg az újabb nagy szilárdságú acélokat (mint például az ASTM A992) gyakran használják a modern épületszerkezetekben, az A36 acélnak hosszú múltra tekint vissza. Helyes tervezés és gyártás esetén megbízható és gazdaságos választásnak bizonyul számos szerkezeti igény kielégítésére.

4. A36 acél hegeszthetőségi szempontjai

Az A36 acél könnyen hegeszthető. A sikeres hegesztéshez azonban oda kell figyelni a részletekre:

• Alkalmazza a megfelelő eljárásokat: Alkalmazzon a vastagságnak és a kötés kialakításának megfelelő minősített hegesztési technikákat.
• Hegesztőanyag kiválasztása: Olyan hegesztőanyagokat (pálcákat, huzalokat) válasszon, amelyek megfelelnek vagy meghaladják az A36 acél minimális szilárdsági követelményeit.
• Potenciális túlerő: Az A36 acél tényleges szilárdsága gyakran valamivel magasabb, mint a megadott minimum. A kritikus hegesztéseknél célszerű lehet a hegesztési méreteket valamivel nagyobb szilárdsági feltételezések alapján tervezni (hasonlóan az 50-es minőségű acélok esetében alkalmazottakhoz) a megfelelő kötésteljesítmény biztosítása érdekében.

5. A36 acél tartóssági és tervezési tényezők

• Törésállóság: Az A36 képlékeny-rideg átmeneti hőmérséklete magasabb, mint egyes speciális szerkezeti acéloké, de széles körű használata megbízható teljesítményt mutat a rideg törésekkel szemben normál üzemi körülmények között, megfelelő tervezés esetén. Kerülje az éles bevágásokat, a nagy feszültségkoncentrációkat és a szokatlanul alacsony üzemi hőmérsékleteket.
• Lamelláris szakadás: A lemezes szakadás lehetőségét a tervezés során fel kell mérni azokban a kötésekben, ahol a lemez vastagságán keresztül feszültség üthető fel.

6. Specifikáció részletei

A36 acél rendelésekor vagy megadásakor:

• Teljes megnevezés: Lásd a teljes “ASTM A36” szabványt.
• Űrlap megadása: Világosan adja meg a kívánt termékformát (lemez, rúd, alak) és méreteit.
• További követelmények: Jegyezze fel a különleges követelményeket (pl. tartályos alkalmazásokhoz szükséges speciális elpusztítási gyakorlat, réz hozzáadása a korrózióállóság érdekében).
• A kontextus számít:  Bizonyos alkatrészek, például csapágylemezek vagy rudak használatát az A36 szabvány vagy a kapcsolódó tervezési előírások külön záradékai szabályozhatják.

7. Egyenértékű osztályzatok