ASTM A514 グレード F-は、主に軽量化と高強度が重要な構造用途に使用される高降伏の焼入れ焼き戻し合金鋼板です。これは、T-1 鋼という商品名でよく呼ばれる鋼鉄ファミリーの一部です。
主な仕様
降伏強度: 厚さ 2.5 インチまでの場合、最小 100 ksi (約 . 690 MPa)。
引張強度: 通常 110 ～ 130 ksi。
状態: 高強度と強靱な機械的特性を実現するために、焼き入れおよび焼き戻しされた状態で納品されます。{0}}
厚さの範囲: グレード F の標準的な入手可能性は通常、最大 2.5 インチ (63.5 mm) です。
ASTM A514 グレード F の主要な特性は、その高強度、靭性、溶接性、および焼き入れおよび焼き戻しされた微細構造によって定義されます。以下は、その重要な機械的、化学的、物理的特性を体系的に分類したものです。
1. 機械的特性 (ASTM A514/A514M による)
これらはグレードを定義する最小指定値です。
| 財産 | 値 (厚さ 1.25 インチ / 31.75 mm 以下) | 値 (1.25 インチ ～ 2.5 インチ / 厚さ 31.75 ～ 63.5 mm) |
|---|---|---|
| 降伏強さ (0.2% オフセット) | 100 ksi (690 MPa) | 90 ksi (620 MPa) |
| 抗張力 | 110 - 130 ksi (760 - 895 MPa) | 100 - 130 ksi (690 - 895 MPa) |
| 伸び (2 インチ) | 18%以上 | 16%以上 |
| シャルピー V-ノッチ衝撃靭性 | 通常、20-25 フィートポンド (27-34 J) 分。 @ -50 度 F (-46 度) | 同じ要件が適用されます。 |
| 一般的な硬度 (指定なし) | HBW 280-340 (約 HRC 29-36) | 厚いセクションの場合はわずかに低くなります。 |
2. 主要な化学組成 (標準/最大 %)
グレード F の特徴は、溶接性を考慮した「無駄のない」合金設計です。
| 要素 | 含有量 (標準範囲 / 最大) | 目的と注意事項 |
|---|---|---|
| カーボン(C) | 0.15 - 0.20% (最大 0.23%) | Eグレードより低く、溶接性が良好です。 |
| マンガン(Mn) | 0.80 - 1.10% | 強度と焼入性。 |
| クロム(Cr) | 0.40 - 0.65% | 焼入性と強度。 |
| モリブデン(Mo) | 0.15 - 0.25% | 強度と耐焼戻し性を高めます。 |
| ホウ素(B) | 0.0005 - 0.005% (追加されない場合が多い) | 主な違い: グレード E とは異なり、グレード F はホウ素を使用せずに製造されることがよくあります。 |
| シリコン（Si） | 0.15 - 0.35% | 脱酸素剤。 |
| 炭素当量 (CEV/Pcm) | ~0.60 - 0.70 (IIW 式) | E グレードより低く、溶接性に優れ、亀裂感受性が低いことを示します。 |
3. 物理的特性および一般的特性
状態: 焼き入れ焼き戻し (Q&T) 状態で提供されます。
密度: ~0.284 ポンド/平方インチ (7.85 g/cm3)。
弾性率: ~29,000 ksi (200 GPa)。
ポアソン比: ~0.29。
4. 性能と製造特性
溶接性：良好（100 ksi鋼の場合）。炭素当量が低いため、グレード E よりも溶接性が大幅に向上します。低水素手順、予熱（多くの場合 300 ～ 500 度 F）、制御された冷却が必要です。-
被削性：普通から中程度。軟鋼と比較して、より大きな力と適切な工具が必要です。
火炎切断: 厳密な予熱 (300 ～ 500 度 F) とゆっくりとした冷却により、エッジの硬化や亀裂を防ぐことができます。プラズマまたはウォータージェット切断が推奨されます。
疲労強度: クリーンで均質な Q&T 微細構造により優れています。
5. 主な用途
強度、重量、加工性の最適なバランスを考慮して選ばれています。
高強度の溶接構造物: クレーン ブーム、掘削機のアーム、鉱山機械のフレーム。
重要な橋梁コンポーネント (特に可動部分)。
高層ビルの柱とブレース。-
溶接が複雑なため、グレード E がリスクまたはコストが高すぎるコンポーネント。
A514 グレード E とのコアの違い
グレード F は、グレード E と同等の機械的強度 (100/90 ksi) を提供するように設計されていますが、合金の化学的性質がより希薄になっています。その結果、炭素当量が低くなり、優れた溶接性が得られ、水素による亀裂のリスクが軽減されるため、現代の重度に溶接された構造物に最適な選択肢となっています。
1. A514 F グレード鋼は何に使用されますか?
A514 グレード F は、主に、優れた強度対重量比が必要とされる建設重機、クレーン ブーム、鉱山機械、橋梁などの高強度構造用途に使用されます。{{2}{3}}
2. A514 グレード F の降伏強度はどれくらいですか?
厚さ 1.25 インチ (31.75 mm) までのプレートの場合、最小降伏強度は 100 ksi (690 MPa) です。プレートが厚い場合、降伏強度は通常 2.5 インチまで 90 ksi (620 MPa) まで低下します。
3. A514 グレード F は溶接できますか?
はい、溶接できますが、予熱、低水素電極の使用、-高い硬化性による亀裂を防ぐための溶接後の熱処理など、厳密な手順が必要です。-
4. A514 グレード F とグレード E はどのように異なりますか?
主な違いは化学的性質にあります。グレード F は炭素と合金の含有量が低く (ホウ素が含まれていない)、その結果、溶接性が向上し、炭素当量が低くなります。一方、両方のグレードは同じ最小降伏強度を提供します。
5. A514 グレード F の硬度はどれくらいですか?
A514 グレード F の一般的な硬度範囲は約 HBW 280 ～ 340 (ブリネル) または HRC 29 ～ 36 ですが、硬度は ASTM 規格で指定された特性ではありません。
6. A514 グレード F は T1 鋼と同じですか?
はい、A514 グレード F は、商業的には「T1 タイプ F」または「改良型 T1」と呼ばれることがよくあります。 「T1」という名前はもともと商標に由来していますが、一般的にこのファミリーの高強度、焼き入れ、焼き戻し鋼に使用されています。{4}}
7. A514 グレード F に相当するヨーロッパの製品は何ですか?
最も近いヨーロッパの同等品は、EN 10025-6 に基づく S690QL または S690Q/QL1 で、同様の 690 MPa の降伏強度と焼き入れおよび焼き戻し条件を備えています。
8. A514 グレード F をフレームカットできますか?
はい、ただし、切断端に沿った硬化や亀裂を防ぐために、予熱（通常は 300 ～ 500 度 F）と制御された冷却が必要です。多くの場合、プラズマまたはウォータージェット切断が好まれる代替手段となります。
9. A514 グレード F の化学組成は何ですか?
グレード E と比較して炭素含有量が低く (最大 0.20%)、クロム、モリブデンのレベルが低下し、ホウ素が含まれていないため、炭素当量が低くなり、溶接性が向上します。
10. A514 グレード E ではなくグレード F を選択する理由は何ですか?
複雑な構造で溶接性と製造の容易さが最優先される場合は、グレード F を選択してください。これは、高合金グレード E と比較して、その化学的性質が希薄であるため、溶接に関連した亀裂のリスクが軽減されるためです。{0}{1}{1}
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