الصلب S690عبارة عن درجة -من الفولاذ الإنشائي عالي القوة محدد بموجب المعيار EN 10025-6، ومعروف على نطاق واسع بقوته الإنتاجية الاستثنائية وقابلية اللحام الموثوقة. وبسبب هذه الخصائص، يتم استخدامه على نطاق واسع في تطبيقات البناء والهندسة الصعبة.
يتكون الفولاذ بشكل أساسي من الكربون (C)، والمنغنيز (Mn)، والسيليكون (Si)، بينما تعمل الإضافات الخاضعة للرقابة من الكروم (Cr)، والنيكل (Ni)، والموليبدينوم (Mo) على تعزيز قوته وصلابته وأدائه الميكانيكي العام.
الوصف العام ونظرة عامة على الأداء
يتميز الفولاذ S690 بمقاومة إنتاج عالية للغاية، تتراوح عادة من 690 ميجا باسكال إلى 960 ميجا باسكال، مما يتيح للمصممين استخدام أقسام الألواح الرقيقة دون التضحية بقدرة تحمل الحمل-. وينتج عن ذلك انخفاض الوزن الهيكلي، وانخفاض استهلاك المواد، وتوفير تكاليف النقل والتركيب.
بالإضافة إلى القوة، يُظهر الفولاذ S690 صلابة وليونة جيدة، وهو أمر ضروري للهياكل المعرضة للتحميل الدوري أو الاهتزاز أو قوى التأثير.
المزايا الرئيسية للصلب S690
قوة عالية-إلى-كفاءة الوزن
يسمح بتصميمات هيكلية أخف مع الحفاظ على هوامش أمان عالية.
قابلية اللحام ممتازة
متوافق مع طرق اللحام القياسية، مما يحسن كفاءة التصنيع.
أداء صلابة موثوق
يحافظ على الاستقرار الميكانيكي في ظل ظروف الخدمة ذات درجات الحرارة المنخفضة.
القيود واعتبارات التصميم
ارتفاع تكلفة المواد
أكثر تكلفة من الفولاذ الهيكلي التقليدي بسبب محتوى السبائك والمعالجة الحرارية.
حساسية منخفضة لدرجات الحرارة
يجب تقييم مخاطر الكسر الهش لتطبيقات المناطق الباردة.
مقاومة التآكل المعتدلة
غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى حماية إضافية للسطح في البيئات العدوانية.
لقد أصبح الفولاذ S690 شائعًا بشكل متزايد في البناء الثقيل، والتعدين، والهندسة البحرية، ومشاريع البنية التحتية-الواسعة النطاق، مما يعكس طلب الصناعة على المواد الهيكلية-الأعلى أداء.
التسميات البديلة والمعايير والدرجات المماثلة
| الجسم القياسي | الصف / التعيين | منطقة | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| أونس | S690QL | الولايات المتحدة الأمريكية | أقرب ما يعادل درجة EN |
| أستم | A572 الصف 65 | الولايات المتحدة الأمريكية | قوة مماثلة، كيمياء مختلفة |
| إن | S690QL | أوروبا | تستخدم على نطاق واسع الصف الهيكلي |
| الدين | 1.8928 | ألمانيا | تسمية مكافئة |
| جيس | SM490YB | اليابان | إنتاجية مماثلة، وسبائك مختلفة |
| ايزو | إن 10025-6 | دولي | معيار الفولاذ الهيكلي عالي الإنتاجية |
على الرغم من أن هذه الدرجات قد تظهر مستويات مماثلة لقوة الخضوع، إلا أن الاختلافات في التركيب الكيميائي ومتانة التأثير ومتطلبات المعالجة الحرارية يمكن أن تؤثر بشكل كبير على أداء الخدمة وملاءمتها.
خصائص المواد
1 التركيب الكيميائي (نموذجي)
| عنصر | محتوى (٪) |
|---|---|
| الكربون (ج) | 0.10 – 0.20 |
| المنغنيز (من) | 1.20 – 1.60 |
| السيليكون (سي) | 0.10 – 0.50 |
| الكروم (الكروم) | أقل من أو يساوي 0.30 |
| النيكل (ني) | أقل من أو يساوي 0.30 |
| الموليبدينوم (مو) | 0.10 – 0.15 |
وظائف صناعة السبائك:
يزيد الكربون من القوة والصلابة مع تقليل الليونة إذا كانت زائدة.
المنغنيز يحسن الصلابة ومقاومة التأثير.
يعمل السيليكون كمزيل للأكسدة ويساهم في تعزيز القوة.
2 الخواص الميكانيكية (مروية ومخففة)
| ملكية | درجة حرارة الاختبار | القيمة المترية | القيمة الإمبراطورية | معيار الاختبار |
|---|---|---|---|---|
| قوة الخضوع (0.2%) | درجة حرارة الغرفة | 690 - 960 ميجا باسكال | 100 – 139 رطل لكل بوصة مربعة | أستم E8 |
| قوة الشد | درجة حرارة الغرفة | 770 - 1100 ميجا باسكال | 112 – 160 كيلو باسكال | أستم E8 |
| استطالة | درجة حرارة الغرفة | 12 – 20% | 12 – 20% | أستم E8 |
| صلابة برينل | درجة حرارة الغرفة | 200 - 300 حصان | 200 - 300 حصان | أستم E10 |
| طاقة التأثير (شاربي الخامس) | -20 درجة | أكبر من أو يساوي 27 J | أكبر من أو يساوي 20 قدمًا · رطل | أستم E23 |
هذا المزيج من قوة الإنتاج العالية، وقدرة الشد، ومقاومة الصدمات يمكّن الفولاذ S690 من الأداء بشكل موثوق في ظل ظروف التحميل الثابتة والديناميكية العالية.
3 الخصائص الفيزيائية
| ملكية | القيمة (متري) | القيمة (الإمبراطورية) |
|---|---|---|
| كثافة | 7850 كجم/م3 | 0.284 رطل/بوصة³ |
| نطاق الذوبان | 1425 – 1540 درجة | 2600 – 2800 درجة فهرنهايت |
| الموصلية الحرارية | 50 W/m·K | 34.5 وحدة حرارية بريطانية·بوصة/ساعة·قدم²· درجة فهرنهايت |
| حرارة محددة | 460 جول/كجم·ك | 0.11 وحدة حرارية بريطانية/رطل · درجة فهرنهايت |
| التمدد الحراري | 12 × 10⁻⁶ /K | 6.67 × 10⁻⁶ / درجة ف |
تعتبر هذه الخصائص حاسمة عند تصميم الهياكل المعرضة للتغير الحراري، أو التعرض للحرارة، أو قيود الأبعاد.
4 سلوك التآكل
| بيئة | حالة | مستوى المقاومة | ملحوظات |
|---|---|---|---|
| كلوريدات | 3–5% | عدل | تأليب المخاطر |
| حمض الكبريتيك | 10–20% | فقير | غير مناسب |
| مياه البحر | المحيطة | عدل | طلاء مطلوب |
يوفر الفولاذ S690 مقاومة متأصلة محدودة للتآكل وهو عرضة للتنقر والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي، خاصة في البيئات البحرية أو البيئات العدوانية كيميائيًا.
5 المقاومة للحرارة
| المعلمة | درجة حرارة | ملاحظات |
|---|---|---|
| الخدمة المستمرة | أقل من أو يساوي 400 درجة | أداء مستقر |
| خدمة متقطعة | أقل من أو يساوي 500 درجة | خطر الأكسدة |
| عتبة التحجيم | ~600 درجة | تدهور السطح |
يظل الاحتفاظ بالقوة مقبولاً في درجات الحرارة المرتفعة، على الرغم من أنه ينبغي النظر في الحماية من الأكسدة.
6 خصائص التصنيع
قابلية اللحام
| طريقة اللحام | حشو معدني | ملحوظات |
|---|---|---|
| ميغ | ER70S-6 | مناسبة للألواح الرقيقة |
| تيج | ER70S-2 | اللحام الدقيق |
| SMAW | E7018 | يوصى بالتسخين المسبق |
يؤدي التسخين المسبق المناسب والمعالجة الحرارية بعد اللحام- إلى تقليل خطر التشقق وضمان سلامة اللحام.
القدرة على التصنيع
| المعلمة | S690 | إيسي 1212 |
|---|---|---|
| مؤشر قابلية التشغيل الآلي | 60 | 100 |
| سرعة القطع | ~ 30 م/دقيقة | ~50 م/دقيقة |
تعتبر الأدوات عالية القوة والمعلمات المحسنة- ضرورية لإجراء تصنيع فعال.
القابلية للتشكيل والمعالجة الحرارية
يدعم الفولاذ S690 التشكيل البارد والساخن، على الرغم من الحاجة إلى قوى ثني أعلى. يزيد التبريد من الصلابة والقوة، بينما يعمل التقسية على تحسين المتانة والليونة.
التطبيقات النموذجية
| قطاع | طلب | الملكية الرئيسية المستخدمة |
|---|---|---|
| بناء | المباني الشاهقة-المباني الشاهقة | قوة إنتاجية عالية |
| التعدين | دلاء حفارة | مقاومة التأثير |
| في الخارج | منصات النفط | القوة والمتانة |
| مواصلات | الجسور | تخفيض الوزن |
وتشمل الاستخدامات الإضافية أذرع الرافعة، والإطارات الصناعية، ومكونات الآلات الثقيلة.
اعتبارات الاختيار - المقارنة مع الدرجات الأخرى
| ملكية | S690 | S355 | S460 | تعليق |
|---|---|---|---|---|
| قوة العائد | 690 ميجا باسكال | 355 ميجا باسكال | 460 ميجا باسكال | S690 الأقوى |
| مقاومة التآكل | عدل | جيد | عدل | S355 أفضل |
| قابلية اللحام | ممتاز | جيد | عدل | ميزة S690 |
| القدرة على التصنيع | معتدل | جيد | فقير | الأدوات المطلوبة |
| التكلفة النسبية | عالي | معتدل | عالي | عامل الميزانية |
| التوفر | معتدل | عالي | معتدل | S355 مشترك |
الفولاذ S690 عبارة عن مادة هيكلية-عالية الأداء تم تصميمها للتطبيقات التي تتطلب قوة استثنائية ووزنًا منخفضًا وقابلية لحام موثوقة.
على الرغم من أنه يوفر مزايا واضحة مقارنة بالفولاذ ذي الدرجة المنخفضة-، إلا أنه يجب مراعاة الاعتبارات المتعلقة بالتكلفة والحماية من التآكل وتعقيدات التصنيع لضمان الحصول على أفضل النتائج للمشروع.
| أستم A202/A202M | A202 الصف أ | A202 الصف ب | ||
| أستم A203/A203M | A203 الصف أ | A203 الصف ب | A203 الصف د | A203 الصف E |
| A203 الصف F | ||||
| أستم A204/A204M | A204 الصف أ | A204 الصف ب | A204 الصف ج | |
| أستم A285/A285M | A285 الصف أ | A285 الصف ب | A285 الصف ج | |
| أستم A299/A299M | A299 الصف أ | A299 الصف ب | ||
| أستم A302/A302M | A302 الصف أ | A302 الصف ب | A302 الصف ج | A302 الصف د |
| أستم A387/A387M | A387 الصف 11 الفئة 1 | A387 الصف 11 الفئة 2 | A387 الصف 12 الفئة 1 | A387 الصف 12 الفئة 2 |
| A387 الصف 22 الفئة 1 | A387 الصف 22 الفئة 2 | A387 الصف 5 الفئة 1 | A387 الصف 5 الفئة 2 | |
| أستم A515/A515M | A515 الصف 60 | A515 الصف 65 | A515 الصف 70 | |
| أستم A516/A516M | A516 الصف 55 | A516 الصف 60 | A516 الصف 65 | A516 الصف 70 |
| أستم A517/A517M | A517 الصف أ | A517 الصف ب | A517 الصف ه | A517 الصف F |
| A517 الصف ح | A517 الصف S | A517 الصف ص | A517 الصف س | |
| أستم A533/A533M | A533 الصف أ | A533 الصف ب | A533 الصف ج | A533 الصف د |
| أستم A537A537M | A537 فئة 1 | A537 فئة 2 | A537 الفئة 3 | |
| أستم A612/A612M | ||||
| أستم A662/A662M | A662 الصف أ | A662 الصف ب | A662 الصف ج | |
| أسمي SA202/SA202M | SA202 الصف ب | SA202 الصف ب | ||
| أسمي SA203/SA203M | SA203 الصف أ | SA203 الصف ب | SA203 الصف د | SA203 الصف E |
| SA203 الصف F | ||||
| أسمي SA204/SA204M | SA204 الصف أ | SA204 الصف ب | SA204 الصف ج | |
| أسم SA285/SA285M | SA285 الصف أ | SA285 الصف ب | SA285 الصف ج | |
| أسم SA299/SA299M | SA299 الصف أ | SA299 الصف ب | ||
| أسم SA302/SA302M | SA302 الصف أ | SA302 الصف ب | SA302 الصف ج | |
| أسم SA387/SA387M | SA387 الصف 11 الفئة 1 | SA387 الصف 11 الفئة 2 | SA387 الصف 12 الفئة 1 | SA387 الصف 12 الفئة 2 |
| SA387 الصف 22 الفئة 1 | SA387 الصف 22 الفئة 2 | SA387 الصف 5 الفئة 1 | SA387 الصف 5 الفئة 2 | |
| أسم SA515/SA515M | SA515 الصف 60 | SA515 الصف 65 | SA515 الصف 70 | |
| أسم SA516/SA516M | SA516 الصف 55 | SA516 الصف 60 | SA516 الصف 65 | SA516 الصف 70 |
| أسم SA517/SA517M | SA517 الصف أ | SA517 الصف ب | SA517 الصف E | SA517 الصف F |
| SA517 الصف H | SA517 الصف S | SA517 الصف P | SA517 الصف س | |
| أسم SA533/SA533M | A533 الصف أ | A533 الصف ب | A533 الصف ج | A533 الصف د |
| أسم SA537/SA537M | SA537 فئة 1 | S537 فئة 2 | SA537 فئة 3 | |
| أسم SA612/SA612M | ||||
| أسم SA662/SA662M | SA662 الصف أ | SA662 الدرجة ب | SA662 الصف ج | |
| إي إن10028-2 | P235GH | P265GH | P295GH | P355GH |
| 16 مو 3 | ||||
| إي إن10028-3 | P275NH | P275NL1 | P275NL2 | |
| P355N | P355NH | P355NL1 | P355NL2 | |
| P460NH | P460NL1 | P460NL2 | ||
| EN10028-5 | P355M | P355ML1 | P355ML2 | |
| P420M | P420ML1 | P420ML2 | ||
| P460M | P460ML1 | P460ML2 | ||
| EN10028-6 | P355Q | P355QH | P355QL1 | P355QL2 |
| P460Q | P460QH | P460QL1 | P460QL2 | |
| P500Q | P500QH | P500QL1 | P500QL2 | |
| P690Q | P690QH | P690QL1 | P690QL2 | |
| جيس G3115 | SPV235 | SPV315 | SPV355 | SPV410 |
| SPV450 | SPV490 | |||
| جيس G3103 | SB410 | SB450 | SB480 | SB450M |
| SB480M | ||||
| GB713 | Q245R | Q345R | Q370R | 18MnMoNbR |
| 13مننيمور | 15CrMoR | 14Cr1MoR | 12Cr2Mo1R | |
| 12Cr1MoVR | ||||
| GB3531 | 16MnDR | 15MnNiDR | 09MnNiDR | |
| الدين 17155 | أهلاً | مرحباً | 17Mn4 | 19Mn6 |
| 15 مو 3 | 13CrMo44 | 10CrMo910 |
