Risposta Rapida
Quick Answer
AS/NZS 1163 copre sezioni cave in acciaio strutturale formate a freddo — RHS (rettangolari), SHS (quadrate) e CHS (circolari) — in tre gradi: C250L0, C350L0 e C450L0. Il prefisso "C" denota formato a freddo; "L0" denota prove di impatto Charpy a 0 °C. C350L0 fornisce una resistenza allo snervamento minima di 350 MPa e una resistenza a trazione di 430 MPa.
AS/NZS 1163 è lo standard congiunto australiano e neozelandese per sezioni cave in acciaio strutturale formate a freddo. Si applica alle sezioni rettangolari cave (RHS), quadrate (SHS) e circolari (CHS) prodotte per formatura a freddo da lamina o nastro, con o senza successivo ricottura o trattamento di alleviamento delle tensioni. Le sezioni cave prodotte secondo questo standard sono ampiamente utilizzate per colonne, tralicci, membri di controvento, purlini di telai portali e strutture architettoniche in tutta l'Australia e la Nuova Zelanda.
Il prefisso "C" nella designazione del grado distingue le sezioni cave formate a freddo dai prodotti piatti laminati a caldo. Tutti e tre i gradi includono la sub-designazione L0, il che significa che le prove di impatto Charpy a 0 °C sono obbligatorie per tutti i gradi.
Portata e Applicabilità
AS/NZS 1163 si applica a:
- Sezioni cave in acciaio strutturale formate a freddo nei profili RHS, SHS e CHS
- Spessori di parete da 1,6 mm a 16,0 mm
- Dimensioni esterne nominali fino a 400 mm × 400 mm (RHS/SHS) e fino a 508 mm di diametro esterno (CHS)
- Sezioni fornite in lunghezze diritte da 6,0 m a 12,5 m (lunghezze standard del laminatoio)
- Gradi C250L0, C350L0 e C450L0
Lo standard non copre:
- Sezioni cave finitura calda (prodotte per laminazione a caldo o estrusione a caldo)
- Tubi strutturali per applicazioni in pressione o fluidi (fare riferimento a AS 1074, AS 1579)
- Tubi meccanici senza certificazione strutturale
Copertura dei Gradi
| Grado | Sub-grado Charpy | Resistenza allo Snervamento (min) | Resistenza a Trazione (min) | Uso Tipico |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | L0 (0 °C) | 250 MPa | 320 MPa | Strutture leggere, membri secondari, telai |
| C350L0 | L0 (0 °C) | 350 MPa | 430 MPa | Uso strutturale generale, tralicci, colonne |
| C450L0 | L0 (0 °C) | 450 MPa | 500 MPa | Colonne ad alto carico, tralicci a lunga campata |
Tutti i gradi hanno la designazione L0 incorporata nel nome del grado. Le prove di impatto a 0 °C con una media minima di 27 J sono un requisito standard — non ci sono varianti senza prove di impatto, diversamente dai gradi base AS/NZS 3678/3679.1. Non esiste una variante L15 (−15 °C) in AS/NZS 1163.
Requisiti di Composizione Chimica
La composizione si applica al materiale in nastro o bobina utilizzato nella produzione. Tutti i valori sono in wt% massimo a meno che non sia mostrato un intervallo.
Grado C250L0
| Elemento | Limite |
|---|---|
| C max | 0,22 |
| Mn max | 1,70 |
| Si max | 0,50 |
| P max | 0,040 |
| S max | 0,040 |
| CEV max | 0,43 |
Grado C350L0
| Elemento | Limite |
|---|---|
| C max | 0,22 |
| Mn max | 1,70 |
| Si max | 0,50 |
| P max | 0,040 |
| S max | 0,040 |
| CEV max | 0,43 |
Grado C450L0
| Elemento | Limite |
|---|---|
| C max | 0,22 |
| Mn max | 1,70 |
| Si max | 0,50 |
| P max | 0,040 |
| S max | 0,040 |
| CEV max | 0,46 |
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. La maggiore resistenza di C450L0 si ottiene attraverso l'indurimento da deformazione per formatura a freddo, non principalmente attraverso le differenze di composizione. La microstruttura e l'incrudimento durante il processo di formatura a freddo aumentano la resistenza allo snervamento effettiva al di sopra quella del nastro genitore. Questo significa che la saldatura può ricuocere parzialmente la zona formata a freddo, riducendo la resistenza nella HAZ.
Proprietà Meccaniche
Tutte le prove di trazione secondo AS 1391. I provini di prova sono prelevati dalla faccia della sezione cava (non dalla zona d'angolo).
| Grado | Spessore parete (mm) | ReH min (MPa) | Rm min (MPa) | Allungamento A5 min % |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | 1,6 a 6,0 | 250 | 320 | 20 |
| C250L0 | > 6,0 a 16,0 | 250 | 320 | 20 |
| C350L0 | 1,6 a 6,0 | 350 | 430 | 16 |
| C350L0 | > 6,0 a 16,0 | 350 | 430 | 16 |
| C450L0 | 1,6 a 6,0 | 450 | 500 | 12 |
| C450L0 | > 6,0 a 16,0 | 450 | 500 | 12 |
Nota: I requisiti di allungamento per sezioni cave sono inferiori a quelli per piastre/sezioni equivalenti di grado equivalente a causa dell'incrudimento nel processo di formatura a freddo. Per C450L0, l'allungamento minimo del 12% è adeguato per la maggior parte delle applicazioni strutturali ma limita l'uso in applicazioni che richiedono alta duttilità.
Requisiti delle Prove di Impatto
Le prove di impatto Charpy V-notch secondo AS 1544.2 sono obbligatorie per tutti i gradi (L0 è incorporato nella designazione del grado).
| Grado | Temperatura di Prova | Media Minima | Minimo Individuale |
|---|---|---|---|
| C250L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
| C350L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
| C450L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
Tre provini per ogni prova. La media deve essere ≥ 27 J; non più di un risultato individuale può scendere al di sotto di 20 J. I provini sono prelevati dalla faccia piatta della sezione, non dalla zona d'angolo. Le regioni d'angolo sono escluse perché la piegatura a freddo indurisce il materiale e può ridurre la resilienza nelle zone d'angolo rispetto alle facce piatte.
Intervalli di Dimensioni delle Sezioni
Sezioni Rettangolari Cave (RHS)
| Categoria | Larghezza Esterna (mm) | Altezza Esterna (mm) | Spessore Parete (mm) |
|---|---|---|---|
| Leggera | 50 × 25 a 75 × 50 | — | 1,6 a 4,0 |
| Standard | 100 × 50 a 200 × 100 | — | 2,5 a 9,0 |
| Pesante | 250 × 150 a 400 × 200 | — | 6,0 a 16,0 |
Sezioni Quadrate Cave (SHS)
| Categoria | Dimensione Esterna (mm × mm) | Spessore Parete (mm) |
|---|---|---|
| Leggera | 20 × 20 a 65 × 65 | 1,6 a 4,0 |
| Standard | 75 × 75 a 200 × 200 | 2,5 a 12,5 |
| Pesante | 250 × 250 a 400 × 400 | 6,0 a 16,0 |
Sezioni Circolari Cave (CHS)
| Categoria | Diametro Esterno (mm) | Spessore Parete (mm) |
|---|---|---|
| Leggera | 21,3 a 88,9 | 1,6 a 6,0 |
| Standard | 101,6 a 219,1 | 3,2 a 12,5 |
| Pesante | 244,5 a 508,0 | 6,0 a 16,0 |
Le dimensioni effettivamente disponibili dipendono dal produttore. InfraBuild (precedentemente OneSteel) e Orrcon Steel pubblicano tabelle complete delle dimensioni per i prodotti immagazzinati in Australia.
Tolleranze Dimensionali
| Parametro | RHS/SHS | CHS |
|---|---|---|
| Larghezza/altezza esterna | ±1% o ±0,5 mm (il maggiore) | — |
| Diametro esterno | — | ±1% o ±0,5 mm (il maggiore) |
| Spessore parete | −10% a +10% | −10% a +10% |
| Massa per metro | ±6% (singolo), ±4% (lotto) | ±6% (singolo), ±4% (lotto) |
| Rettilineità | 1 mm per metro | 1 mm per metro |
| Squadratura dell'estremità | 2° | — |
| Raggio d'angolo (esterno) | 2,0 a 3,0× spessore parete | — |
Considerazioni sulla Saldatura
Poiché C350L0 e C450L0 raggiungono parte della loro resistenza attraverso l'incrudimento:
- La saldatura nella zona d'angolo dovrebbe essere evitata dove possibile; le saldature strutturali dovrebbero essere posizionate sulle facce piatte.
- L'ammorbidimento della HAZ adiacente alle saldature riduce localmente la resistenza allo snervamento. Il progetto secondo AS 4100 tiene conto di questo trattando le regioni saldate in modo conservativo.
- Requisiti di preriscaldamento secondo AS/NZS 1554.1: per C350L0 con CEV ≤ 0,43, il preriscaldamento generalmente non è richiesto per spessori di parete fino a ~12 mm; C450L0 con CEV ≤ 0,46 può richiedere preriscaldamento per pareti più spesse o giunti ad alto vincolo.
- Gli elettrodi e i consumabili devono corrispondere al grado base. Per C450L0, utilizzare elettrodi serie E48 o E49 (resistenza a trazione del metallo di saldatura depositato 480–490 MPa).
Equivalenti tra Standard
| Grado AS/NZS 1163 | Equivalente EN 10219 | Equivalente ASTM A500 | JIS G3466 | Note |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | S250NH | Grado A (CHS) / Grado A (RHS) | STKR400 | Prova di impatto EN a 0 °C per sub-grado J0 |
| C350L0 | S355NH (CHS) / S355NH (RHS) | Grado C (CHS/RHS) | STKR490 | S355NH = 355 MPa min snervamento, Charpy a 0 °C |
| C450L0 | S420MH | Grado D | — | EN 10219 Grado S420 è finito a caldo; nessun diretto equivalente formato a freddo in EN |
ASTM A500 è lo standard USA per sezioni cave strutturali formate a freddo. Il Grado C (317 MPa snervamento per RHS/SHS, 317 MPa per CHS) è il miglior riscontro a C350L0 per proprietà di trazione, anche se il test di impatto non è richiesto da A500 nella sua edizione base.
Elenco di Controllo Verifica MTC
- Standard mostrato come
AS/NZS 1163 - Grado corrisponde all'ordine d'acquisto:
C250L0,C350L0oC450L0(nota: il grado include il suffisso L0 — non è separato) - Profilo sezione (RHS, SHS, CHS) e dimensione nominale corrisponde al prodotto ordinato
- Numero di calore (colata) tracciabile ai contrassegni di sezione fisica
- Valori C, Mn, P, S, CEV entro i limiti del grado
- ReH ≥ minimo grado per l'intervallo di spessore parete
- Rm ≥ minimo grado
- Allungamento ≥ 20% (C250L0), ≥ 16% (C350L0), ≥ 12% (C450L0)
- Charpy: tre valori singoli e media riportati a 0 °C; media ≥ 27 J
- Relazione di ispezione dimensionale o dichiarazione di conformità tolleranza laminatoio presente
- Numero certificato ACRS annotato (se applicabile)
- MTC firmato da rappresentante del laminatoio autorizzato
Domande Frequenti
Perché la designazione del grado in AS/NZS 1163 include sempre 'L0'?
A differenza di AS/NZS 3678 e 3679.1 dove il test di impatto è opzionale (il grado base senza suffisso L non ha requisito Charpy), AS/NZS 1163 obbliga il test Charpy a 0 °C per tutti i gradi. L0 non è quindi un sub-grado opzionale ma un requisito standard incorporato nel nome del grado. Non esiste alcun equivalente a un grado base senza test di impatto, e non esiste alcun sub-grado L15 (−15 °C) in AS/NZS 1163.
Qual è la resistenza allo snervamento di AS/NZS 1163 C350L0?
La resistenza allo snervamento minima (ReH) per C350L0 è 350 MPa per tutti gli spessori di parete da 1,6 mm a 16,0 mm. La resistenza a trazione minima è 430 MPa. L'allungamento deve essere almeno del 16% su una lunghezza di misura di 5,65√A₀. Queste proprietà sono coerenti nel grado indipendentemente dalle dimensioni della sezione.
Le sezioni cave formate a freddo possono essere zincate a caldo?
Sì. Le sezioni cave AS/NZS 1163 sono regolarmente zincate a caldo secondo AS/NZS 4680. Tuttavia, i fori di sfiato devono essere forniti nelle sezioni chiuse prima della zincatura per consentire allo zinco di fluire e all'aria intrappolata/vapore di fuoriuscire, prevenendo l'esplosione nel bagno di zincatura. Le regioni d'angolo con elevate sollecitazioni residue della formatura a freddo possono essere suscettibili alla fragilità del metallo liquido — la temperatura del bagno di zincatura (445–465 °C) e le sollecitazioni residue possono interagire. Questo rischio è gestito garantendo che la chimica della sezione (contenuto di silicio e fosforo) sia entro i limiti specificati dal zincatore e evitando curve eccessivamente nitide.
C450L0 è equivalente a una piastra strutturale di Grado 450?
Approssimativamente comparabile nella resistenza allo snervamento, ma sono forme di prodotto diverse con diversi requisiti di duttilità. La piastra AS/NZS 3678 Grado 400 ha allungamento minimo del 20% rispetto al 12% per sezioni cave C450L0. Il processo di formatura a freddo in C450L0 aumenta la resistenza allo snervamento attraverso l'indurimento da deformazione, il che riduce anche la duttilità. Per applicazioni che richiedono alta resilienza o significativa deformazione plastica, dovrebbero essere considerate piastre Grado 400/350 o sezioni cave finite a caldo su C450L0.
Qual è la differenza tra sezioni cave formate a freddo (AS/NZS 1163) e finite a caldo?
Le sezioni cave formate a freddo (AS/NZS 1163) sono formate da nastro piatto a temperatura ambiente, creando sollecitazioni residue nelle regioni d'angolo e affidandosi all'indurimento da deformazione per la resistenza nei gradi C350/C450. Le sezioni cave finite a caldo (nessuno standard australiano — ottenute secondo EN 10210) sono formate mentre l'acciaio è caldo e poi lasciate raffreddare, alleviando le sollecitazioni residue e producendo una microstruttura più uniforme. Le sezioni finite a caldo hanno migliore duttilità, proprietà d'angolo più uniformi e saldabilità migliorata, ma sono più costose e meno comunemente immagazzinate in Australia.
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