Khí hậu lạnh-với nhiệt độ dưới-đóng băng, đóng băng-chu kỳ tan băng và gió khắc nghiệt-gây ra mối đe dọa đặc biệt đối với cấu trúc Corten Steel: gãy giòn, mối hàn yếu và độ bền giảm. Đối với các dự án ở vùng lạnh, một câu hỏi quan trọng được đặt ra: Thép Corten cấp 60 ASTM A871 có thể chịu được nhiệt độ thấp không và cần những bước làm nóng trước nào để đảm bảo hiệu suất của nó? Câu trả lời nằm ở độ bền bắt buộc theo tiêu chuẩn ASTM-và các nguyên tắc làm nóng sơ bộ đơn giản,{8}}được chứng minh bằng khoa học.
Độ dẻo dai của ASTM A871 Lớp 60 ở vùng khí hậu lạnh
Không giống như thép cacbon thông thường, trở nên giòn ở nhiệt độ-đóng băng, ASTM A871 Cấp 60 được thiết kế để có độ tin cậy trong khí hậu lạnh-, theo tiêu chuẩn ASTM A871/A871M:
Độ dẻo dai của Charpy V-Notch (CVN): Nó đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm nghiêm ngặt của ASTM E23, với năng lượng hấp thụ tối thiểu là 27 J (20 ft{3}}lbs) ở -18 độ (0 độ F). Điều này đảm bảo nó chống lại hiện tượng gãy giòn ngay cả trong điều kiện đóng băng.
Tốt-Thực hành ngũ cốc: Được yêu cầu theo tiêu chuẩn ASTM, cấu trúc-hạt mịn của nó tăng cường độ bền-ở nhiệt độ thấp, ngăn ngừa nứt trong quá trình chế tạo hoặc dưới tải trọng kết cấu trong thời tiết lạnh.
Hiệu suất thực tế: Nó duy trì độ bền cơ học đầy đủ (cường độ năng suất tối thiểu 415 MPa) xuống tới -40 độ (-40 độ F), khiến nó phù hợp với các vùng lạnh trên toàn thế giới.
Nguyên tắc quan trọng về làm nóng sơ bộ đối với-Chế tạo khí hậu lạnh
Mặc dù ASTM A871 Cấp 60 bền trong thời tiết lạnh nhưng việc gia nhiệt trước thích hợp trong quá trình hàn/chế tạo là không thể-thương lượng được để tránh nứt nguội. Thực hiện theo các nguyên tắc phù hợp với-ASTM sau:
Nhiệt độ làm nóng trước (Theo độ dày): - Thin sections (≤12mm): Preheat to 100–150°C (212–302°F) when ambient temp ≤10°C (50°F). - Thick sections (>12 mm): Làm nóng trước ở nhiệt độ 150–200 độ (302–392 độ F) để tránh nứt nguội trong mối hàn.
Phương pháp làm nóng trước: Sử dụng đèn khò oxy-axetylen hoặc lò sưởi điện trở để sưởi ấm đồng đều-tránh các điểm nóng cục bộ có thể làm hỏng đặc tính của hợp kim.
Hậu-Chăm sóc sưởi ấm: Sau khi hàn, để thép nguội từ từ (đến 150 độ ) trước khi tiếp xúc với nhiệt độ cực lạnh-điều này làm giảm ứng suất dư và duy trì độ dẻo dai.
Lời khuyên thiết thực cho việc lắp đặt và bảo trì khí hậu lạnh-
Để tối đa hóa hiệu suất ở vùng có khí hậu lạnh, hãy ghi nhớ những mẹo đơn giản sau:
Tránh chế tạo hoặc hàn khi nhiệt độ môi trường xung quanh giảm xuống dưới -10 độ (14 độ F)-cực lạnh làm tăng nguy cơ nứt, ngay cả khi gia nhiệt trước.
Loại bỏ tuyết/băng khỏi bề mặt thép trước khi hàn hoặc kiểm tra-độ ẩm đọng lại trong mối hàn gây ra độ xốp và làm yếu các mối nối.
Sự hình thành lớp gỉ: Nhiệt độ lạnh làm chậm quá trình phát triển lớp gỉ (có thể mất 6–18 tháng thay vì 3–12), nhưng nó vẫn tạo thành một lớp bảo vệ-không cần lớp phủ bổ sung.
Cảm lạnh thông thường-Những sai lầm về khí hậu cần tránh
Bỏ qua quá trình gia nhiệt trước đối với các phần dày: Gây ra hiện tượng nứt nguội trong mối hàn, ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kết cấu.
Làm nguội nhanh sau khi hàn: Dẫn đến ứng suất dư và giảm độ bền trong điều kiện-đóng băng.
Sử dụng kim loại độn chất lượng thấp: Làm suy yếu độ bền khí hậu-lạnh của thép, ngay cả khi quá trình gia nhiệt sơ bộ được thực hiện đúng cách.
Nói tóm lại, Thép Corten cấp 60 của ASTM A871 hoạt động đáng tin cậy ở vùng có khí hậu lạnh nhờ độ bền bắt buộc theo tiêu chuẩn ASTM-. Với khả năng làm nóng trước thích hợp (phù hợp với độ dày) và các phương pháp hay nhất về-khí hậu lạnh đơn giản, nó mang lại hiệu suất-an toàn, lâu dài cho các dự án kết cấu ở những vùng đóng băng.
