درجات وخصائص أداء أنابيب الصلب غير الملحومة S355J2H

أولاً،أنبوب فولاذي غير ملحوم S355J2Hالدرجات
1. التركيب الكيميائي
الكربون: لا تتجاوز نسبة الكربون في فولاذ S355J2H عادةً 0.24%. يُعدّ الكربون أحد العناصر الأساسية التي تُحدد قوة الفولاذ. تُحسّن كمية معتدلة من الكربون صلابته وقوته، بينما قد تُقلّل نسبة الكربون الزائدة من متانته وقابليته للحام.
- السيليكون: تبلغ نسبة السيليكون عموماً حوالي 0.55%. يعمل السيليكون بشكل أساسي كمزيل للأكسدة، كما أنه يزيد من قوة الفولاذ ويحسن حد مرونته.
- المنغنيز: تبلغ نسبة المنغنيز حوالي 1.60%. يعمل المنغنيز بشكل كبير على تحسين قوة الفولاذ ومتانته ومقاومته للتآكل، ويساهم في تحسين بنية الحبيبات والبنية المجهرية الداخلية، مما يعزز الأداء العام للفولاذ.
- الفوسفور والكبريت: يُعدّ الفوسفور والكبريت من العناصر الشائبة في هذا الفولاذ. لا تتجاوز نسبة الفوسفور عادةً 0.035%، وكذلك نسبة الكبريت. قد تؤثر هذه العناصر سلبًا على متانة الفولاذ وقابليته للحام ومقاومته للتآكل، لذا يجب التحكم بنسبة وجودها بدقة.
- عناصر السبائك الأخرى: قد توجد كميات ضئيلة من عناصر السبائك الدقيقة مثل النيوبيوم والتيتانيوم والفاناديوم. تُحسّن هذه العناصر من قوة ومتانة الفولاذ من خلال تحسين بنية الحبيبات وتقوية الترسيب.

2. الخواص الميكانيكية
- مقاومة الخضوع: تبلغ مقاومة الخضوع الدنيا لأنبوب الصلب غير الملحوم S355J2H 355 ميجا باسكال. مقاومة الخضوع هي الإجهاد الذي يبدأ عنده الجسم بالتعرض لتشوه لدني كبير. يشير هذا المؤشر إلى أن أنبوب الصلب قادر على الحفاظ على استقرار هيكلي نسبي تحت ضغط معين، ولن يتعرض بسهولة لتشوه لدني لا رجعة فيه، مما يجعله مناسبًا للهياكل التي تتحمل أحمالًا ثابتة كبيرة.
- قوة الشد: تتراوح قوة الشد عادةً بين 470 و630 ميجا باسكال. تعكس قوة الشد قدرة المادة على مقاومة الكسر الناتج عن الشد. وهذا يعني أن الأنبوب الفولاذي يمكنه تحمل درجة معينة من الشد المحوري دون أن ينكسر، مما يضمن موثوقيته تحت أحمال الشد.
الاستطالة: الحد الأدنى للاستطالة هو 22%. تعكس الاستطالة قدرة الفولاذ على التشوه اللدن. تشير الاستطالة العالية إلى أن أنبوب الفولاذ يمكن أن يخضع لدرجة معينة من التشوه اللدن دون حدوث كسر هش أثناء التشوه الناتج عن الإجهاد، مما يدل على متانة جيدة عند التعامل مع الأحمال الديناميكية أو التشوه الهيكلي.

3. مقاومة الصدمات: يتميز هذا الأنبوب الفولاذي غير الملحوم بقدرته على تحمل اختبارات الصدمات عند درجات حرارة تصل إلى -20 درجة مئوية. حتى في هذه الدرجة المنخفضة، يحافظ على أداء ممتاز في مقاومة الصدمات، مما يعني قدرته على امتصاص طاقة كافية دون أن ينكسر. وهذا ما يجعل الأنبوب الفولاذي غير الملحوم S355J2H ذا ميزة كبيرة في التطبيقات الإنشائية في البيئات الباردة، مثل هياكل المباني والآلات الخارجية في شمال الصين.

٤. درجة الجودة والاستخدام: يشير الرمز "J2" في تصنيف الدرجة إلى درجة مقاومة الصدمات، بينما يشير الرمز "H" عمومًا إلى أن الفولاذ مُصمم لإنتاج المقاطع المجوفة. يُعد أنبوب الفولاذ غير الملحوم S355J2H فولاذًا إنشائيًا عالي القوة يُستخدم بشكل أساسي في البناء والجسور وصناعة الآلات والبتروكيماويات وغيرها من المجالات. في الإنشاءات المعمارية، يُستخدم لإنشاء هياكل داعمة للمباني الشاهقة. في بناء الجسور، يُناسب تصنيع المكونات الرئيسية مثل الدعامات والعوارض الرئيسية. في صناعة الآلات، يُستخدم لتصنيع الأجزاء التي تتحمل الأحمال الثقيلة. في صناعة البتروكيماويات، يُستخدم في أنظمة خطوط الأنابيب لنقل مواد مثل النفط والغاز الطبيعي.

ثانيًا، خصائص أداء الأنابيب الفولاذية غير الملحومة S355J2H
1. خصائص ميكانيكية ممتازة
- مقاومة الخضوع: يتميز فولاذ S275J2H بمقاومة خضوع عالية. فعلى سبيل المثال، ضمن نطاق السماكة المحدد، تصل مقاومة الخضوع الدنيا إلى حوالي 275 ميجا باسكال. وهذا يسمح لأنبوب الفولاذ غير الملحوم بمقاومة التشوه إلى حد معين تحت الضغط، مما يجعله مناسبًا للهياكل التي تتحمل أحمالًا ثابتة ثقيلة، مثل مكونات الدعم في إطارات المباني.
- قوة الشد: تتراوح قوة الشد عادةً بين 410 و560 ميجا باسكال. تضمن هذه القوة عدم انكسار أنبوب الصلب بسهولة تحت تأثير قوى الشد، مما يسمح له بتحمل درجة معينة من الشد، كما هو الحال في أنظمة خطوط الأنابيب التي تتطلب شدًا محوريًا.
الاستطالة: تبلغ الاستطالة الدنيا حوالي 23%. وهذا يعني أنه عند تعرض الأنبوب الفولاذي لشد خارجي، فإنه يُظهر درجة معينة من التشوه اللدن، ويتكيف مع التشوه دون حدوث كسر هش. وهذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي قد تواجه أحمالًا ديناميكية أو تتطلب درجة معينة من المتانة.

2. مقاومة ممتازة للصدمات
يتميز أنبوب الصلب غير الملحوم S275J2H بمقاومة ممتازة للصدمات، خاصةً في درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا. تصل درجة حرارة اختبار الصدمات فيه إلى -20 درجة مئوية، محافظًا على أدائه الممتاز في امتصاص الصدمات عند هذه الدرجة، وممتصًا كمية كبيرة من الطاقة دون أن ينكسر. وهذا ما يجعله مثاليًا للتطبيقات الإنشائية في المناطق الباردة أو في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة المعرضة لأحمال الصدمات، مثل خطوط أنابيب السوائل المبردة.

3. تركيبة كيميائية مستقرة ومعقولة
- التحكم في نسبة الكربون: لا تتجاوز نسبة الكربون عادةً 0.20%. تُسهم نسبة الكربون المناسبة في تحسين قوة الفولاذ مع منع الهشاشة الناتجة عن زيادة نسبة الكربون. تضمن هذه النسبة المنخفضة من الكربون قابلية لحام ممتازة، مما يُسهّل عملية اللحام في تطبيقات مثل وصلات الأنابيب.
- تركيبة السبائك: بالإضافة إلى الكربون، يحتوي هذا الفولاذ على عناصر سبائكية مثل السيليكون والمنغنيز. لا تتجاوز نسبة السيليكون 0.55%، ولا تتجاوز نسبة المنغنيز 1.50%. يُسهم وجود هذه العناصر في تحسين الخصائص العامة للفولاذ، بما في ذلك المتانة والصلابة، كما يُحسّن حجم الحبيبات وبنيته المجهرية.

4. مقاومة أفضل للتآكل: بالمقارنة مع أنابيب الصلب الكربوني العادية، تتميز أنابيب الصلب غير الملحومة S275J2H بدرجة معينة من مقاومة التآكل بفضل تركيبها الكيميائي وعملية إنتاجها. في البيئات ذات التآكل المعتدل، مثل أنظمة الأنابيب داخل المصانع الصناعية التي تحتوي على كميات قليلة من الرطوبة أو الغازات ذات التآكل المعتدل، يمكنها مقاومة التآكل وإطالة عمرها الافتراضي.

5. دقة أبعاد ومظهر ممتازين
يتميز أنبوب الصلب غير الملحوم S275J2H، المصنّع وفقًا للمعايير، بدقة أبعاد ممتازة. يتم التحكم في التفاوتات المسموح بها في القطر الخارجي وسماكة الجدار ضمن نطاق محدد. على سبيل المثال، يتراوح التفاوت المسموح به في القطر الخارجي عادةً بين ±0.5% و±1%، بينما يتراوح التفاوت المسموح به في سماكة الجدار عادةً بين ±10% و±15%. يتيح ذلك توافقًا أفضل مع وصلات الأنابيب الأخرى أثناء تركيب نظام الأنابيب، مما يضمن إحكام النظام واستقراره. في الوقت نفسه، توجد متطلبات صارمة لاستقامة واستدارة أنابيب الصلب. لا تتجاوز الاستقامة عادةً 3 مم لكل متر، وتتطلب الاستدارة ألا يتجاوز الفرق بين القطر الخارجي الأقصى والقطر الخارجي الأدنى في المقطع العرضي لأنبوب الصلب 80% من التفاوت المسموح به في القطر الخارجي. يضمن ذلك استقرار أنبوب الصلب أثناء التركيب والاستخدام، وسلاسة نقل السوائل.