ASTM A500 je široko korištena standardna specifikacija za hladno oblikovane zavarene i bešavne cijevi od ugljičnog čelika (šuplji profili) u okruglim, kvadratnim i pravokutnim oblicima, prvenstveno primijenjena u građevinarstvu, mostovima i općim konstrukcijskim projektima. Kako bi se osiguralo da sekcije ispunjavaju zahtjeve standarda za materijal, dimenzije i performanse, usvojen je niz standardiziranih metoda{3}}ispitivanja kvaliteta, koje su uglavnom kategorizirane u sljedeće vrste:
1. Testiranje dimenzionalne i geometrijske tolerancije
Ova metoda se fokusira na provjeru da li su ključni dimenzionalni i geometrijski parametri šupljih profila u skladu s tolerancijama navedenim u ASTM A500, osiguravajući strukturno pristajanje i stabilnost{1}}nosivosti. Osnovne stavke i zahtjevi za detekciju su sljedeći:
- Vanjske dimenzije: Za kvadratne i pravougaone preseke, the tolerance varies by the length of the longest side (h) and shortest side (b): ±0.5mm for h≤63.5mm, ±0.6mm for 63.5mm<h≤88.9mm, ±0.8mm for 88.9mm<h≤139.7mm, and ±1% for h>139.7mm.Za okrugle preseke, tolerancija vanjskog prečnika je ±0,5% (zaokruženo na 0,005 in ili 0,1 mm) za prečnike manje od ili jednake 48 mm, i ±0,75% za prečnike veće ili jednake 50 mm. Mjerenja se moraju izvršiti najmanje 2 in (5 cm) od krajeva cijevi, izbjegavajući direktno mjerenje na liniji zavarivanja.
- Wall Thickness: Dozvoljena tolerancija za debljinu zida je ±10% specificirane vrijednosti, koja se mjeri pomoću odgovarajućih alata kao što su vanjski mikrometri kako bi se osigurala ujednačena debljina i čvrstoća konstrukcije.
- Geometrijski parametri: Uključuje pravougaonost stranica (potrebno je da bude 90 stepeni ±2 stepena), radijus spoljašnjeg ugla (ne prelazi 3 puta debljine zida), uvijanje i ravnost. Tolerancija ravnosti je 10,4 mm po 1 m dužine, a tolerancija uvijanja varira u zavisnosti od veličine preseka, u rasponu od 1,3 mm/m do 2,8 mm/m u zavisnosti od najduže dužine strane.
Sva mjerenja dimenzija moraju biti u skladu sa smjernicama u ASTM A500 Odjeljku 11, a mjerni alati moraju biti kalibrirani kako bi se osigurala tačnost.
2. Analiza hemijskog sastava
ASTM A500 klasifikuje šuplje profile u četiri razreda (B, C, D) na osnovu hemijskog sastava, zatezne čvrstoće i zahteva za termičkom obradom, pri čemu je razred C najčešće korišćen. Ispitivanje hemijskog sastava provodi se kako bi se provjerio sadržaj ključnih elemenata, osiguravajući da ispunjavaju standardne granice:
- Ugljik (C): Maksimalno 0,26% za razrede B, D; maksimalno 0,23% za razred C;
- Mangan (Mn): Maksimalno 1,35% za sve vrste;
- Fosfor (P) i sumpor (S): maksimalno 0,035% svaki za sve razrede;
- Bakar (Cu): Minimum 0,20% (opciono za sve razrede).
Uobičajene metode testiranja uključuju spektralnu analizu i hemijsku titraciju, koje osiguravaju da hemijska svojstva materijala odgovaraju navedenom stepenu, postavljajući osnovu za njegove mehaničke performanse.
3. Ispitivanje mehaničkih svojstava
Ispitivanje mehaničkih svojstava je ključno za potvrdu nosivosti-nosivosti i duktilnosti ASTM A500 šupljih profila, sa metodama ispitivanja usklađenim sa ASTM A370 i ASTM A751. Ključne ispitne stavke su sljedeće:
- Test zatezanja: Ovaj test mjeri vlačnu čvrstoću, granicu tečenja i istezanje materijala. Na primjer, razred C zahtijeva minimalnu zateznu čvrstoću od 425MPa (62ksi), minimalnu granicu tečenja od 345MPa (50ksi) za oblikovane profile i 315MPa (46ksi) za okrugle profile i minimalno izduženje od 21%. Ispitni uzorci se izrezuju iz šupljih dijelova, a ispitivanje se provodi pomoću univerzalnog stroja za ispitivanje kako bi se osiguralo da materijal može izdržati projektna opterećenja bez kvara.
- Test spljoštenja: Posebno dizajniran za šuplje dijelove, ovaj test uključuje izravnavanje presjeka između dvije paralelne ploče dok razmak između ploča ne dostigne određenu vrijednost (u odnosu na debljinu zida i vanjski prečnik). Test provjerava pukotine, pukotine ili druge defekte na površini presjeka i zavarenim spojevima, provjeravajući duktilnost materijala i kvalitet zavara.
- Test savijanja: Koristi se za procjenu duktilnosti i žilavosti materijala, posebno područja zavara. Ispitivanje savija uzorak pod određenim uglom (obično 90 stepeni ili 180 stepeni) bez izazivanja pukotina, osiguravajući da presek može da izdrži sile savijanja u praktičnim primenama.
- Test udara (opciono): Iako nije obavezan za osnovne zahtjeve ASTM A500, Charpyjev test na udar se može izvesti za primjene koje zahtijevaju nisku{1}}žilavost na niskim temperaturama (npr. dinamički opterećene strukture). Ovaj test mjeri energiju koju je uzorak apsorbirao tokom udara, osiguravajući da ispunjava zahtjeve čvrstoće u teškim okruženjima.
4. Ne-testiranje bez razaranja (NDT)
Bez-testiranje bez razaranja koristi se za otkrivanje unutrašnjih i površinskih defekata bez oštećenja šupljih profila, fokusirajući se prvenstveno na kvalitet šava (za zavarene dijelove) i integritet površine:
- Vizuelni pregled (VI): Najosnovnija i najčešće korištena NDT metoda. Inspektori vizualno provjeravaju površinu sekcija zbog nedostataka kao što su pukotine, ogrebotine, udubljenja, korozija i neravni zavari. Za zavarene dijelove, oblik, veličina i kontinuitet zavara također se provjeravaju kako bi se osigurala usklađenost sa zahtjevima ASTM A500.
- ultrazvučno ispitivanje (UT): Koristi se za otkrivanje unutrašnjih defekata (npr. poroznost zavara, inkluzije, pukotine) koji se ne mogu vizualno uočiti. Ultrazvučni talasi se prenose kroz presek, a reflektovani signali se analiziraju kako bi se identifikovali defekti i njihove lokacije, obezbeđujući unutrašnji integritet materijala i zavara.
- Ispitivanje penetrantima tekućine (LPT): Pogodno za otkrivanje površinskih pukotina i otvorenih defekata. Obojeni penetrant se nanosi na površinu preseka, prodire u defekte, a višak penetranta se uklanja. Zatim se nanosi razvijač da izvuče penetrant iz defekata, čineći ih vidljivim inspektorima.
5. Dodatne provjere kvaliteta
- Verifikacija gustine: ASTM A500 šuplji profili, kao i drugi ugljenični čelici, imaju specifičnu težinu od približno 7,85, što odgovara gustoći od oko 7850 kg/m³ (0,284 funte po kubnom inču). Ispitivanje gustine osigurava da materijal nema prekomjerne šupljine ili nečistoće.
- Inspekcija toplinske obrade (za stupanj D): Presjeci razreda D zahtijevaju obaveznu termičku obradu. Inspekcija uključuje provjeru parametara procesa termičke obrade (temperatura, vrijeme) i testiranje mehaničkih svojstava nakon termičke obrade kako bi se osiguralo da ispunjavaju zahtjeve standarda.
Ukratko
uobičajene metode{0}}testiranja kvaliteta zaASTM A500 šuplji profilipokrivaju tačnost dimenzija, hemijski sastav, mehanička svojstva i detekciju defekata. Ove metode se sprovode u skladu saASTM A500, ASTM A370 i ASTM A751 standardi, osiguravajući da su sekcije sigurne, pouzdane i prikladne za strukturalne primjene