- 1.0 Phân loại quy trình sản xuất ASTM A513
- 2.0 Vật liệu chính của ASTM A513
- 3.0 Phạm vi giới hạn bền của vật liệu ASTM A513 thông dụng
- 4.0 Ứng dụng của ASTM A513 trong quy trình tạo hình nguội
- 5.0 BẢNG 1: Yêu cầu về hóa chất đối với thép cacbon thấp tiêu chuẩn
- 6.0 BẢNG 2: Yêu cầu về hóa chất đối với các loại thép cacbon và hợp kim khác
- 7.0 BẢNG 3: Dung sai cho Phân tích sản phẩm đối với Thép được thể hiện trong Bảng 1 và 2
Ống thép ASTM A513: Tổng quan về ứng dụng, vật liệu và quy trình sản xuất
ASTM A513 là tiêu chuẩn do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) thiết lập cho ống thép hàn và ống thép nguội thường được sử dụng trong quá trình gia công kim loại.
Phương pháp này chủ yếu áp dụng cho ống cơ học được sản xuất bằng phương pháp hàn điện trở và kéo nguội.
Thông qua nhiều quy trình sản xuất và loại vật liệu khác nhau, ASTM A513 cung cấp nhiều lựa chọn ống thép để đáp ứng nhu cầu ứng dụng của nhiều thị trường kết cấu kim loại và cơ khí.
1.0 Phân loại quy trình sản xuất ASTM A513
| Kiểu | Quy trình sản xuất | Đặc trưng | Ứng dụng |
| Loại 1 | Ống hàn điện trở cán nóng (ERW) | Độ chính xác bề mặt và kích thước thấp hơn, độ bền vừa phải, phù hợp cho mục đích kết cấu và cơ học nói chung | Khung đồ nội thất, giá đỡ cơ khí, giá đỡ thiết bị công nghiệp |
| Loại 2 | Ống hàn điện trở xử lý nhiệt (ERW) | Tăng cường độ bền và độ dẻo dai thông qua xử lý nhiệt, phù hợp cho các ứng dụng áp suất cao | Phụ tùng ô tô, khung cơ khí cường độ cao, giá đỡ kết cấu |
| Loại 3 | Ống hàn kéo nguội | Độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt được cải thiện thông qua kéo nguội, năng suất và độ bền kéo cao hơn | Linh kiện cơ khí, thiết bị chính xác, hệ thống đường ống có độ chính xác cao |
| Loại 4 | Ống hàn kéo nguội xử lý nhiệt | Kết hợp độ chính xác của quá trình kéo nguội với độ bền từ xử lý nhiệt, phù hợp cho các ứng dụng chịu ứng suất và va đập cao | Các bộ phận cơ khí chịu ứng suất cao, các thành phần kết cấu chống va đập, trục, các bộ phận quay |
| Loại 5 | Ống hàn điện trở cán nguội (ERW) | Độ chính xác cao và bề mặt nhẵn, thích hợp cho gia công chính xác | Linh kiện máy móc chính xác, phụ tùng ô tô, thiết bị kỹ thuật chính xác |
| Loại 6 | Ống hàn điện trở cán nguội và kéo nguội | Độ chính xác kích thước và bề mặt hoàn thiện cao nhất, độ bền và độ dẻo dai tuyệt vời | Hệ thống cơ khí có độ chính xác cao, thiết bị hàng không vũ trụ, các cấu trúc kỹ thuật có nhu cầu cao |
2.0 Vật liệu chính của ASTM A513
| Loại vật liệu | Các lớp chính | Hàm lượng cacbon | Đặc trưng | Ứng dụng |
| Thép Carbon Thấp | SAE 1008, SAE 1010 | 0.08%-0.10% | Độ dẻo tốt, dễ tạo hình, hàn và gia công nguội, độ bền vừa phải, bề mặt hoàn thiện cao | Khung đồ nội thất, giá đỡ cơ khí, giá đỡ thiết bị công nghiệp, phụ tùng ô tô |
| SAE 1020, SAE 1026 | 0.20%-0.26% | Độ bền kéo và độ bền chảy cao hơn, duy trì độ dẻo dai và khả năng gia công tốt, thích hợp cho hàn và gia công | Linh kiện cơ khí có độ bền trung bình, các bộ phận gia công chính xác | |
| Thép hợp kim | 4130 | 0.30% | Độ bền cao, khả năng chống mài mòn tốt, độ bền và hiệu suất chịu mỏi tuyệt vời, khả năng hàn và xử lý nhiệt tốt | Các thành phần cấu trúc chịu ứng suất cao, thiết bị hàng không vũ trụ, thiết bị leo núi, khung xe đua |
| 4140 | 0.40% | Độ bền và khả năng chống mài mòn cực cao, thích hợp cho các ứng dụng chịu va đập và ứng suất mỏi, có đặc tính làm nguội và ram tốt | Linh kiện cơ khí cường độ cao, linh kiện thiết bị công nghiệp, linh kiện máy móc hạng nặng | |
| Thép cường độ cao hợp kim thấp | – | – | Một lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim (ví dụ, crom, niken, molypden) được thêm vào để cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn | Các thành phần kết cấu và chịu tải, chẳng hạn như cầu, khung tòa nhà, khung gầm xe tải |
3.0 Phạm vi giới hạn bền của vật liệu ASTM A513 thông dụng
| Loại vật liệu | Các lớp chính | Phạm vi giới hạn chảy (MPa) | Đặc trưng |
| Thép Carbon Thấp | SAE 1008, 1010 | 205 – 275 | Độ dẻo tốt, độ bền vừa phải, phù hợp cho mục đích kết cấu và cơ khí nói chung. |
| SAE 1020, 1026 | 275 – 380 | Độ bền kéo cao hơn, phù hợp với các bộ phận kết cấu và cơ khí cần độ bền cao hơn. | |
| Thép hợp kim | 4130 | 435 – 600 | Độ bền cao, thích hợp cho các ứng dụng chịu ứng suất và mỏi cao, khả năng hàn và xử lý nhiệt tốt. |
| 4140 | 620 – 850 | Độ bền kéo và khả năng chống mài mòn cực cao, phù hợp với các bộ phận chịu tải trọng lớn và chịu ứng suất va đập. | |
| Thép cường độ cao hợp kim thấp | – | 345 – 690 | Các nguyên tố hợp kim cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn, lý tưởng cho các thành phần kết cấu như khung tòa nhà và cầu. |
4.0 Ứng dụng của ASTM A513 trong quy trình tạo hình nguội
ASTM A513 có hiệu suất đặc biệt tốt trong các quy trình tạo hình nguội và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
4.1 Ưu điểm của ASTM A513 trong ép nguội:
- Khả năng gia công tuyệt vời
- Sức mạnh và độ dẻo dai cân bằng
- Dễ hàn
4.2 Uốn ống:
Vật liệu ASTM A513 có độ dẻo và độ bền tốt, giúp dễ uốn ống mà không bị nứt hoặc mất độ bền.
Ứng dụng: Được sử dụng trong sản xuất ống cong, chẳng hạn như hệ thống ống xả ô tô, kết cấu đồ nội thất và khung tòa nhà.
4.3 Dập và đục lỗ:
Thép cacbon thấp có đặc tính dập tuyệt vời, giúp dễ dàng thực hiện dập phức tạp và đấm vận hành bằng máy đột dập công nghiệp trong khi vẫn duy trì chất lượng bề mặt tốt sau khi tạo hình.
Ứng dụng: Được sử dụng để sản xuất nhiều bộ phận dập khác nhau, chẳng hạn như các thành phần cơ khí và vỏ kim loại.
4.4 Viền và viền bích:
Các loại thép cacbon thấp theo ASTM A513 có tính dẻo tốt trong quá trình tạo cạnh và tạo vành, cho phép chúng định hình mà không bị nứt.
Ứng dụng: Được sử dụng trong sản xuất đầu nối ống, mặt bích và các bộ phận có cạnh hoặc mặt bích khác.
4.5 Vẽ sâu:
Thép cacbon thấp có khả năng chống kéo sâu tốt thông qua quá trình tạo hình nguội, tạo ra bề mặt nhẵn và biến dạng đồng đều.
Ứng dụng: Thích hợp để sản xuất các bộ phận đòi hỏi quy trình kéo sâu, chẳng hạn như cốc kim loại, hộp kim loại và lon kim loại.
4.6 Uốn cong:
Khả năng uốn cong của vật liệu ASTM A513 giúp chúng hoạt động tốt trong các quy trình uốn, phù hợp để sản xuất các bộ phận có hình dạng phức tạp.
Ứng dụng: Được sử dụng để uốn nhiều loại ống và tấm kim loại, chẳng hạn như các bộ phận hỗ trợ trong kết cấu xây dựng và thiết bị máy móc.
5.0 BẢNG 1: Yêu cầu về hóa chất đối với thép cacbon thấp tiêu chuẩn
Bảng này cung cấp các yêu cầu về thành phần hóa học cho các loại thép cacbon thấp khác nhau được chỉ định trong ASTM A513. Bảng này bao gồm các loại thép cacbon thấp phổ biến như SAE 1008, SAE 1010 và SAE 1020.
Bảng này nêu chi tiết phạm vi hàm lượng carbon, mangan, phốt pho và lưu huỳnh cho từng loại. Các tiêu chuẩn thành phần này đảm bảo chất lượng và hiệu suất đồng nhất của thép trong quá trình sản xuất, đáp ứng nhu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau.
| Chỉ định lớp | Cacbon (%) | Mangan (%) | Phốt pho, tối đa (%) | Lưu huỳnh, tối đa (%) |
| Xe đạp địa hình 1010 | 0,02–0,15 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| MT1015 | 0,10–0,20 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| MTX1015 | 0,10–0,20 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 |
| MT1020 | 0,15–0,25 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 |
| MTX1020 | 0,15–0,25 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 |
Ghi chú:
- Hóa học đại diện cho phân tích nhiệt. Phân tích sản phẩm, ngoại trừ thép có vành hoặc có mũ, phải tuân theo thông lệ thông thường như thể hiện trong Bảng 3.
- Thép có vành hoặc có mũ được sử dụng cho các loại thép này có đặc điểm là thành phần hóa học không đồng đều, khiến việc phân tích sản phẩm không phù hợp trừ khi có chỉ định rõ ràng về việc sử dụng sai.
- “MT” là viết tắt của Ống cơ khí.
6.0 BẢNG 2: Yêu cầu về hóa chất đối với các loại thép cacbon và hợp kim khác
Bảng này phác thảo các yêu cầu về thành phần hóa học đối với các loại thép cacbon và hợp kim khác theo ASTM A513. Bảng này bao gồm nhiều loại thép cacbon thấp đến nhiều loại thép hợp kim khác nhau, chẳng hạn như 1006, 1015, 4130 và 4140.
Bảng này chỉ định hàm lượng tối đa và tối thiểu của các nguyên tố như cacbon, mangan, phốt pho, lưu huỳnh, silic, niken, crom và molypden. Các thông số kỹ thuật này rất quan trọng đối với tính chất cơ học, độ bền và khả năng gia công của vật liệu.
| Chỉ định lớp | Cacbon (%) | Mangan (%) | Phốt pho, tối đa (%) | Lưu huỳnh, tối đa (%) | Silic (%) | Niken (%) | Crom (%) | Molipđen (%) |
| 1006 | 0,08 tối đa | 0,45 tối đa | 0.030 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1008 | 0,10 tối đa | 0,50 tối đa | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1009 | 0,15 tối đa | 0,60 tối đa | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1010 | 0,08–0,13 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1012 | 0,10–0,15 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1015 | 0,13–0,18 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1016 | 0,13–0,18 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1017 | 0,15–0,20 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1018 | 0,15–0,20 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1019 | 0,15–0,20 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1020 | 0,18–0,23 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1021 | 0,18–0,23 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1022 | 0,18–0,23 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1023 | 0,20–0,25 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1024 | 0,18–0,25 | 1,30–1,65 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1025 | 0,22–0,28 | 0,30–0,60 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1026 | 0,22–0,28 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1027 | 0,22–0,29 | 1,20–1,55 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1030 | 0,28–0,34 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1033 | 0,30–0,36 | 0,70–1,00 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1035 | 0,32–0,38 | 0,60–0,90 | 0.035 | 0.035 | … | … | … | … |
| 1040 | 0,37–0,44 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1050 | 0,48–0,55 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1060 | 0,55–0,65 | 0,60–0,90 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 1340 | 0,38–0,43 | 1,60–1,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | … | … |
| 1524 | 0,19–0,25 | 1,35–1,65 | 0.040 | 0.050 | … | … | … | … |
| 4118 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,40–0,60 | 0,08–0,15 |
| 4130 | 0,28–0,33 | 0,40–0,60 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 |
| 4140 | 0,38–0,43 | 0,75–1,00 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | 0,15–0,25 |
| 5130 | 0,28–0,33 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | … | 0,80–1,10 | … |
| 8620 | 0,18–0,23 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | 0,40–0,70 | 0,40–0,60 | 0,15–0,25 |
| 8630 | 0,28–0,33 | 0,70–0,90 | 0.035 | 0.040 | 0,15–0,35 | 0,40–0,70 | 0,40–0,60 | 0,15–0,25 |
7.0 BẢNG 3: Dung sai cho Phân tích sản phẩm đối với Thép được thể hiện trong Bảng 1 và 2
Bảng này xác định phạm vi dung sai cho hàm lượng nguyên tố trong các sản phẩm thép ASTM A513. Bảng này cung cấp các biến thể cho phép đối với các nguyên tố như carbon, mangan, phốt pho, lưu huỳnh, silic, niken, crom và molypden.
| Yếu tố | Giới hạn hoặc Tối đa của Phạm vi Chỉ định, % | Biến động, vượt quá giới hạn tối đa hoặc dưới giới hạn tối thiểu |
| Cacbon | ||
| Đến 0,15, bao gồm | 0.02 | 0.03 |
| Trên 0,15 đến 0,40, bao gồm | 0.03 | 0.04 |
| Trên 0,40 đến 0,55, bao gồm | 0.03 | 0.05 |
| mangan | ||
| Đến 0,60, bao gồm | 0.03 | 0.03 |
| Trên 0,60 đến 1,15, bao gồm | 0.04 | 0.04 |
| Trên 1,15 đến 1,65, bao gồm | 0.05 | 0.05 |
| Phốt pho | … | 0.01 |
| Lưu huỳnh | … | 0.01 |
| Silic | ||
| Đến 0,30, bao gồm | 0.02 | 0.03 |
| Trên 0,30 đến 0,60 | 0.05 | 0.05 |
| Niken | Đến 1.00, bao gồm | 0.03 |
| Crom | Đến 0,90, bao gồm | 0.03 |
| Trên 0,90 đến 2,10 | 0.05 | 0.05 |
| Molipden | ||
| Đến 0,20, bao gồm | 0.01 | 0.01 |
| Trên 0,20 đến 0,40 | 0.02 | 0.02 |
- Các xác định riêng lẻ có thể khác nhau giữa các giới hạn hoặc phạm vi nhiệt độ được chỉ định ở mức độ thể hiện trong bảng này, ngoại trừ bất kỳ thành phần nào trong một nhiệt độ không được thay đổi cả trên và dưới một phạm vi được chỉ định.
- Trong bảng này, dấu chấm lửng (…) không có yêu cầu nào.
Tài liệu tham khảo:
