小さな橋のようなプロジェクトに取り組んでいる場合, 住宅フレーム, または、信頼性が手頃な価格を満たしている産業機械が、信頼できる多目的な炭素鋼が必要です。ASTM A36炭素鋼 グローバルに最も広く使用されている低炭素鋼です, しかし、それが非常に多くのアプリケーションにとってそれを頼りにするものは何ですか? そして、S355やS420のようなより強力なグレードに対してどのように積み重なっていますか? このガイドは、その重要な特性を分解します, 実世界の使用, 製造手順, そして比較するための比較は、それがあなたのプロジェクトに適しているかどうかを判断するのに役立ちます.
1. ASTM A36炭素鋼の材料特性
ASTM A36の最大の利点は、バランスです機械的強度, 延性, および費用対効果 - 非排気ロードアプリケーションに最適です. そのコア特性に飛び込みましょう:
重要な合金組成
- 炭素含有量: 0.25-0.29% (スチールを溶接や機械の機械を簡単に保つのに十分な低さ, しかし、基本的な強さには十分に高い).
- その他の要素: マンガン (0.80-1.20%, 靭性と引張強度を高めます), リン (マックス 0.040%, 脆性を防ぐために制限されています), 硫黄 (マックス 0.050%, 機械加工の問題を避けるために制御されます), とシリコン (マックス 0.40%, 生産中のエイズ脱酸化). 高価なマイクロアロはありません (ニオビウムやバナジウムのように) 必要です - 維持コストは低くなります.
重要な機械 & 物理データ
| 財産 | 典型的な値 | テスト標準 |
|---|---|---|
| 降伏強度 | 250 MPa以上 | ASTM A36 |
| 抗張力 | 400-550 MPA | ASTM A36 |
| 伸長 | 20％以上 (200mmで) | ASTM A36 |
| 硬度 (ブリネル) | ≤167HB | ASTM E10 |
| 密度 | 7.85 g/cm³ | ASTM B962 |
| 熱伝導率 | 48 w/(M・k) | ASTM C177 |
| 磁気特性 | 強磁性 (磁石を引き付けます。これは、低炭素鋼で共通しています) | – |
本当の例: ダラス建設会社がASTM A36を2階建ての商業ビルのスチールビームについてテストしました. スチール 250 MPAの降伏強度は、建物の15トンの床荷重を簡単に支えました, その間 20% 伸びが現場で梁を曲げて不規則な壁の角度に合うようにします。 (S690QLのように) できない.
2. ASTM A36炭素鋼のアプリケーション
ASTM A36は主力です日常, 費用に敏感なプロジェクト 極端な強度が必要ない場合. これがそのトップの使用です, 実用的なケースで:
- 建設とインフラストラクチャ: 住宅/商業ビルフレーム用, 小さなブリッジビーム (スパン <20 メーター), およびコンクリート補強材 (鉄筋). マイアミビルダーがASTM A36を使用しました 50+ 3階建てのアパートの鉄筋 - 鋼の延性は、コンクリートの注ぎの間に亀裂を防ぎました, そして、その低コスト削減材料費 20% vs. S275を使用します.
- 機械工学: ギアハウジング用, プーリーシステム, および小さなマシンフレーム. シカゴの機械メーカーは、芝刈り機エンジンフレームにASTM A36を使用しています。 (低炭素含有量のおかげです) 工場で生産します 100+ 1日あたりのフレーム, そして、その強さは使用中の振動に抵抗します.
- 自動車産業: 軽量のトラックフレーム用, トレーラーヒッチ, および非批判的なエンジン部品 (例えば。, オイルフライパン). デトロイトオートサプライヤーは、ピックアップトラックのベッドフレームにASTM A36を使用します。スチールの溶接性により、労働者が部品に迅速に参加できます, そして、そのタフネスは貨物からのマイナーなへこみを処理します.
- 造船: 小さなボートの船体用 (長さ <15 メーター) ドックの杭. シアトルのボートヤードは、ASTM A36ハルを備えた10メートルの漁船を構築します。 (塗料で) 塩水に立ち向かいます, そして、その低コストにより、ボートは地元の漁師にとって手頃な価格になります.
- 農業機器: トラクターホイールリム用, プラウブレード, と干し草のバラーフレーム. オマハの農業機器メーカーは、プラウブレードにASTM A36を使用しています - その硬度 (≤167HB) 抵抗して土壌からの着用, そして、その延性は、岩を打つときに壊れるのを防ぎます.
- その他の用途: 配管システム (低圧水/ガスライン), ストレージタンク (10,000-リットル燃料タンク), 鋼製の製造 (カスタム手すりと階段), そして 一般的な産業用途 (ワークベンチ, ツールボックス).
3. ASTM A36炭素鋼の製造プロセス
ASTM A36の生産は簡単です (複雑な熱処理はありません), コストを抑えます. これが段階的な内訳です:
- スチール製造: 豚の鉄に精錬された鉄鉱石から始めます, 次に、基本的な酸素炉で洗練します (bof) - 低炭素鋼の最も費用対効果の高い方法. 調整します 合金組成 by adding manganese and limiting sulfur/phosphorus to meet ASTM A36 specs. ピッツバーグ鉄鋼工場が生産しています 500+ BOFを使用して、毎日A36 A36溶融鋼のトン.
- 継続的なキャスト: 溶融鋼を金型に注ぎ、スラブを作ります (150-200厚さmm) または花. 高速冷却 (100°C/min) ここで使用されます - 高強度鋼のようなものではありません, ASTM A36は、穀物の洗練のためにゆっくりと冷却する必要はありません.
- ホットローリング: スラブを1100-1200°Cに加熱し、最終的な形に丸めます (プレート, ビーム, バー). ホットローリングはASTM A36の主なプロセスです。ほとんどのアプリケーションには冷たいローリングは必要ありません, 鋼の表面仕上げは建設/機械に十分であるためです. 例えば, ASTM A36プレートは、構築フレームのために5〜20mmの厚さに丸められています.
- アニーリング (オプション): 余分な延性が必要な部品にのみ使用されます (例えば。, 曲げレール). 650〜700°Cに加熱します, 保持します 1 時間, その後、ゆっくりと涼しくなります. フェニックスメタルショップは、カスタム階段レールを作る前にASTM A36をアニールします。これにより、労働者はひび割れずに鋼を曲線に曲げることができます.
- 漬物: 酸化物の鱗を除去するために塩酸中のホットロール鋼を浸漬します. 漬物は、絵画が必要なASTM A36部品に一般的です (例えば。, 構築フレーム) - 塗料が均等に付着するようにします.
- 機械加工: 標準の高速鋼を使用します (HSS) ツール - 高価な炭化物ツールは必要ありません. ASTM A36の低硬度 (≤167HB) ドリルするのを速くします, 工場, カット - シカゴの工場機械 200+ HSSドリルを備えたShiftsごとにASTM A36ギアハウジング.
- 溶接: 一般的な方法で非常に簡単に溶接できます (自分, ティグ, スティック溶接). 部品には予熱する必要はありません <25MM厚 - ヒューストン溶接ショップは、MIG溶接を使用して建物用のASTM A36ビームに参加します, 溶接亀裂の問題はゼロです.
- 品質管理: Test each batch for 降伏強度 (250 MPa以上) そして 抗張力 (400-550 MPA) ASTM A36ごと. 単純な目視検査では、表面欠陥がないか確認してください (例えば。, 傷) - 費用のかかる超音波検査は必要ありません.
6. ASTM A36炭素鋼の標準と仕様
本物のASTM A36を確実に取得することを確認します, これらの標準のコンプライアンスを常に確認してください:
- ASTM A36: The core American standard—defines the steel’s 合金組成, 機械的特性, および製造要件. 北米で低炭素構造鋼の最も広く認識されている仕様です.
- で 10025-2 (S235Jr): ヨーロッパ同等 - 同様の降伏強度があります (235 MPa以上) ほとんどの非排出プロジェクトでは交換可能です (例えば。, 構築フレーム).
- ISO標準: ISO 630 低炭素構造鋼のASTM A36と整列します, グローバルな一貫性を確保します.
- アメリカの基準: 関連する規範には、ASTM E10が含まれます (硬度テスト), ASTM A6/A6M (鋼形状の仕様), およびASTM D1141 (炭素鋼の溶接性テスト).
常にサプライヤーに依頼してください:
- 材料認証 (ASTM A6/A6Mミルテストレポート) - 鉄鋼はASTM A36の収量/引張強度要件を満たしています.
- 適合テスト results (引張テストレポート, 硬度測定) 重要な部品の場合 (例えば。, ブリッジビーム).
- 技術データシート (TDS) with machining speeds (例えば。, 150-200 HSSツールのm/min) および溶接ガイドライン.
品質管理のヒント: ロサンゼルスのサプライヤーは、かつて低品位の炭素鋼をASTM A36として販売していました。. 250 MPa以上の降伏強度については、常にミルテストレポートを確認してください.
7. 比較: ASTM A36対. その他の材料
ASTM A36は一般的な構造鋼に対してどのように積み上げられますか? 以下は、強度に焦点を当てた並んで比較しています, 料金, およびユースケース:
| 材料 | 降伏強度 | 抗張力 | 料金 (vs. ASTM A36) | 重要な利点 | に最適です |
|---|---|---|---|---|---|
| ASTM A36 | 250 MPa以上 | 400-550 MPA | 100% | 低コスト + 一緒に作業しやすい | 小さな建物, 機械, ライトトラック |
| S235JR | 235 MPa以上 | 360-510 MPA | 105% | ヨーロッパの可用性 | ヨーロッパの建設, 小さな橋 |
| およびS275年 | 275 MPa以上 | 370-530 MPA | 120% | わずかに高い強度 | 中型機械, 4-物語の建物 |
| S355Jr | ≥355MPa | 470-630 MPA | 150% | 重いプロジェクトには高い強度 | 5-10 物語の建物, 大きな橋 |
| およびS420 | ≥420MPa | 520-680 MPA | 180% | 超重力 | 10+ 物語の建物, オフショアプラットフォーム |
| およびS460 | ≥460MPa | 550-700 MPA | 220% | 極端な強さ | クレーン, 沖合の深い |
| S550 | ≥550MPa | 670-830 MPA | 280% | ウルトラエクストリーマ強度 | 高層ビル, 1000-トンクレーン |
| EN S690QL | ≥690MPa | 770-940 MPA | 350% | 一流の強さ + タフネス | ウルトラディープオフショア, 2000-トンクレーン |
例えば: オースティンに1階建てのガレージを作っている場合, ASTM A36は完璧です。安価で溶接/溶接が簡単です. 8階建てのオフィスタワーを建設している場合, S355の方が良いです (より高い強度), しかし、それは費用がかかります 50% ASTM A36以上.
Yigu Technologyの視点
Yiguテクノロジーで, ASTM A36を建設に提供しています, 機械, 北米とヨーロッパの自動車クライアント. その最大の強さは汎用性です 80% 非排気プロジェクトの, そして、その低コストは、クライアントが予算を維持するのに役立ちます. 私たちのデータは、クライアントが保存することを示しています 15-25% 材料コスト対. S275のような高強度鋼を使用します. カスタムシェイプでASTM A36を提供しています (ビーム, プレート) すべての注文にミルテストレポートを提供します. 強さが手頃な価格を満たす日常のプロジェクトのために, ASTM A36は、私たちの最も推奨される低炭素鋼であり、信頼性が高くなります, 一緒に作業しやすい, そして世界中で実証されています.
よくある質問
- ASTM A36は屋外で使用できます?
はい, しかし、腐食保護が必要です (例えば。, ペイント, 亜鉛メッキ). ドックのような屋外プロジェクトのために、雨/塩水で錆びないASTM A36, 寿命を延ばすために、ホットディップの亜鉛メッキをお勧めします 20+ 年. - ASTM A36は溶接が簡単です?
非常に簡単です - 部品には予熱は必要ありません <25厚さmm, そして、それは一般的な方法で動作します (自分, ティグ, スティック溶接). スティック溶接にはE6013電極を使用します。これらは安価で、ASTM A36の強度に合った強力な溶接を作成します. - いつASTM A36の使用を避ける必要があります?
極端な負荷のあるプロジェクトでは避けてください (例えば。, 100+ トンリフト, 高層ビルオーバー 5 物語) または過酷な環境 (例えば。, 沖合の深い, 北極の寒さ). これらの場合, S355やS460などの高強度鋼を使用します。.
