الإجابة السريعة
Quick Answer
يغطي JIS G3114 ألواح وأوراق وأقسام فولاذية مقاومة للتآكل الجوي الملدوبة على الساخن، بمقاومة تآكل جوي محسّنة من خلال سبائك النحاس والكروم والنيكل. ثلاث درجات من القوة — SMA400 و SMA490 و SMA570 — لكل منها درجات فرعية A و B و C و/أو W، مما يسمح للمصممين بالموازنة بين القوة ومتانة التأثير وظهور السطح المتآكل. SMA490W هو أقرب مكافئ ياباني لـ ASTM A588 الصنف A (Corten) و EN S355W (EN 10025-5).
JIS G3114 (溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材 — فولاذ مقاوم للتآكل الجوي الملدوب على الساخن للهياكل الملحومة) هو معيار فولاذ المقاومة للتآكل الجوي الياباني. العناصر السبائك النحاس (Cu) والكروم (Cr) والنيكل (Ni) تعزز تكوين طبقة صدأ مستقرة وملتصقة (錆び — sabi) التي تعمل كحاجز وقائي، مما يبطئ التآكل الإضافي بمعدل يقارب 4-8 مرات أبطأ من فولاذ الكربون الهيكلي العادي في الأجواء الصناعية أو البحرية المعتدلة. يتم استخدام مادة JIS G3114 بدون طلاء على الجسور والمباني والمنحوتات المكشوفة حيث يكون المظهر البني-البرتقالي المتآكل مطلوباً أو حيث يكون طول العمر الخالي من الصيانة مطلوباً.
شهادات الطاحونة JIS لـ G3114 قد تكون باللغة اليابانية فقط أو ثنائية اللغة — انظر [/standards/jis-mill-cert-guide].
الأسس والقابلية للتطبيق
ينطبق JIS G3114 على ألواح فولاذية ملدوبة على الساخن وأشرطة مسطحة وأقسام مستخدمة في هياكل ملحومة. المعيار صريح للاستخدام الملحوم (溶接構造用)، مما يعني أن جميع الدرجات تتضمن حدود الكربون و CEV، على غرار JIS G3106. تتضمن المنتجات المغطاة:
- ألواح (厚板) بسمك من 6 ملم إلى 100 ملم
- أشرطة ومسطحات
- الأشكال الهيكلية (الزوايا والقنوات) — تخضع لتوفر الطاحونة
التطبيقات النموذجية:
- جسور الطرق السريعة والسكك الحديدية بدون طلاء
- الواجهات والمنحوتات المعمارية التي تتطلب جمالية فولاذ متآكل
- جدران احتباس، حواجز الضوضاء والهياكل الصناعية في البيئات الريفية أو شبه الحضرية
- الحالات التي يصعب فيها الوصول إلى الطلاء أو تكاليف الصيانة بالطلاء المتعددة المستويات مرتفعة
قيود مهمة: لا يجب استخدام فولاذ المقاومة للتآكل الجوي حيث يتوقع المياه الراكدة أو دورات الرطوبة والجفاف مع المياه الملوثة أو الغمر المستمر أو رش ملح ساحلي. في تلك البيئات، لا تتشكل طبقة الحماية بشكل صحيح ويستمر التآكل بمعدل مرتفع.
نظام تعيين درجة JIS
تجمع درجات SMA بين:
- SMA = فولاذ للهياكل الملحومة والبحرية ومقاوم للتآكل الجوي (溶接構造用耐候性鋼)
- الرقم = الحد الأدنى لقوة الشد بالميجاباسكال
- اللاحقة A / B / C = درجة فرعية لاختبار التأثير (A = لا اختبار Charpy؛ B = 27 جول عند 0 درجة مئوية؛ C = 47 جول عند 0 درجة مئوية)
- اللاحقة W = درجة المقاومة للتآكل الجوي مع سبائك محسّنة (Cu + Cr + Ni) لأقصى مقاومة للتآكل
تحتوي الدرجة الفرعية W على متطلبات سبائك أكثر صرامة (حد أدنى أعلى من Cu و Cr و Ni) من الدرجات الفرعية A/B/C. بالنسبة لمعظم تطبيقات فولاذ المقاومة للتآكل الجوي الحقيقية، يجب تحديد الدرجة الفرعية W.
تغطية الدرجة
| الدرجة | الدرجات الفرعية المتاحة | الحد الأدنى للشد (MPa) | متطلبات التأثير |
|---|---|---|---|
| SMA400 | A, B, C, W | 400 | A: لا شيء؛ B: 27 جول @ 0 درجة مئوية؛ C: 47 جول @ 0 درجة مئوية؛ W: 27 جول @ 0 درجة مئوية |
| SMA490 | A, B, C, W | 490 | A: لا شيء؛ B: 27 جول @ 0 درجة مئوية؛ C: 47 جول @ 0 درجة مئوية؛ W: 27 جول @ 0 درجة مئوية |
| SMA570 | W فقط | 570 | 47 جول @ −5 درجات مئوية |
SMA570 متاح فقط في الدرجة الفرعية W، مما يعكس أن قوته العالية وأداء المقاومة للتآكل الجوي يتم تحقيقها من خلال نفس نظام السبائك المتحكم فيه.
متطلبات التركيب الكيميائي
جميع القيم بنسبة وزنية% القصوى ما لم تُذكر نطاق. تحليل الأكسجين (الحرارة).
SMA400
| الدرجة الفرعية | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA400A | 0.18 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | — |
| SMA400B | 0.16 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.36 |
| SMA400C | 0.14 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.36 |
| SMA400W | 0.18 | 0.75 | 0.50–1.50 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.00 | ≤ 0.65 | 0.15 | 0.36 |
SMA490
| الدرجة الفرعية | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA490A | 0.18 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | — |
| SMA490B | 0.16 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.44 |
| SMA490C | 0.16 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.44 |
| SMA490W | 0.18 | 0.75 | 0.50–1.50 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.25 | ≤ 0.65 | 0.15 | 0.44 |
SMA570
| الدرجة الفرعية | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA570W | 0.18 | 0.80 | 0.50–1.70 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.25 | ≤ 0.65 | 0.40 | 0.44 |
ملاحظات سبائك رئيسية:
- تحتوي الدرجات الفرعية A/B/C على عدم وجود Cu أو Cr أو Ni محدد وهي وظيفياً فولاذ كربوني عادي بنفس الكيمياء مثل G3106 SM grades
- فقط الدرجة الفرعية W تتضمن حزمة السبائك النحاس والكروم والنيكل المسؤولة عن أداء المقاومة للتآكل الجوي
- بالنسبة للتطبيقات المقاومة للتآكل الجوي بدون طلاء، قم دائماً بتحديد الدرجة الفرعية W
- يتم استخدام الفسفور أيضاً في بعض تركيبات فولاذ المقاومة للتآكل الجوي لمقاومة تآكل إضافية؛ حد الفسفور G3114 البالغ 0.035% هو توازن بين فائدة التآكل وصلابة منطقة التأثر الحراري الملحومة
الخصائص الميكانيكية
SMA400
| السمك (mm) | الحد الأدنى لقوة الخضوع (MPa) | قوة الشد (MPa) | الاستطالة الدنيا % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 245 | 400–510 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 235 | 400–510 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 215 | 400–510 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 215 | 400–510 | 21 |
SMA490
| السمك (mm) | الحد الأدنى لقوة الخضوع (MPa) | قوة الشد (MPa) | الاستطالة الدنيا % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 325 | 490–610 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 315 | 490–610 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 295 | 490–610 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 295 | 490–610 | 18 |
SMA570
| السمك (mm) | الحد الأدنى لقوة الخضوع (MPa) | قوة الشد (MPa) | الاستطالة الدنيا % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 460 | 570–720 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 450 | 570–720 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 430 | 570–720 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 420 | 570–720 | 19 |
يتم قياس الاستطالة على طول المقياس L₀ = 5.65√A₀.
متطلبات اختبار التأثير
Charpy V-notch وفقاً لـ JIS Z 2242. عينة قياسية 10 × 10 × 55 ملم.
| الدرجة / الدرجة الفرعية | درجة حرارة الاختبار | الحد الأدنى لطاقة المتوسط | الحد الأدنى للقيمة الفردية |
|---|---|---|---|
| SMA400A, SMA490A | غير مطلوب | — | — |
| SMA400B, SMA490B, SMA400W, SMA490W | 0 درجة مئوية | 27 جول | 21 جول |
| SMA400C, SMA490C | 0 درجة مئوية | 47 جول | 33 جول |
| SMA570W | −5 درجات مئوية | 47 جول | 33 جول |
لاحظ أن الدرجات الفرعية W تخضع لاختبار التأثير عند مستوى طاقة الدرجة الفرعية B (27 جول) لـ SMA400W و SMA490W. SMA570W يتطلب الطاقة الأعلى عند −5 درجات مئوية.
صيغة شهادة طاحونة JIS
تتبع شهادات طاحونة JIS G3114 إطار شهادة الفحص الياباني القياسي (3.1A, 3.1B, 3.1C, 3.2 — انظر [/standards/jis-mill-cert-guide]). بالنسبة للدرجات الفرعية W، يجب أن تظهر الشهادة العناصر السبائك Cu و Cr و Ni في قسم التركيب الكيميائي، مما يؤكد وجود حزمة السبائك المقاومة للتآكل الجوي. حقول رئيسية للتحقق:
- يجب أن تكون لاحقة الدرجة الفرعية واضحة (مثل SMA490W، وليس فقط SMA490)
- قيم Cu و Cr و Ni المبلغة للدرجات W — تأكد من أنها تقع ضمن النطاقات المحددة
- CEV المبلغ عنها للدرجات الفرعية B و C و W
- بالنسبة للدرجات W، قد تشير الشهادة أيضاً إلى "耐候性" (مقاومة التآكل الجوي) كخاصية
معادلات المعايير المتقاطعة
| JIS G3114 | ASTM | EN 10025-5 | BS 7668 | GB/T 4171 |
|---|---|---|---|---|
| SMA400W | A588 Gr.A (approx) | S235W (approx) | WR 235 (approx) | Q235NH (approx) |
| SMA490W | A588 Gr.A / A242 (approx) | S355W (approx) | WR 355 (approx) | Q355NH (approx) |
| SMA570W | A709 HPS 70W (approx) | S460W (approx) | — | Q460NH (approx) |
جميع المعادلات تقريبية. ASTM A588 Gr.A لديها نطاقات Cu/Cr/Ni مختلفة وحد أدنى للخضوع من 345 ميجاباسكال (50 ksi). EN S355W (EN 10025-5) يختبر Charpy عند −20 درجة مئوية مقابل 0 درجة مئوية لـ SMA490W. الامتثال الرسمي لأي من هذه المعايير يتطلب مادة معتمدة بشكل منفصل.
قائمة التحقق من التحقق من MTC
عند التحقق من شهادة اختبار طاحونة JIS G3114:
- تم تأكيد المعيار كـ JIS G3114 (وليس G3106)
- الدرجة والدرجة الفرعية (مثل SMA490W) تطابق بالضبط أمر الشراء
- رقم الحرارة (熱番号) قابل للتتبع لعلامات فيزيائية
- بالنسبة للدرجات الفرعية W: Cu و Cr و Ni المبلغة وضمن النطاقات المحددة
- تم الإبلاغ عن الكربون وضمن الحد للدرجة/الدرجة الفرعية
- تم الإبلاغ عن CEV للدرجات الفرعية B و C و W — تأكد من ≤ الحد
- P ≤ 0.035%، S ≤ 0.035%
- قوة الخضوع تلبي الحد الأدنى المناسب للسمك
- قوة الشد تقع ضمن النطاق المحدد
- الاستطالة تلبي الحد الأدنى
- بالنسبة للدرجات الفرعية B و C و W: نتائج Charpy عند درجة حرارة صحيحة بطاقة كافية
- نوع الشهادة يطابق متطلبات العقد
- التوقيع/الختم المصرح به من المطحنة موجود
أسئلة شائعة
ما هو الفرق بين SMA490B و SMA490W؟
كلا الدرجتين لهما نفس نطاق قوة الشد (490–610 ميجاباسكال) وحدود CEV المتطابقة (0.44 الحد الأقصى). الفرق الحرج هو الكيمياء وأداء التآكل: SMA490B لا تحتوي على نحاس أو كروم أو نيكل محدد، مما يجعلها في الأساس فولاذ كربوني-منجنيز بنفس أداء المقاومة للتآكل الجوي مثل فولاذ هيكلي عادي. SMA490W يحتوي على 0.20–0.75% Cu و 0.30–1.25% Cr وحتى 0.65% Ni، والتي تنتج الطبقة المستقرة المسؤولة عن مقاومة التآكل الجوي. بالنسبة للتطبيقات المقاومة للتآكل الجوي بدون طلاء، SMA490W إلزامي. SMA490B يتم استخدامه في الهياكل المطلية حيث يكون محتوى الكربون وحدود CEV مطلوبة لكن أداء المقاومة للتآكل الجوي غير ذات صلة.
هل SMA490W نفس ASTM A588 الصنف A (Corten)؟
هي الأقرب ياباني-لأمريكي معادلات لفولاذ مقاومة للتآكل الجوي بدون طلاء. كلاهما يحقق مقاومة التآكل الجوي من خلال السبائك Cu-Cr-Ni ولديها نطاقات قوة شد مماثلة. الاختلافات الرئيسية: ASTM A588 Gr.A لديها حد أدنى للخضوع من 345 ميجاباسكال (50 ksi) للألواح حتى 100 ملم، بينما SMA490W يحقق 325 ميجاباسكال الحد الأدنى بنفس السمك. لا يتطلب A588 اختبار تأثير Charpy ما لم يتم استدعاء متطلبات إضافية؛ SMA490W يتضمن متطلب Charpy بقوة 27 جول عند 0 درجة مئوية كمعيار. للامتثال الرسمي لـ ASTM، يجب الحصول على مادة معتمدة من A588.
هل يمكن استخدام SMA490W في بيئات بحرية ساحلية؟
ليس بدون حماية إضافية. تتشكل طبقة المقاومة للتآكل الجوي على SMA490W وفولاذ مقاوم للتآكل الجوي المماثل بشكل فعال فقط في البيئات ذات التلوث المعتدل ودورات الرطوبة والجفاف المتناوبة والرطوبة المعتدلة. في البيئات ذات تركيزات الكلوريد المحمول بالهواء فوق حوالي 0.05 mg/m²/يوم تقريباً (نموذجي في حوالي 1 كيلومتر من سطح ساحلي مفتوح)، لا تستقر الطبقة والفولاذ يتآكل بمعدلات مماثلة لفولاذ الكربون العادي. في هذه البيئات، يجب استخدام الطلاء أو الطلاء أو الكسوة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
كم من الوقت يستغرق استقرار طبقة المقاومة للتآكل الجوي؟
تحت ظروف المناخ المعتدل النموذجي مع دورات رطوبة وجفاف كافية، تتطور طبقة الحماية المستقرة على مدى 2-5 سنوات. خلال هذه الفترة الأولية، يتوقع جريان الصدأ (خطوط بنية اللون على الأسطح المجاورة) ويجب أن يتم احتسابها في التصميم. يتراوح لون الطبقة النهائي من بني عميق إلى رمادي بنفسجي حسب الجو المحلي. في الأجواس النظيفة جداً أو الجافة، قد يستغرق تحقيق استقرار الطبقة وقتاً أطول.
هل يغطي JIS G3114 نفس نطاق السمك مثل JIS G3106؟
نعم. يغطي كلا المعيارين الألواح حتى سمك 100 ملم في نطاقات السمك القياسية. يتم تحديد خصائص G3114 الميكانيكية للفرقات السمك نفسها (≤16، >16–40، >40–75، >75–100 ملم). بالنسبة للألواح الأسمك من 100 ملم في فولاذ المقاومة للتآكل الجوي، يتم تطلب ترتيبات الطلب الخاص مع المطاحن الفردية.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free