ASTM A514 Grad Fer en hærdet og hærdet legeret stålplade med højt-udbytte, der primært bruges til strukturelle applikationer, hvor vægtbesparelser og høj styrke er kritiske. Det er en del af en familie af stål, der ofte omtales under handelsnavnet T-1 stål.
Nøglespecifikationer
Udbyttestyrke: Minimum 100 ksi (ca. . 690 MPa) for tykkelser op til 2,5 tommer.
Trækstyrke: Typisk 110–130 ksi.
Tilstand: Leveres i en hærdet og hærdet tilstand for at opnå dens høje-styrke og robuste mekaniske egenskaber.
Tykkelsesområde: Standard tilgængelighed for Grade F er typisk op til 2,5 tommer (63,5 mm).
Nøgleegenskaberne ved ASTM A514 Grade F er defineret af dens høje styrke, sejhed, svejsbarhed og bratkølede og hærdede mikrostruktur. Nedenfor er en systematisk opdeling af dets kritiske mekaniske, kemiske og fysiske egenskaber.
1. Mekaniske egenskaber (Pr. ASTM A514/A514M)
Dette er de mindste specificerede værdier, der definerer karakteren.
| Ejendom | Værdi (mindre end eller lig med 1,25 tommer / 31,75 mm tyk) | Værdi (1,25 tommer til 2,5 tommer / 31,75-63,5 mm tyk) |
|---|---|---|
| Udbyttestyrke (0,2 % offset) | 100 ksi (690 MPa) | 90 ksi (620 MPa) |
| Trækstyrke | 110 - 130 ksi (760 - 895 MPa) | 100 - 130 ksi (690 - 895 MPa) |
| Forlængelse (i 2 tommer) | 18 % min | 16 % min |
| Charpy V-Slagsejhed i hak | Typisk 20-25 ft-lb (27-34 J) min. @ -50 grader F (-46 grader) | Samme krav gælder. |
| Typisk hårdhed (ikke specificeret) | HBW 280-340 (ca. HRC 29-36) | Lidt lavere for tykkere sektioner. |
2. Kemisk nøglesammensætning (typisk/maks. %)
Det afgørende træk ved Grade F er dens "magre" legeringsdesign for svejsbarhed.
| Element | Indhold (typisk interval/maks.) | Formål & Bemærk |
|---|---|---|
| Kulstof (C) | 0.15 - 0.20 % (maks. 0,23 %) | Lavere end klasse E for bedre svejsbarhed. |
| Mangan (Mn) | 0.80 - 1.10% | Styrkelse og hærdbarhed. |
| Chrom (Cr) | 0.40 - 0.65% | Hærdbarhed og styrke. |
| Molybdæn (Mo) | 0.15 - 0.25% | Forbedrer styrke og temperament modstand. |
| Bor (B) | 0.0005 - 0.005 % (ofte IKKE tilføjet) | Nøgleforskel: Grade F produceres ofte uden bor, i modsætning til klasse E. |
| Silicium (Si) | 0.15 - 0.35% | Deoxidationsmiddel. |
| Kulstofækvivalent (CEV/Pcm) | ~0.60 - 0.70 (IIW-formel) | Lavere end klasse E, hvilket indikerer overlegen svejsbarhed og lavere revnefølsomhed. |
3. Fysiske og generelle egenskaber
Stand: Leveres i Quenched & Tempered (Q&T) stand.
Massefylde: ~0,284 lb/in³ (7,85 g/cm³).
Elasticitetsmodul: ~29.000 ksi (200 GPa).
Poissons forhold: ~0,29.
4. Ydelses- og fremstillingsegenskaber
Svejsbarhed: God (til et 100 ksi stål). Dens lavere kulstofækvivalent gør den betydeligt mere svejsbar end klasse E. Kræver procedurer med lavt-brintniveau, forvarmning (ofte 300-500 grader F) og kontrolleret afkøling.
Bearbejdelighed: Rimelig til moderat. Kræver mere kraft og passende værktøj sammenlignet med blødt stål.
Flammeskæring: Muligt med streng forvarmning (300-500 grader F) og langsom afkøling for at forhindre kanthærdning og revner. Plasma- eller vandstråleskæring foretrækkes.
Træthedsstyrke: Fremragende på grund af den rene, homogene Q&T-mikrostruktur.
5. Primære applikationer
Den er udvalgt for dens optimale balance mellem styrke, vægt og fabrikationsevne:
Struktursvejsede fabrikater med høj-styrke: Kranbomme, gravearme, rammer til mineudstyr.
Kritiske brokomponenter (især bevægelige sektioner).
Høj-bygningssøjler og afstivere.
Komponenter, hvor svejsekompleksitet gør Grad E for risikabelt eller dyrt.
Kerneforskel fra A514 Grade E
Grade F er konstrueret til at give identisk mekanisk styrke (100/90 ksi) som Grade E, men med en slankere legeringskemi. Dette resulterer i en lavere kulstofækvivalent, overlegen svejsbarhed og reduceret brint-induceret revnerisiko, hvilket gør det til det foretrukne valg til moderne, stærkt svejsede strukturer.
1. Hvad bruges A514 Grade F stål til?
A514 Grade F bruges primært i strukturelle applikationer med høj-styrke som tungt entreprenørudstyr, kranbomme, minemaskiner og broer, hvor der kræves et overlegen styrke-til-vægtforhold.
2. Hvad er flydegrænsen for A514 Grade F?
For plader op til 1,25 tommer (31,75 mm) tykke er den mindste flydespænding 100 ksi (690 MPa). For tykkere plader falder flydespændingen, typisk til 90 ksi (620 MPa) op til 2,5 tommer.
3. Kan A514 Grade F svejses?
Ja, det kan svejses, men det kræver strenge procedurer, herunder forvarmning, brug af elektroder med lavt-hydrogenindhold og ofte efter-varmebehandling for at forhindre revner på grund af dets høje hærdbarhed.
4. Hvordan adskiller A514 Grade F sig fra Grade E?
Den største forskel er i kemi: Grade F har lavere kulstof- og legeringsindhold (og ingen bor), hvilket resulterer i bedre svejsbarhed og en lavere kulstofækvivalent, mens begge kvaliteter tilbyder den samme minimale flydespænding.
5. Hvad er hårdheden af A514 Grade F?
Det typiske hårdhedsområde for A514 Grade F er ca. HBW 280-340 (Brinell) eller HRC 29-36, men hårdhed er ikke en specificeret egenskab i ASTM-standarden.
6. Er A514 Grade F det samme som T1 stål?
Ja, A514 Grade F omtales ofte kommercielt som "T1 Type F" eller "modificeret T1." "T1"-navnet kom oprindeligt fra et varemærke, men det bruges almindeligvis til denne familie af høj-styrke, bratkølet og hærdet stål.
7. Hvad er den europæiske ækvivalent til A514 Grade F?
Den nærmeste europæiske ækvivalent er S690QL eller S690Q/QL1 i henhold til EN 10025-6, som har en tilsvarende 690 MPa flydespænding og quenched & tempered condition.
8. Kan du flammeskæring A514 Grade F?
Ja, men det kræver forvarmning (typisk 300-500 grader F) og kontrolleret afkøling for at forhindre hærdning og revner langs skærekanten. Plasma- eller vandstråleskæring er ofte foretrukne alternativer.
9. Hvad er den kemiske sammensætning af A514 Grade F?
Det har et lavere kulstofindhold (maks. 0,20 %) sammenlignet med klasse E, sammen med reducerede niveauer af chrom, molybdæn og ingen bor, hvilket resulterer i en lavere kulstofækvivalent for forbedret svejsbarhed.
10. Hvorfor vælge A514 Grade F over Grade E?
Vælg klasse F, når svejsbarhed og let fremstilling er topprioriteter for komplekse strukturer, da dens slankere kemi reducerer risikoen for svejserelaterede-relateret revner sammenlignet med den højere-legering, klasse E.
Fuld specifikation og detaljer er tilgængelige på anmodning. Ovenstående information er kun givet til vejledning. For specifikke designkrav kontakt venligst vores tekniske salgspersonale.
