Báo cáo Nghiên cứu các tính chất cơ học cho mối hàn hợp kim thấp độ bền cao, xây dựng bài thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu các tính chất cơ học cho mối hàn hợp kim thấp độ bền cao, xây dựng bài thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CHO MỐI HÀN HỢP KIM THẤP ĐỘ BỀN CAO, XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỘ DAI VA ĐẬP MỐI HÀN DÙNG CHO MÔN HỌC CÔNG NGHỆ KIM LOẠI Mã số: T2013 - 092 Chủ nhiệm đề tài: GV. NGUYỄN MINH CHÍNH SKC0053602 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CHO MỐI HÀN HỢP KIM THẤP ĐỘ BỀN CAO, XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỘ DAI VA ĐẬP MỐI HÀN DÙNG CHO MÔN HỌC CÔNG NGHỆ KIM LOẠI Mã số: T2013-092 Chủ nhiệm đề tài: GV.Nguyễn Minh Chính TP. HCM, Tháng 12 năm 2013
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CHO MỐI HÀN HỢP KIM THẤP ĐỘ BỀN CAO, XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỘ DAI VA ĐẬP MỐI HÀN DÙNG CHO MÔN HỌC CÔNG NGHỆ KIM LOẠI Mã số: T2013-092 Chủ nhiệm đề tài: GV.Nguyễn Minh Chính Thành viên đề tài: TP. HCM, Tháng 12 năm 2013
4. THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu các tính chất cơ học cho mối hàn hợp kim thấp độ bền cao, xây dựng bài thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại - Mã số: T2013 - 92 - Chủ nhiệm: GV.Nguyễn Minh Chính - Cơ quan chủ trì: Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 01/2013 – 12/2013 2. Mục tiêu: - Xây dựng thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại 3. Tính mới và sáng tạo: - Phục vụ chƣơng trình đào tạo mới. 4. Kết quả nghiên cứu: - Qui trình kiểm tra độ dai va đập mối hàn hợp kim thấp độ bền cao 5. Sản phẩm: - Bản thuyết minh - Bài học xây dựng thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại 6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: - Tận dụng trang thiết bị hiện có với cụm thiết bị đƣợc xây dựng phục vụ sản xuất thực tế. - Chuyển giao kết quả nghiên cứu thiết kế, hợp tác chế tạo ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên) Trang i
5. MỤC LỤC Trang MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG BIỂU iii DANH MỤC HÌNH iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv MỞ ĐẦU 1 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vục đề tài ở trong và ngoài nƣớc 1 2. Tính cấp thiết : 1 3. Mục tiêu: 1 4. Cách tiếp cận: 1 5. Phƣơng pháp nghiên cứu 1 6. Đối tƣợng nghiên cứu: 1 7. Phạm vi nghiên cứu: 1 8. Nội dung nghiên cứu : 1 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3 1.1. Tổng q uan về thép hợp kim thấp độ bền cao 3 1.2. Các chỉ tiêu cơ tính dƣới tải trọng tĩnh 6 1.3 Biến dạng và cơ tính của vật liệu 8 1.4 Chỉ tiêu cơ tính dƣới tải trọng động - Độ dai va đập ak 23 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM KIỂM TRA ĐỘ DAI VA ĐẬP MỐI HÀN . 31 2.1. Mục đích yêu cầu 31 2.2. Cơ sở lý thuyết 31 2.3. Trình tự thí nghiệm 35 2.4. Báo cáo kết quả 39 KẾ T LUÂṆ - ĐỀ NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Trang ii
6. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Ký hiệu nguyên tố hơp̣ kim tương đương giữa tiêu chuẩn TCVN và tiêu chuẩn ΓΟCT Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn TCVN3104-79 Bảng1 .3 Một số mác thép hợp kim thấp có độ bền cao theo tiêu chuẩn Nga Bảng 3.4 thành phần hóa học của mác thép A558 theo tiêu chuẩn ASTM Bảng1 .5: Thành phần hóa học và cơ tính của một số mác thép HSLA theo SAE Bảng1 .6: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A572-88C Bảng1 .7: Cơ tính của các mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A572-88C Bảng1 .8: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A573-89 Bảng1 .9: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A573-89 Bảng1 .10: Thành phần hóa họccủa một số mác thép ASTM A633-90 Bảng 3.11: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A633-90 Bảng1 .12: Thành phần hóa học (%) của các mác thép theo JIS G319-88 Bảng1 .13: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn JIS G319-88 Bảng1 .14: Thành phần hóa học (%) của các mác thép theo JIS G3128-87 Bảng1 .15: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn GB 1591- 94 Bảng1 .16: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn GB1591- 94 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tổ chức tế vi của HSLA-100 ở trạng thái cơ bản và ở vùng hàn Hình 1.2 Tổ chức tế vi của HSLA-100 ở vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) Hình 1.3 Tổ chức tế vi của thép HSLA. a.As-rolled; b. tempered at 200°C; c. tempered at 400°C; d. tempered at 600°C; e. tempered at 700°C. Hình 1.4 Tổ chức tế vi của thép HSLA-340 đã ram Hình 1.5 Tổ chức tế vi của thép HSLA cán nguội, tôi Trang iii
7. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT SMAW : Shielded metal arc welding GTAW : Gas–tungsten arc welding Trang iv
8. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vục đề tài ở trong và ngoài nƣớc Phá hủy kết cấu hàn đã đƣợc quan tâm từ lâu. Đánh giá độ bền và độ ổn định của kết cấu hàn định kỳ sau một thời gian sử dụng là một yêu cầu rất quan trọng, nhằm phát huy tối đa hiệu quả sử dụng của các kết cấu hàn. Thực tế Việt Nam, tại các Công ty Chế tạo thiết bị dầu khí; Công ty Doosan – KCN Dung Quất; Tổng Công ty Rƣợu, bia và nƣớc giải khát Sài Gòn; Nhà máy nhiệt điện bằng tuabin khí, quá trình phá hủy của các chi tiết, cụm chi tiết có mối ghép hàn là điều đáng lo ngại. 2. Tính cấp thiết : - Xây dựng bài Thí nghiệm phục vụ cho công tác đào tạo của Bộ môn Công nghệ Kim loại, Khoa Cơ Khí Máy, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TPHCM tƣơng lai gần. 3. Mục tiêu: - Nghiên cứu các tính chất cơ học của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao - Xây dựng bài thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại 4. Cách tiếp cận: - Tìm hiểu nhu cầu thực tế và tính khả thi của đề tài 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Khảo sát thực tế - Nghiên cứu tài liệu - Thực nghiệm. 6. Đối tƣợng nghiên cứu: - Mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao - Chỉ tiêu cơ tính độ dai va đập 7. Phạm vi nghiên cứu: - Một số tính chất cơ học của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao - Xây dựng bài thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại 8. Nội dung nghiên cứu : - Khái niệm chung về thép hợp kim thấp độ bền cao - Các chỉ tiêu cơ tính dƣới tải trọng tĩnh và tải trọng động Trang 1
9. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 - Xây dựng bài thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập mối hàn dùng cho môn học công nghệ kim loại Trang 2
10. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tổng q uan về thép hợp kim thấp độ bền cao 1.1.1. Khái niệm chung Thép hợp kim thấp có độ bền cao (Thép HSLA: High Strength Low Alloy Steel) là nhóm thép hợp kim có hàm lƣợng cacbon thấp và hàm lƣợng nhỏ các nguyên tố hợp kim chẳng hạn nhƣ: Mangan, Silic, nhôm, vanadi, titan, molipden, đồng, Do các đặt điểm nhƣ vậy nên chúng có các đặc tính chất nhƣ: độ bền và độ dai va đập cao, có tính hàn tốt. Độ bền cao đƣợc sinh ra do chúng đƣợc thêm vào một lƣợng nhỏ các nguyên tố hợp kim có hàm lƣợng nhỏ hơn 0.1%. Giới hạn chảy của chúng lớn. Nhờ vậy nhóm thép này có các thông số yêu cầu về độ dẻo, độ dai, tính hàn và tính chống ăn mòn rất tốt. Hàm lƣợng các thành phần nguyên tố hợp kim đƣợc điều chình tùy vào yêu cầu làm việc của từng loại thép. Thép HSLA có thể đƣợc chia thành sáu loại sau: - Thép hợp kim thấp Ferite – Pearlite: có chứa bổ sung rất nhỏ (bé hơn 0,1%) cacbite mạnh hay carbonitride hình thành nhƣ Nb, V, Ti, để tăng cƣờng độ bền, làm mịn hạt. - Thép cán Pearlite: bao gồm thép C - Mn nhƣng cũng có thể bổ sung lƣợng nhỏ nguyên tố hợp kim khác để tăng cƣờng độ bền, dẻo dai và tính hàn. - Thép Ferrite hình kim: (cacbon thấp bainite) cacbon thấp (ít hơn 0,05% C) độ bền cao, (690 MPa) khả năng hàn và tính dẻo dai tốt. - Thép song pha:trong đó có một cấu trúc tinh thể của mactenxit phân tán trong ma trận Ferite và tạo một hợp chất có độ dẻo và độ bền kéo cao. - Thép tạo hình: bổ sung thêm các nguyên tố hợp kim Ca, Zr, Ti để cải thiện tính dẻo dai của thép. 1.1.2. Thành phần hóa học và Cơ tính theo tiên chuẩn của một số Quốc gia  Tiêu chuẩn Viêṭ Nam TCVN 1659 – 75 quy điṇ h phƣơng pháp biểu thi ṃ ác thép . Ký hiệu mác thép HSLA gồm hai phần : 2 chƣ̃ số đƣ́ ng đ ầu biểu thị hàm lƣợng cacbon trung bình theo phần vaṇ và ký hiêụ chỉ nguyên tố hơp̣ kim đƣ́ ng sau thƣờ ng là Mn , Cr, Si, Ni, Nếu hàm lƣợng hợp kim khoảng 1% thì sau nguyên tố hợp kim không có chữ số , nếu vƣơṭ quá 1.5% thì thêm số 2. Ví dụ: thép 12MnSi – thép chứa cacbon trung bình 0.12%, hàm lƣợng Mn khoảng 1% và hàm lƣợng Si khoảng 1%.  Tiêu chuẩn Nga (Liên Xô cũ) Tiêu chuẩn Viêṭ Nam biểu thi ṃ ác thép gần giống tiêu chuẩn của Nga (tiêu chuẩn ΓΟCT). Sau đây là bảng biểu thi ṭ ên nguyên tố hơp̣ kim tƣơng đƣơng giƣ̃a tiêu chuẩn TCVN và tiêu chuẩn ΓΟCT. (Trang 130 Sổ tay mác thép thế giới) Trang 3
11. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng 1.1: Ký hiệu nguyên tố hợp kim tương đương giữa tiêu chuẩn TCVN và tiêu chuẩn ΓΟCT Ký hiệu theo tiêu Tên nguyên Ký hiệu theo tiêu chuẩn ΓΟCT tố hơp̣ kim chuẩn TCVN A Nitơ N Б Niôbi Nb B Vônfram W Γ Mangan Mn Д Đồng Cu К Côban Co M Môlipđen Mo H Niken Ni П Phốt pho P P Bo B C Silic Si T Titan Ti Y Cacbon C Ф Vanadi V X Crôm Cr Ц Kẽm Zn Ю Nhôm Al Trang 4
12. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng 1.2.Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn TCVN3104-79 Hàm lƣợng (%) Mác thép Nguyên tố C Si Mn Cr Ni Cu P S max max max max max khác Thép kết cấu hợp kim 14Mn 0,12÷0,18 0,17÷0,37 0,7÷1,0 0,3 0,3 0,3 0,035 0,04 09Mn2 ≤ 0,12 0,17÷0,37 1,4÷1,5 0,3 0,3 0,3 0,035 0,04 18Mn2 0,14÷0,2 0,25÷0,55 1,2÷1,6 0,3 0,3 0,3 0,035 0,04 12MnSi 0,09÷0,15 0,50÷0,80 0,5÷1,2 0,3 0,3 0,3 0,035 0,04 V: 09Mn2Si ≤0,12 0,50÷0,80 1,3÷1,7 0,3 0,3 0,3 0,035 0,04 0,05÷0,1 15MnV 0,12÷0,18 0,17÷0,37 0,9÷1,2 0,3 0,3 0,3 0,035 0,04 14CrMnSi 0,11÷0,16 0,40÷0,70 0,9÷1,2 0,5÷0,8 0,3 0,3 0,035 0,04 15CrSiNiC 0,12÷0,18 0,40÷0,70 0,4÷0,7 0,6÷0,9 0,3÷0,6 0,2÷0,4 0,035 0,04 Thép làm cốt bêtông 33MnSi 0,30÷0,37 0,6÷0,9 0,8÷1,2 0,3 0,3 0,3 0,04 0,045 Zr: 20CrMn2Z 0,19÷0,26 0,4÷0,7 1,5÷1,7 0,9÷1,2 0,3 0,3 0,04 0,045 0,07÷0,14 Trang 5
13. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng1 .3 Một số mác thép hợp kim thấp có độ bền cao theo tiêu chuẩn Nga Mác Thép Si Mn P≤ S≤ Cr≤ Ni≤ Cu Thành phần khác 09Γ2 ≤0.12 0.17 ÷ 0.37 1.4 ÷ 1.8 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 09Γ2 Д ≤0.12 0.17 ÷ 0.37 1.4 ÷ 1.8 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 14Γ2 0.12 ÷ 0.18 0.5 ÷ 0.8 1.2 ÷ 1.6 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 12ΓC 0.09 ÷ 0.15 0.5÷ 0.8 0.8 ÷ 1.2 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 16ΓC 0.12 ÷ 0.18 0.4 ÷ 0.7 0.9 ÷ 1.2 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 17ΓC 0.14 ÷ 0.2 0.4 ÷ 0.6 1.0 ÷ 1.40 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 09 Γ2C ≤0.12 0.5 ÷ 0.8 1.3 ÷ 1.7 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 09Γ2C Д ≤ 0.12 0.5 ÷ 0.8 1.3 ÷ 1.7 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 10Γ2C1 ≤ 0.12 0.8 ÷ 1.1 1.3 ÷ 1.65 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 As≤0.08 10Γ2C Д ≤ 0.12 0.8 ÷ 1.1 1.3 ÷ 1.65 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 Ni≤0.008 15ΓФ 0.12÷ 0.18 0.17 ÷ 0.37 1.3 ÷ 1.65 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.05÷0.12 Trang 6
14. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 As≤0.08,Ni≤0.008 15ΓФД 0.12÷ 0.18 0.17 ÷ 0.37 0.9 ÷ 1.2 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.05÷0.12 As≤0.08,Ni≤0.008 15Γ2CФ 0.12÷ 0.18 0.4 ÷ 0.7 1.3 ÷ 1.7 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.05÷0.12 As≤0.08,Ni≤0.008 15Γ2CФ Д 0.12÷ 0.18 0.4 ÷ 0.7 1.3 ÷ 1.7 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.05÷0.12 As≤0.08,Ni≤0.008 14Γ2AФ 0.12÷ 0.18 0.3 ÷ 0.6 1.2 ÷ 1.6 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.05÷0.12 As≤0.08,Ni≤0.008 14Γ2AФ Д 0.12÷ 0.18 0.3 ÷ 0.6 1.20÷ 1.60 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.05÷0.12 As≤0.08,Ni≤0.008 16Γ2AФ 0.12÷ 0.18 0.3 ÷ 0.6 1.30÷ 1.70 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.08÷0.14,As≤0.08 No0.015÷0.025 16Γ2AФ Д 0.14 ÷ 0.20 0.30 ÷ 0.60 1.30 ÷ 1.70 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.08÷0.14,As≤0.08 No0.015÷0.025 18Γ2AФnc 0.14 ÷ 0.20 ≤ 0.17 1.30 ÷ 1.70 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.08÷0.14,As≤0.08 No0.015÷0.025 10 Γ2Б 0.14 ÷ 0.22 0.17 ÷ 0.37 1.20 ÷ 1.60 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.08÷0.14,As≤0.08 No0.015÷0.025 10 Γ2Б Д ≤ 0.12 0.17 ÷ 0.37 1.20÷ 1.60 0.035 0.040 0.30 0.30 0.30 V0.08÷0.14,As≤0.08 No0.015÷0.025 Trang 7
15. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093  Theo Tiêu chuẩn Hoa Kỳ Theo tiêu chuẩn SAE qu y điṇ h về phƣơng pháp biểu thi ṃ ác thép , trong đó thép HSLA đƣơc̣ ký hiêụ nhƣ sau : - Chƣ̃ số thƣ́ nhất là số - Hai chƣ̃ số tiếp theo là giới haṇ chảy tối thiểu theo đơn vi Ḳ - Tiếp theo là chƣ̃ cái A , B, C, D hoăc̣ X để phân biêṭ các thành phần khác nhau trong nhóm mác có cùng giớ i haṇ chảy . Theo tiêu chuẩn ASTM thì biểu thi ṭ hép HSLA nhƣ sau - Chƣ̃ thƣ́ nhất là Grade - Hai chƣ̃ số tiếp theo chỉ giớ i haṇ chảy tối thiểu theo đơn vi Ḳ si hoăc̣ các chƣ̃ cái A, C, D, E - Theo tiêu chuẩn ASTM có các mác thép nhƣ A656, A690, A709, A715, A808, A812, A841, A871, A242, A440, A441, A529, A588, A606, A607, A618 (trang 512 sổ tay mác thép thế giới) Bảng1 .4 thành phần hóa học của mác thép A558 theo tiêu chuẩn ASTM Mác Thép C Si Mn P S Cu V Nguyên tố khác ASTM UNS Gr. H K12032 0.2 0.2÷ 1.25 0.04 0.04 0.2 0.02 Cr0.1÷0.25 0.75 ÷0.35 ÷ 0.1 Ni0.3÷0.6, Ti0.005 0.03 Ni 0.5÷0.7 Gr. J K12044 0.2 0.3÷ 0.6 1 0.04 0.05 ≥0.03 0.5 Ti0.03 ÷0.05 Cr0.4 ÷0.7 Gr. K 0.17 0.5÷ 0.04 0.05 0.25÷ Ni 0.4 1.2 0.3÷ 0.5 0.5 Mo 0.1 Nb0.005÷0.05 Trang 8
16. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng1 .5: Thành phần hóa học và cơ tính của một số mác thép HSLA theo SAE Hàm lƣợng (%) R Mác thép 0,2 (min, Ksi) Cmax Mnmax Simax Pmax Smax SAE 942X 0,21 1,35 0,90 0,040 0,050 42 SAE 945A 0,15 1,00 0,90 0,040 0,050 45 SAE 945C 0,23 1,40 0,90 0,040 0,050 45 SAE 945X 0,22 1,35 0,90 0,040 0,050 45 SAE 950A 0,15 1,30 0,90 0,040 0,050 50 SAE 950B 0,22 1,30 0,90 0,040 0,050 50 SAE 950C 0,25 1,60 0,90 0,040 0,050 50 SAE 950D 0,15 1,60 0,90 0,040 0,050 50 SAE 950X 0,23 1,35 0,90 0,040 0,050 50 SAE 955X 0,25 1,35 0,90 0,040 0,050 55 SAE 960X 0,26 1,45 0,90 0,040 0,050 60 SAE 965X 0,26 1,45 0,90 0,040 0,050 65 SAE 970X 0,26 1,65 0,90 0,040 0,050 70 SAE 980X 0,26 1,65 0,90 0,040 0,050 80 Bảng1 .6: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A572-88C Hàm lƣợng (%) Simax Đƣờng kính /chiều Grade Tấm>40mm dài Tấm ≤40mm Cmax Mnmax Pmax Smax Thép hình (mm) Thép hình >630 ≤630 Kg/m,Z,T Kg/m 150 42 0,21 1,35 0,04 0,05 0,4 0,15÷0,40 100 50 0,23 1,35 0,04 0,05 0,4 0,15÷0,40 32 60 0,26 1,35 0,04 0,05 0,4 _ 13÷32 65 0,23 1,65 0,04 0,05 0,4 _ ≤13 65 0,26 1,35 0,04 0,05 0,4 _ Trang 9
17. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng1 .7: Cơ tính của các mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A572-88C R0,2 (min) Rm (min) A (min, %) Grade Mẫu 200 Mẫu 50 MPa Ksi MPa Ksi (mm) (mm) 42 290 42 415 60 20 24 50 345 50 450 65 18 21 60 415 60 520 75 16 18 65 450 65 550 80 15 17 Bảng1 .8: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A573-89 Hàm lƣợng (%) các nguyên tố hóa học ASTM Cmax Mn Pmax Smax Si Dày ≤13 mm 13÷40 mm Grade 58 0,23 0,23 0,60÷0,90 0,04 0,050 0,10÷0,35 Grade 65 0,24 0,26 0,85÷1,20 0,04 0,050 0,15÷0,40 Grade 70 0,27 0,28 0,85÷1,00 0,04 0,050 0,15÷0,40 Bảng 3.9: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A573-89 R0.2 (min) Rm (min) A (min, %) ASTM Mẫu 200 Mẫu 50 MPa Ksi MPa Ksi (mm) (mm) Grade 58 220 32 480÷490 58÷71 21 24 Grade 65 240 35 450÷530 65÷77 20 23 Grade 70 290 42 485÷620 70÷79 18 21 Trang 10
18. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng1 .10: Thành phần hóa họccủa một số mác thép ASTM A633-90 Hàm lƣợng (%) Mn ASTM Cuma Cmax Dày≤14 40÷100 100÷150 Pmax Smax Si Nbmax V Nimax Crmax Momax x (mm) (mm) (mm) 0,05 Grade A 0,18 1,0÷1,35 1,0÷1,35 - 0,04 0,05 0,15÷0,5 - - - - - - Grade D 0,20 0,7÷1,35 1,0÷1,6 - 0,04 0,05 0,15÷0,5 - 0,35 0,25 0,25 0,08 0,01÷0,0 Grade E 0,22 1,15÷1,5 1,15÷1,5 1,15÷1,5 0,04 0,05 0,15÷0,5 0,04÷0,11 - - - - 5 Bảng 3.11: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A633-90 R0,2 (min) Rm (min) A (min) ASTM MPa MPa % dày ≤ ≤160 dày ≤ 65 Mẫu 200 Mẫu 50 ≤100(mm) ≤ 100 (mm) ≤ 160 (mm) 65(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Grade A 290 290 - 430÷570 430÷570 - 18 23 Grade D 345 315 - 485÷620 450÷590 - 18 23 Grade E 415 415 380 550÷690 550÷690 515÷655 18 23 Trang 11
19. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093  Tiêu chuẩn Nhâṭ Bản Tiêu chuẩn Nh ật JIS quy điṇ h phƣơng pháp biểu thi ṃ ác thép gồm ba phần : - Chƣ̃ cái thƣ́ nhất biểu thi ṭ hép S (Steel) - Chƣ̃ cái thƣ́ hai biểu thi c̣ ông duṇ g H (Hot rolling) cán nóng . - Ba chƣ̃ số tiếp theo biểu thi g̣ iá tri ṭ hấp nhất của đô ̣bền . Ngoài ra các mác thép đôi khi có thể có thêm ký hiêụ biểu thi ḥ ình daṇ g vâṭ liêụ thép , phƣơng pháp chế taọ và nhiêṭ luyêṇ . P (Plate) thép tấm, S thép băng . Bảng1 .12: Thành phần hóa học (%) của các mác thép theo JIS G319-88 Hàm lƣợng (%) JIS Cmax Mnmax Pmax Smax Simax (Nb + V) max SH590P 0,12 2,0 0,030 0,03 0,4 0,15 SH590S 0,18 1,8 0,035 0,03 0,4 0,15 Bảng1 .13: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn JIS G319-88 JIS R0,2 (min) Rm (min) A (MPa) (MPa) (%) SH590P 440 590 19÷26 SH590S 440 590 13÷17 Bảng1 .14: Thành phần hóa học (%) của các mác thép theo JIS G3128-87 Hàm lƣợng (%) JIS Cmax Simax Pmax Smax Cumax Ni Crmax Momax Vmax Bomax SHY-685 SHY- 0,18 0,55 0,030 0,025 0,50 - 1,20 0,60 0,10 0,005 685N 0,18 0,55 0,030 0,025 0,50 0,70÷1,50 0,80 0,60 0,10 0,005 SHY- 0,18 0,55 0,015 0,015 0,50 0,70÷1,50 0,80 0,60 0,10 0,005 685NS Cơ tính của cả 3 mác thép SHY-685, SHY685N, SHY685NS đều đảm bảo: R0.2 ≥ 685 Mpa Rm ≥ 785 MPa(Trích từ sổ tay mác thép thế giới trang 294)  Tiêu chuẩn Trung Quốc Trang 12
20. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng1 .15: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn GB 1591- 94 Phẩm Hàm lƣợng (%) Mác thép cấp Cmax Mn Simax Pmax Smax V N Ti max Al A 0.16 0.80 ÷ 1.50 0.55 0.045 0.045 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 - Q295 B 0.16 0.80 ÷1.50 0.55 0.040 0.040 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 - A 0.20 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.045 0.045 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 - B 0.20 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.040 0.040 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 - Q345 C 0.20 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.035 0.035 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 D 0.18 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.030 0.030 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 E 0.18 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.025 0.025 0.02 ÷ 0.15 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 A 0.20 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.045 0.045 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 - B 0.20 1.00 ÷ 1.60 0.55 0.040 0.040 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 - Q390 C 0.20 1.00÷1.60 0.55 0.035 0.035 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 D 0.20 1.00÷1.60 0.55 0.030 0.030 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 E 0.20 1.00 ÷1.60 0.55 0.025 0.025 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 A 0.20 1.00 ÷ 1.70 0.55 0.045 0.045 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 - B 0.20 1.00 ÷ 1.70 0.55 0.040 0.040 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 - Q420 C 0.20 1.00÷1.70 0.55 0.035 0.035 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 D 0.20 1.00÷1.70 0.55 0.030 0.030 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 E 0.20 1.00 ÷ 1.70 0.55 0.025 0.025 0.02 ÷ 0.20 0.015 ÷ 0.060 0.02 0.015 C 0.20 1.00 ÷ 1.70 0.55 0.035 0.035 0.02 ÷ 0.20 0.02 ÷ 0.20 0.02 0.015 Q460 D 0.20 1.00 ÷ 1.70 0.55 0.030 0.030 0.02 ÷ 0.20 0.02 ÷ 0.20 0.02 0.015 F 0.20 1.00 ÷ 1.70 0.55 0.025 0.025 0.02 ÷ 0.20 0.02 ÷ 0.20 0.02 0.015 Trang 13
21. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013 – 093 Bảng1 .16: Cơ tính của một số mác thép theo tiêu chuẩn GB1591- 94 Giới hạn chảy (MPa) (min) Độ bền kéo Độ Độ dai va đập Uốn cong 108o Phẩm Chiều dày hoặc đƣờng kính (mm) giãn Mác thép σb cấp dài δ Nhiệt độ ≤ >16÷10 ≤ 16 > 16 ÷ 35 35 ÷ 50 50 ÷ 100 (MPa) ≤ 16 (%) oC Akv/J 0 A 295 275 255 235 390 ÷ 570 23 - - d = 2a d = 3a Q295 B 295 275 255 235 390 ÷ 570 23 +20 34 d = 2a d = 3a A 345 325 295 275 470 ÷ 630 21 - - d = 2a d = 3a B 345 325 295 275 470 ÷ 630 21 +20 34 d = 2a d = 3a Q345 C 345 325 295 275 470 ÷ 630 22 0 34 d = 2a d = 3a D 345 325 295 275 470 ÷ 630 22 -20 34 d = 2a d = 3a E 345 325 295 275 470 ÷ 630 22 -40 27 d = 2a d = 3a A 390 370 350 330 490 ÷ 650 19 - - d = 2a d = 3a B 390 370 350 330 490 ÷ 650 19 +20 34 d =2a d = 3a Q390 C 390 370 350 330 490 ÷ 650 20 0 34 d = 2a d = 3a D 390 370 350 330 490 ÷ 650 20 -20 34 d = 2a d = 3a E 390 370 350 330 490 ÷ 650 20 -40 27 d = 2a d = 3a A 420 400 380 360 520 ÷ 680 18 - - d = 2a d = 3a B 420 400 380 360 520 ÷ 680 18 +20 34 d = 2a d = 3a Q420 C 420 400 380 360 520 ÷ 680 19 0 34 d = 2a d = 3a D 420 400 380 360 520 ÷ 680 19 -20 34 d = 2a d = 3a E 420 400 380 360 520 ÷ 680 19 -40 34 d = 2a d = 3a C 460 440 420 400 520 ÷ 720 17 0 34 d = 2a d = 3a Q460 D 460 440 420 400 520 ÷ 720 17 -20 34 d = 2a d = 3a E 460 400 420 400 520 ÷ 720 17 -40 27 d = 2a d = 3a Trang 14
22. S K L 0 0 2 1 5 4