Báo cáo Nghiên cứu ðộ dài va ðập của mối hàn thép hợp kim thấp ðộ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu ðộ dài va ðập của mối hàn thép hợp kim thấp ðộ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ÐỘ DÀI VA ÐẬP CỦA MỐI HÀN THÉP HỢP KIM THẤP ÐỘ BỀN CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG/MAGS K C 0 0 3 9 5 9 MÃ SỐ: T2015-04 S KC 0 0 5 5 8 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 - 2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐỘ DAI VA ĐẬP CỦA MỐI HÀN THÉP HỢP KIM THẤP ĐỘ BỀN CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG/MAG Mã số: T2015-04 Chủ nhiệm đề tài: GV. ThS. HỒ SỸ HÙNG TP. HCM, 11/2015
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐỘ DAI VA ĐẬP CỦA MỐI HÀN THÉP HỢP KIM THẤP ĐỘ BỀN CAO BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN MIG/MAG Mã số: T2015-04 Chủ nhiệm đề tài: GV. ThS. HỒ SỸ HÙNG TP. HCM, 11/2015
4. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nước: 1 2. Tính cấp thiết : 2 3. Mục tiêu: 2 4. Cách tiếp cận: 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 6. Đối tượng nghiên cứu: 2 7. Phạm vi nghiên cứu: 2 8. Nội dung nghiên cứu : 2 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3 1.1. Tổng quan về thép hợp kim thấp độ bền cao 3 1.2. Phương pháp hàn MIG/MAG 20 1.3. Chỉ tiêu cơ tính dưới tải trọng động - Độ dai va đập ak 24 CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM 30 Kết quả thí nghiệm 40 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
5. THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu độ dai va đập của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG - Mã số: T2015 - 04 - Chủ nhiệm: GV. ThS. HỒ SỸ HÙNG - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 12 tháng 2. Mục tiêu: - Xác định độ dai va đập ak của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG 3. Tính mới và sáng tạo: - Vận dụng kiến thức tổng hợp để xây dựng bài thí nghiệm phục vụ giảng dạy tại Bộ môn 4. Kết quả nghiên cứu: - Qui trình kiểm tra độ dai va đập mối hàn hợp kim thấp độ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG 5. Sản phẩm: - Bản thuyết minh & CD - 01 bài báo đăng trên WEB/nội san khoa 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: - Góp phần nâng cao chất lượng mối hàn thép - Phục vụ công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học ở cấp Đại học, Sau đại học - Chuyển giao trực tiếp kết quả nghiên cứu Bộ môn, các Công ty và Trường Đại học liên quan Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên) GV. ThS. HỒ SỸ HÙNG
6. MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nước: Phá hủy kết cấu hàn đã được 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 Rượu, bia và nước 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. [1] Low temperature impact toughness of structural steel welds with different welding processes, Hyun-Seop Shin, Ki-Tae Park, Chin-Hyung Lee, Kyong-Ho Chang, Vuong Nguyen Van Do, KSCE Journal of Civil Engineering, January 2015 [2] Study on Impact Toughness of C-Mn Multilayer Weld Metal at -60° C, J.H.CHEN, T.D.XIA and C.YAN, WELDING RESEARCH SUPPLEMENT, JANUARY 1993 [3] Microstructure, Tensile and Impact Toughness Properties of Friction Stir Welded Mild Steel, A. K. Lakshminarayanan, V Balasubramanian, M Salahuddin, Journal of Iron and Steel Research International (Impact Factor: 0.36). 10/2010; 17(10):68-74. DOI: 10.1016/S1006-706X(10)60186-0 [4] Tensile and Impact Properties of AISI 304L Stainless Steel Welded Joints Using Austenitic and Duplex Stainless Steel Filler Metal, N.V. Amudarasan, K. Palanikumar, K. Shanmugam, International Journal of Engineering Research & Technology, November - 2012 [5] The Impact Toughnessof C–Mn Steel Arc–Welds–A Bayesian Neural Network Analysis, H. K. D. H. Bhadeshia, D. J. C. MacKay and L.–E.Svensson, Materials Science and Technology 11 (1995) 1046-1051 [6] IMPACT STRENGTH AND FAILURE ANALYSIS OF WELDED DAMASCUS STEEL, Rastislav Mintách, František Nový, Otakar Bokůvka, Mária Chalupová, Materials Engineering - Materiálové inžinierstvo 19(2012) 22-28 [7] Nguyễn Minh Chính, 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, T2013-092 Trang 1
7. [8] Đỗ Văn Hứa, Khúc Hồng Vân, TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỬA VAN THEO ĐỘ BỀN MỎI VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG KHẢ NĂNG CHỊU MỎI, KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 39 (12/2012) [9] Nguyễn Tuấn Hải, Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ hàn đến độ bền của mối hàn, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh, 2011 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, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM tương lai gần. 3. Mục tiêu: - Xác định độ dai va đập ak của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG 4. Cách tiếp cận: - Tìm hiểu nhu cầu thực tế và tính khả thi của đề tài. 5. Phương pháp nghiên cứu - Khảo sát thực tế - Nghiên cứu tài liệu. - Thực nghiệm. 6. Đối tượng nghiên cứu: - Công nghệ hàn MIG/MAG - Độ dai va đập ak 7. Phạm vi nghiên cứu: - Xác định độ dai va đập ak của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao bằng phương pháp hàn MIG/MAG 8. Nội dung nghiên cứu : - Tổng quan về thép hợp kim thấp độ bền cao - Công nghệ hàn MIG/MAG - Xác định độ dai va đập ak của mối hàn thép hợp kim thấp độ bền cao Trang 2
8. Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tổng quan 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 lượng cacbon thấp và hàm lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim chẳng hạn như: Mangan, Silic, nhôm, vanadi, titan, molipden, đồng, Do các đặt điểm như vậy nên chúng có các đặc tính chất như: độ bền và độ dai va đập cao, có tính hàn tốt. Độ bền cao được sinh ra do chúng được thêm vào một lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim có hàm lượng 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 lượng các thành phần nguyên tố hợp kim được điều chình tùy vào yêu cầu làm việc của từng loại thép. Thép HSLA có thể được 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 như Nb, V, Ti, để tăng cường độ bền, làm mịn hạt. - Thép cán Pearlite: bao gồm thép C - Mn nhưng cũng có thể bổ sung lượng nhỏ nguyên tố hợp kim khác để tăng cường 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 Việt Nam TCVN 1659 – 75 quy định phương pháp biểu thị mác thép. Ký hiệu mác thép HSLA gồm hai phần: 2 chữ số đứng đầu biểu thị hàm lượng cacbon trung bình theo phần vạn và ký hiệu chỉ nguyên tố hợp kim đứng sau thường là Mn, Cr, Si, Ni, Nếu hàm lượng hợp kim khoảng 1% thì sau nguyên tố hợp kim không có chữ số, nếu vượt quá 1.5% thì thêm số 2. Ví dụ: thép 12MnSi – thép chứa cacbon trung bình 0.12%, hàm lượng Mn khoảng 1% và hàm lượng Si khoảng 1%.  Tiêu chuẩn Nga (Liên Xô cũ) Tiêu chuẩn Việt Nam biểu thị mác thép gần giống tiêu chuẩn của Nga (tiêu chuẩn ΓΟCT). Sau đây là bảng biểu thị tên nguyên tố hợp kim tương đương giữa tiêu chuẩn TCVN và tiêu chuẩn ΓΟCT. (Trang 130 Sổ tay mác thép thế giới) Trang 3
9. 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 hợp 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
10. Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn TCVN3104-79 Hàm lượng (%) 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
11. Bảng 1.3 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
12. 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
13.  Theo Tiêu chuẩn Hoa Kỳ Theo tiêu chuẩn SAE quy định về phương pháp biểu thị mác thép, trong đó thép HSLA được ký hiệu như sau: - Chữ số thứ nhất là số - Hai chữ số tiếp theo là giới hạn chảy tối thiểu theo đơn vị K - Tiếp theo là chữ cái A, B, C, D hoặc X để phân biệt các thành phần khác nhau trong nhóm mác có cùng giới hạn chảy. Theo tiêu chuẩn ASTM thì biểu thị thép HSLA như sau - Chữ thứ nhất là Grade - Hai chữ số tiếp theo chỉ giới hạn chảy tối thiểu theo đơn vị Ksi hoặc các chữ cái A, C, D, E - Theo tiêu chuẩn ASTM có các mác thép như A656, A690, A709, A715, A808, A812, A841, A871, A242, A440, A441, A529, A588, A606, A607, A618 (trang 512 sổ tay mác thép thế giới) Bảng 1.4 thành phần hóa học của mác thép A558 theo tiêu chuẩn ASTM Mác Thép C Si Mn P S Cu V Nguyên tố ASTM UNS khác 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
14. Bảng 1.5: Thành phần hóa học và cơ tính của một số mác thép HSLA theo SAE Hàm lượng (%) 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 Bảng 1.6: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A572-88C Hàm lượng (%) Si Đường max 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
15. Bảng 1.7: 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 Bảng 1.8: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn ASTM A573-89 Hàm lượng (%) 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
16. Bảng 1.10: Thành phần hóa họccủa một số mác thép ASTM A633-90 Hàm lượng (%) Mn ASTM Cuma Cmax Pmax Smax Si Nbmax V Nimax Crmax Momax Dày≤14 40÷100 100÷150 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
17.  Tiêu chuẩn Nhật Bản Tiêu chuẩn Nhật JIS quy định phương pháp biểu thị mác thép gồm ba phần: - Chữ cái thứ nhất biểu thị thép S (Steel) - Chữ cái thứ hai biểu thị công dụng H (Hot rolling) cán nóng. - Ba chữ số ếp theo biểu thị giá trị thấp nhất của độ bền. Ngoài ra các mác thép đôi khi có thể có thêm ký hiệu biểu thị hình dạng vật liệu thép, phương pháp chế tạo và nhiệt luyện. P (Plate) thép tấm, S thép băng. Bảng 1.12: Thành phần hóa học (%) của các mác thép theo JIS G319-88 Hàm lượng (%) 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 Bảng 1.13: 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 Bảng 1.14: Thành phần hóa học (%) của các mác thép theo JIS G3128-87 Hàm lượng (%) 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
18. Bảng 1.15: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn GB 1591- 94 Phẩm Hàm lượng (%) Mác thép cấp Cmax Mn Simax Pmax Smax V N Timax 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
19. Bảng 1.16: 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 đường 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
20. Theo tiêu chuẩn GB 1591 – 94 thì mác thép HSLA được biểu thị như sau: Chữ cái đứng đầu mác thép là chữ cái “Q”, chữ số đứng sau chỉ giá trị giới hạn chảy thấp nhất( Trang 179 Sổ tay sử dụng mác thép thế giới)  Theo tiêu chuẩn Đức Tiêu chuẩn DIN 17006 quy định phương pháp biểu thị mác thép theo độ bền của vật liệu như sau: (trang 340 sổ tay mác thép thế giới) - Chữ cái đầu tiên biểu thị phương pháp luyện hoặc đặc tính ban đầu: Q: có thể dập nguội (có thể ép, có thể biến dạng nguội) Z: có thể kéo chuốt - Hai chữ cái tiếp theo là St (Stahl) và theo sau là giá trị độ bền kéo (MPa). Trang 15
21. Bảng 1.16: Thành phần hóa học của một số mác thép theo tiêu chuẩn DIN Hàm lượng (%) Mác thép Cmax Simax Mnmax Pmax Smax Almax Nbmax Timax Vmax QStE 340 TM QStE 360 TM 0.12 0.5 1.3 0.03 0.03 0.015 0.09 0.22 - QStE 380 0.12 0.5 1.5 0.025 0.02 0.015 0.09 0.15 0.2 TM 0.12 0.5 1.4 0.03 0.03 0.015 0.09 0.22 - QStE 420 0.12 0.5 1.6 0.25 0.015 0.015 0.09 0.15 0.2 TM 0.12 0.5 1.6 0.25 0.015 0.015 0.09 0.15 0.2 QStE 460 TM 0.12 0.5 1.7 0.25 0.015 0.015 0.09 0.15 0.2 QStE 500 0.12 0.5 1.8 0.25 0.015 0.015 0.09 0.15 0.2 TM 0.15 0.5 2.1 0.025 0.02 - 0.06 0.22 - QStE 550 0.16 0.5 1.2 0.025 0.02 0.015 0.09 0.15 0.1 TM 0.16 0.5 1.4 0.025 0.02 0.015 0.09 0.15 0.1 QstE 690 TM 0.16 0.5 1.5 0.03 0.03 0.015 0.09 0.22 - QStE 260 N 0.18 0.5 1.6 0.025 0.015 0.015 0.09 0.15 0.1 QStE 300 N 0.18 0.5 1.6 0.03 0.03 0.015 0.09 0.22 - QStE 340 N 0.20 0.5 1.6 0.025 0.015 0.015 0.09 0.15 0.1 QStE 360 N 0.21 0.5 1.7 0.03 0.03 0.015 0.09 0.22 - QStE 380 N 0.22 0.5 1.7 0.03 0.03 0.015 0.09 0.22 - QStE 420 N 0.24 0.5 ~ 1.55 0.035 0.035 0.025 - 0.2 - QStE 460 N QStE 500 N QStE 550 N Trang 16
22. S K L 0 0 2 1 5 4