JR، J0، J2، NH/NLH، MH/MLH: ماذا تعني في الواقع لاحقات درجة القسم المجوف EN 10219/EN 10210

أي شخص مصادر قسم جوفاء الهيكلية تحتإن 10219(بارد-متشكل) أوإن 10210(الساخنة-المنتهية) تصطدم في النهاية بجدار من أسماء الدرجات المتطابقة تقريبًا-: S355JR، S355J2H، S355NH، S355NLH، S355MH، S355MLH. يظل رقم قوة الخضوع كما هو - 355 MPa - بينما تستمر اللاحقة في التغير. من المغري التعامل مع هذه المنتجات على أنها أشكال تسويقية لنفس المنتج. إنهم ليسوا كذلك. تصف كل لاحقة مجموعة محددة من مسار التصنيع والمتانة المضمونة في درجات الحرارة المنخفضة-، ويعد خلطهما في أمر الشراء واحدًا من - الأكثر شيوعًا والأكثر تكلفة لإصلاح الأخطاء - المتأخرة في شراء الفولاذ الهيكلي.

تشرح هذه القطعة ما يؤكده كل حرف فعليًا، وسبب وجود الاختلافات، وكيفية الاختيار بشكل صحيح بدلاً من التخمين.

الشيء الأساسي الذي يجب فهمه هو أن JR/J0/J2 وNH/NLH وMH/MLH ليست ثلاثة مستويات من نفس المقياس. إنها تمثل ثلاث طرق متميزة للوصول إلى مقطع مجوف نهائي، كل منها مرفق بها ضمان المتانة الخاص بها:

سلسلة J- (JR، J0، J2/K2)- شرط التسليم الأساسي. يتم ببساطة دحرجة الفولاذ على الساخن-أو تشكيله على البارد-كما هو-دون أي خطوة إضافية للمعالجة الحرارية. المتانة هي كل ما توفره البنية المجهرية-المدرفلة/المتشكلة-بشكل طبيعي، ويتم اختبارها في درجات حرارة أكثر برودة تدريجيًا اعتمادًا على الحرف.

سلسلة -N (NH، NLH)- هو مادة تغذية الملف أو اللوحةتطبيع: يتم إعادة تسخينها إلى درجة حرارة معينة أعلى من نطاق التحويل ويتم تبريدها بالهواء-، مما يؤدي إلى تحسين بنية الحبوب بعد الانتهاء من الدرفلة الأولية على الساخن بالفعل. هذه خطوة معالجة منفصلة ومتميزة.

سلسلة M- (MH، MLH)- المادة الخام هيتوالت ميكانيكيا حراريا: يحدث صقل الحبوبخلالويتم تمرير عملية الدرفلة الساخنة-النهائية بنفسها، من خلال خفض درجة الحرارة المتحكم فيه والتبريد المتسارع، وليس كمعالجة منفصلة بعد ذلك.

هذه هي تصنيفات مستوى المتانة-المبدئية، وهي تنطبق على الفولاذ الإنشائي القياسي المدلفن على الساخن (EN 10025-2) بالإضافة إلى ما يعادله من المقاطع المجوفة (إن 10219-1/إن 10210-1، مع إضافة "H" للقسم المجوف). تضمن الثلاثة جميعها نفس 27 جول من طاقة التصادم ذات درجة Charpy V- - والفرق هو محض درجة الحرارة التي يتم ضمان تلك الطاقة عندها:

جي آر- 27J عند +20 درجة (درجة حرارة الغرفة). لا يوجد ضمان للطقس البارد-على الإطلاق.

J0- 27J عند 0 درجة . خطوة متواضعة للأعلى، مناسبة للمناخات المعتدلة دون ظروف الشتاء القاسية.

J2- 27J عند -20 درجة . الخيار الأكثر شيوعًا للأعمال الفولاذية الهيكلية العامة الخارجية في معظم أنحاء أوروبا والمناخات المماثلة.

هناك أيضًا أK2متغير في بعض المعايير، والذي يضمن 40J أعلى عند -20 درجة بدلاً من 27J الخاص بـ J2 - وهو مطلب أكثر صرامة عند نفس درجة الحرارة، على الرغم من أنه أقل شيوعًا من J2 للمقاطع المجوفة.

بالنسبة لحصة كبيرة من إطارات المباني العادية والمستودعات والهياكل الصناعية الخفيفة، فإن J2H هو الوضع الافتراضي العملي: هامش صلابة مناسب لمعظم التعرض الخارجي دون دفع تكاليف خطوة المعالجة التي لا يحتاجها التصميم.

بمجرد أن يحتاج المشروع إلى صلابة مضمونة أقل من -20 درجة، أو يحتاج إلى صلابة أفضلفي-20 درجة مما توفره J2، تنتقل المحادثة إلى السلسلة N.

نيو هامبشاير- يضمن 40J عند -20 درجة (امتصاص طاقة أعلى بكثير من 27J لـ J2 عند نفس درجة الحرارة).

NLH- يمتد الضمان إلى -50 درجة عند 27J، وهي أبرد فئة صلابة رسمية قياسية لهذه الدرجات.

يأتي التحسن من التطبيع: إعادة تسخين مادة التغذية في نطاق الأوستينيت وتبريدها بالهواء-يؤدي إلى تحسين بنية الحبوب، مما يؤدي بشكل مباشر إلى تحسين صلابة الكسر. وفقًا لنظام تصنيف الفولاذ EN 10020، هذا هو المكان الذي تبدأ فيه العائلة أيضًا بالانقسام حسب القوة:

تظل S275NH/NLH وS355NH/NLH مصنفة على أنها فولاذ عالي الجودة غير{2}}سبائكي، بينما تصعد S460NH/NLH إلى فئة الفولاذ الخاص بالسبائك، مما يعكس السبائك الدقيقة الإضافية اللازمة للوصول إلى إنتاجية 460 ميجا باسكال مع الاستمرار في تلبية مواصفات المتانة.

تعتبر درجات NH/NLH الاختيار القياسي للهياكل المناخية الباردة حقًا-، والمنصات البحرية، والبنية التحتية حيث يكون خطر الكسر الهش عند درجة حرارة الخدمة المنخفضة مصدر قلق حقيقي للتصميم وليس مجرد إجراء شكلي.

MH وMLH يستهدفاننفسدرجات حرارة اختبار التأثير والطاقات مثل NH وNLH على التوالي - لا يتغير ضمان المتانة. ما يتغير هو كيفية تحقيق صقل الحبوب. يعمل الدرفلة الميكانيكية الحرارية على بناء بنية الحبوب الدقيقة-في عملية الدرفلة نفسها، من خلال التحكم في درجة حرارة التشطيب والتبريد المتسارع، بدلاً من الحاجة إلى معالجة حرارية متميزة بعد ذلك.

تظهر النتيجة العملية في الكيمياء: للوصول إلى مجموعة معينة من القوة والمتانة، تحتاج درفلة TM بشكل عام إلى كمية أقل من الكربون والسبائك مقارنة بمسار التطبيع، مما يقلل من قيمة الكربون المكافئة للفولاذ (CEV). يُترجم انخفاض CEV مباشرةً إلى لحام أسهل - متطلبات تسخين مسبق أقل أو معدومة، وإجراء لحام أكثر تسامحًا، ومخاطر أقل لتكسير الهيدروجين في المنطقة المتأثرة بالحرارة-. بالنسبة للهياكل التي ستشهد لحامًا واسع النطاق في الموقع، فهذه ميزة حقيقية وقابلة للقياس، وليست تمييزًا تسويقيًا بين عمليتين إنتاجيتين.

المقايضة- هي التوفر: تكون مواد سلسلة M-المدرفلة TM-عادةً عبارة عن عملية تشغيل مجدولة بدلاً من عنصر سلعة مخزنة، على غرار درجات القوة العالية-من سلسلة N-، لذا فإن تخطيط المهلة الزمنية أكثر أهمية من مخزون J2H القياسي.

الخطأ الأكثر شيوعًا الذي يرتكبه المشترون هو افتراض أن الدرجات N أو M هي ببساطة "أفضل" أو "أعلى قوة" من سلسلة J-، وتحديدها افتراضيًا لأي شيء يبدو مهمًا من الناحية الهيكلية. إنها ليست ترقية للقوة - يتمتع كل من S355J2H وS355NH بنفس الإنتاجية البالغة 355 ميجا باسكال. ما تشتريه شركة NH هو ضمان المتانة عند درجة حرارة أكثر برودة، ويتم تحقيقه من خلال خطوة معالجة إضافية تضيف تكلفة، وفي كثير من الأحيان، مهلة زمنية.

هذا يقطع في كلا الاتجاهين. إن الإفراط في تحديد درجة -NH أو MH لمشروع لن يشهد مطلقًا درجات حرارة تقترب من -20 درجة يعني الدفع مقابل مسار معالجة لا يستخدمه التصميم، ومن المحتمل الانتظار لتشغيل مطحنة مجدولة بدلاً من السحب من المخزون. ضمن -التحديد - الإعداد الافتراضي لـ J2H لأنه الخيار المألوف والمتاح، دون التحقق من درجة حرارة خدمة التصميم الفعلية لكل EN 1993-1-10 - يمكن أن يترك الهيكل بدون هامش صلابة الكسر الذي تتطلبه ظروف التعرض فعليًا.

مثال على ذلك:قام أحد المُصنعين ببناء هيكل تخزين غير مُدفأ في منطقة ذات قيعان شتوية منتظمة بالقرب من - 30 درجة، وقد اقتبس في البداية القسم المجوف القياسي S355J2H، نظرًا لأنه كان الخيار المجهز بسهولة والذي يحمله المورد المعتاد. أشارت مراجعة التصميم وفقًا لطريقة اختيار المتانة EN 1993-1-10 إلى أن ضمان J2H's -20 درجة لا يغطي الحد الأدنى لدرجة حرارة الخدمة بالموقع بهامش مناسب. يؤدي تبديل الأعضاء الأساسيين إلى S355NH (40J عند -20 درجة، مما يوفر هامشًا أكبر بكثير من J2) إلى حل مشكلة فحص التصميم دون الحاجة إلى الانتقال إلى فئة -50 درجة NLH، والتي كانت ستضيف تكلفة غير ضرورية ومدة زمنية لموقع لا يقترب من -50 درجة عمليًا. لم يكن الدرس "تحديد درجة برودة دائمًا" - بل كان مطابقة الضمان لدرجة حرارة الخدمة المحسوبة الفعلية بدلاً من اختيار الخيار الأرخص أو الأكثر تحفظًا.

عندما يمكن تلبية متطلبات المتانة للمشروع إما عن طريق NH أو MH (نفس درجة حرارة الاختبار والطاقة)، ​​فإن القرار عادةً ما يرجع إلى عاملين عمليين بدلاً من اختلاف الأداء: نطاق اللحام وتوافر المطحنة. إذا كان الهيكل يتضمن لحامًا مكثفًا في الموقع، فإن مكافئ الكربون المنخفض لسلسلة M- وتأهيل إجراء اللحام الأسهل غالبًا ما يبرران الاختيار حتى عند نقطة سعر مماثلة لسلسلة N-. إذا كان اللحام في حده الأدنى والجدول الزمني للمشروع ضيقًا، فإن أي مسار يتم تشغيله في الطاحونة أو متوفر في المخزون في وقت الطلب قد يكون ببساطة الإجابة الأكثر عملية - ومن المفيد سؤال المورد مباشرة عن المسار الذي تم وضعه بالفعل للتسليم في الموعد المحدد، بدلاً من التحديد حسب العادة.

ونظرًا لأن اللاحقة تحمل معنى تقنيًا حقيقيًا، فيجب أن يكون من الممكن التحقق منها على الورق، وليس فقط الوثوق بها من خلال قائمة المنتجات. ستظهر شهادة مطحنة EN 10204 3.1 المناسبة لهذه الدرجات نتائج اختبار Charpy الفعلية عند درجة الحرارة المحددة لتلك الحرارة، وليس مجرد ملاحظة النجاح/الفشل - بالإضافة إلى التركيب الكيميائي الذي يؤكد ما إذا كانت المادة قد تم إنتاجها عبر المسار الطبيعي أو الميكانيكي الحراري حيث تم تحديد هذا التمييز. يعد المورد الذي يمكنه الاطلاع على هذه الشهادة وشرح المسار الذي تم استخدامه وسبب مطابقته لمتطلبات المتانة لمشروعك، بمثابة إشارة أقوى للمصادر الصحيحة من اسم الدرجة المطبوع على علامة المطحنة. عندما تكون المتانة مهمة حقًا لحالة سلامة الهيكل الخاص بك، فإن تلك الأوراق هي المنتج الفعلي - والفولاذ هو مجرد آلية التسليم له.

اتصل الآن