Proprietăți mecanice și diferențe de rezistență la coroziune ale claselor de oțel Corten (A588, S355J2W, Q355NH)

Oțelul Corten (oțel pentru rezistență la intemperii) este utilizat pe scară largă în construcții, poduri, transporturi și alte domenii datorită performanței sale excelente de auto{0}}protecție. Cu toate acestea, diferite standarde internaționale au formulat diverse clase de oțel Corten, printre care ASTM A588 (standard american), EN 10025-5 S355J2W (standard european) și GB/T 4171 Q355NH (standard chinezesc) sunt cele mai populare. Diferențele de proprietăți mecanice (rezistența la curgere, rezistența la impact) și rezistența la coroziune dintre aceste grade afectează direct selecția proiectelor, durata de viață și controlul costurilor. Acest articol va compara în mod sistematic acești indicatori de performanță de bază pentru a oferi o referință clară pentru clienții străini.

Proprietăți mecanice ale gradului A588

Proprietățile mecanice ale plăcii S355J2W+N

Proprietăţile mecanice aleQ355NH

1. Comparația proprietăților mecanice

Proprietățile mecanice sunt garanția de bază pentru siguranța structurală a oțelului Corten, iar indicatorii cheie includ limita de curgere (stresul minim pe care materialul îl poate rezista fără deformare permanentă) și tenacitatea la impact (capacitatea de a rezista la rupere sub sarcină bruscă). Mai jos este o comparație detaliată a celor trei clase:

1.1 Limita de curgere

Limita de curgere determină capacitatea de încărcare-a componentelor din oțel Corten. Toate cele trei clase aparțin oțelului Corten cu rezistență medie și înaltă-, dar există mici diferențe în ceea ce privește cerințele minime de curgere:

ASTM A588 (Standard american): Limita de curgere minimă este Mai mare sau egală cu 345 MPa (50 ksi). Este împărțit în mai multe sub-grade (cum ar fi Gr.A, Gr.K), iar cerințele de limită de curgere ale diferitelor sub-grade sunt consecvente, diferă în principal în ceea ce privește conținutul de impurități și elementele de rafinare a cerealelor (cum ar fi Gr.K conține Nb/V pentru a optimiza structura cerealelor).

EN 10025-5 S355J2W (Standard european): Limita de curgere minimă este Mai mare sau egală cu 355 MPa, care este cu 10 MPa mai mare decât A588. „355” din grad reprezintă direct valoarea minimă a limitei de curgere, iar standardul are un control strict asupra intervalului de fluctuație a limitei de curgere pentru a asigura stabilitatea capacității portante structurale.

GB/T 4171 Q355NH (Standard chinezesc): Limita de curgere minimă este Mai mare sau egală cu 355 MPa, care este la fel ca S355J2W. În comparație cu versiunea veche a Q345NH, limita de curgere a fost crescută cu 10 MPa, iar performanța mecanică generală este aliniată cu standardele internaționale avansate.

1.2 Rezistența la impact

Duritatea la impact este deosebit de critică pentru proiectele în medii cu temperatură joasă-, deoarece determină rezistența materialului la rupere fragilă. Cele trei clase au diferențe evidente în ceea ce privește temperatura de impact și cerințele de energie de impact:

ASTM A588: Standardul necesită teste de impact la 0 grade, iar energia de impact minimă este Mai mare sau egală cu 27 J. Pentru proiectele din regiuni mai reci (cum ar fi -20 de grade), trebuie personalizate sub-rezistență ridicată sub-, iar gradul implicit nu este potrivit pentru medii cu temperaturi foarte scăzute.

EN 10025-5 S355J2W: „J2” din grad indică faptul că testul de impact este efectuat la -20 de grade , iar energia minimă de impact este Mai mare sau egală cu 27 J. Are o rezistență mai bună la temperatură joasă decât gradul implicit al A588 și este potrivit pentru majoritatea regiunilor temperate și reci din Europa.

GB/T 4171 Q355NH: standardul necesită teste de impact la -20 de grade , iar energia minimă de impact este Mai mare sau egală cu 34 J, care este mai mare decât A588 și S355J2W. Are o performanță excelentă la temperatură joasă-și este potrivită în special pentru proiectele din regiunile foarte reci, cum ar fi nordul Chinei.

2. Comparația rezistenței la coroziune

Rezistența la coroziune a oțelului Corten depinde în principal de tipul și conținutul elementelor de aliere (Cu, Cr, Ni, P etc.), care favorizează în comun formarea unui strat dens de rugină -FeOOH protector. Diferențele de rezistență la coroziune ale celor trei grade se reflectă în configurația elementului de aliere și indicele de rezistență la coroziune:

2.1 Compoziția elementului de aliere

ASTM A588: aparține sistemului de aliaje Cu-Cr{-Ni, cu conținut de Cu de 0,25-0,40%, conținut de Cr de 0,40-0,65% și conținut de Ni mai mic sau egal cu 0,40%. Conținutul de fosfor (P) este strict controlat (mai puțin sau egal cu 0,03%), ceea ce acordă prioritate performanței de sudare, asigurând în același timp rezistența la coroziune. Este un oțel Corten de „tip cu conținut scăzut de fosfor”.

EN 10025-5 S355J2W: standardul cere clar ca conținutul total de Cu + Cr + Ni mai mare sau egal cu 0,80%, cu conținut de Cu de 0,20-0,50%, conținut de Cr de 0,30-1,20% și conținut de Ni mai mic sau egal cu 0,65%. Poate fi personalizat în „tip cu conținut ridicat de fosfor” (S355J0WP, conținut de P 0,06-0,15%) în funcție de nevoi, iar tipul cu conținut ridicat de fosfor are o rezistență mai bună la coroziune, dar o performanță de sudare ușor redusă.

GB/T 4171 Q355NH: Adoptă sistemul de aliaje Cu-Cr{-Ni, cu un conținut de Cu de 0,25-0,55%, un conținut de Cr de 0,40-0,80% și un conținut de Ni mai mic sau egal cu 0,65%. Conținutul total de Cu + Cr + Ni este, de asemenea, mai mare sau egal cu 0,80%, ceea ce este în concordanță cu S355J2W. Are două tipuri: tip obișnuit (P mai mic sau egal cu 0,03%) și tip rezistență ridicată la intemperii (Q355GNH, P 0,07-0,15%), acoperind diferite nevoi de mediu la coroziune.

2.2 Performanța rezistenței la coroziune

ASTM A588: Indicele de rezistență la intemperii (I) Mai mare sau egal cu 6,0, iar rata anuală de coroziune în atmosfere industriale și rurale este de 0,015-0,025 mm/an. Este potrivit pentru medii cu coroziune medie-, iar măsurile auxiliare anticorozive (cum ar fi impregnarea cu silan) trebuie adăugate în zonele de coastă cu-spray salină.

EN 10025-5 S355J2W: indicele de rezistență la intemperii (I) mai mare sau egal cu 6,0, iar tipul de-fosfor ridicat (S355J0WP) are un indice de rezistență la intemperii mai mare sau egal cu 7,0. Rata anuală de coroziune în medii cu coroziune medie-este de 0,010-0,020 mm/an, ceea ce este puțin mai bun decât A588. Subclasa S355J2W(H) special concepută pentru poduri de cale ferată are o rezistență mai puternică la coroziunea ionică de clor.

GB/T 4171 Q355NH: indicele de rezistență la intemperii (I) mai mare sau egal cu 6,0, iar tipul de-rezistență la intemperii Q355GNH are un indice de rezistență la intemperii mai mare sau egal cu 7,0. Rezistența sa la coroziune este echivalentă cu cea a lui S355J2W, iar rata anuală de coroziune este de 0,010-0,020 mm/an. În comparație cu celelalte două grade, are avantaje evidente de cost (cu 15-20% mai mici decât A588 și S355J2W).

3. Rezumat și sugestii practice de selecție

Pentru a rezuma, diferențele de performanță de bază ale celor trei tipuri principale de oțel Corten sunt următoarele: în ceea ce privește proprietățile mecanice, S355J2W și Q355NH au o limită de curgere mai mare decât A588, iar Q355NH are cea mai bună rezistență la impact la temperatură joasă-; în ceea ce privește rezistența la coroziune, S355J2W și Q355GNH (tipul de-înaltă rezistență la intemperii) sunt mai bune decât A588, iar Q355NH are cea mai mare performanță de cost.

Pentru clienții străini, următoarele sugestii de selecție sunt oferite în funcție de diferitele nevoi ale proiectului:

Dacă proiectul este localizat în America de Nord și trebuie să respecte standardele locale sau acordă prioritate performanței de sudare în medii cu-coroziune medie,ASTM A588este recomandat;

Dacă proiectul este localizat în Europa sau trebuie utilizat în medii cu temperatură scăzută-(-20 de grade ) și mediu-înaltă cu coroziune și are cerințe ridicate pentru stabilitatea performanței,EN 10025-5 S355J2Weste recomandat; pentru medii cu-coroziune ridicată, cum ar fi zonele de coastă, poate fi selectat S355J0WP (tip cu-fosfor ridicat);

Dacă proiectul urmărește performanța costurilor sau trebuie să echilibreze rezistența înaltă, duritatea la temperatură scăzută-și rezistența la coroziune,GB/T 4171 Q355NHeste recomandat; pentru medii cu-coroziune ridicată, Q355GNH (tip de-rezistență la intemperii) poate fi egalat.