ASTM A1011 A1011 مقابل A36: مقارنة بين درجات الصلب

الفرق الأساسي بين ASTM A1011 و ASTM A36 يكمن في شكلها ونطاق تطبيقها وليس فقط في الكيمياء. ASTM A36 هي المواصفات القياسية للفولاذ الإنشائي الكربوني ASTM A36تُستخدم في المقام الأول في أشكال الألواح والشكل والقضبان حيث تكون الصلابة الهيكلية والقدرة على التحميل ذات أهمية قصوى (الجسور وإطارات المباني). في المقابل ASTM A1011 هي المواصفة القياسية لألواح وشرائح الصلب (مدرفلة على الساخن)، مصممة للتطبيقات عالية التشكيل والثني والسحب (قطع غيار السيارات، الأقواس، البراميل). إذا كنت بحاجة إلى صفيحة هيكلية سميكة، حدد A36؛ وإذا كنت بحاجة إلى صفيحة أرق تخضع للثني أو الختم، فإن A1011 هو الخيار الأفضل.

في سبائك MWalloys، كثيرًا ما نرى ارتباكًا ينشأ عند تداخل سُمك المادة (تحديدًا بين 1/8 بوصة و1/4 بوصة)، مما يؤدي إلى تحديد غير صحيح للمواصفات. يوفر هذا الدليل الوضوح الفني المطلوب لتحديد المواد الصحيحة.

1. تعريف المعايير: ما هي A36 و A1011؟

لاختيار المادة الصحيحة، يجب على المرء أن يفهم الهيئات الحاكمة والهدف من وراء كل مواصفة. يقع كلاهما تحت سلطة ASTM الدولية، ولكنهما يخدمان قطاعات مختلفة من الصناعة التحويلية.

ما هو ASTM A36؟

ربما تكون ASTM A36 هي مواصفات الصلب الأكثر شهرة في أمريكا الشمالية. وهي تغطي أشكال وألواح وقضبان الفولاذ الكربوني ذات الجودة الإنشائية للاستخدام في الإنشاءات المبرشمة أو المثبتة بمسامير أو الملحومة للجسور والمباني وللأغراض الإنشائية العامة.

• الخصائص الرئيسية: الحد الأدنى لمقاومة الخضوع 36,000 رطل لكل بوصة مربعة (36 كيلو باسكال).

• النموذج الأساسي: ألواح ثقيلة، وعوارض I، وعوارض H، وقنوات، وزوايا.

• التركيز: السلامة الهيكلية وقابلية اللحام.

ما هو ASTM A1011؟

تعمل ASTM A1011 كمواصفات قياسية للصلب والصفائح والشرائط، المدرفلة على الساخن، والكربون، والهيكلية، والسبائك المنخفضة القوة العالية، والسبائك المنخفضة القوة العالية مع قابلية تشكيل محسنة، والقوة العالية للغاية. وقد حلت رسميًا محل المواصفات القياسية القديمة ASTM A569 و A1018 لنطاقات سماكة محددة.

• الخصائص الرئيسية: ليونة عالية وجودة سطح مناسبة للمعالجة.

• النموذج الأساسي: اللفائف، والأطوال المقطوعة، والصفائح.

• التركيز: قابلية التشكيل، وتشطيب السطح، وقدرات الختم.

ملاحظة MWalloys: غالبًا ما يتم توفير A1011 على أنه "CS Type B" (الصلب التجاري)، وهو الدرجة العامة القياسية للتصنيع العام.

2. تحليل التركيب الكيميائي

تحدد الكيمياء قابلية اللحام وقدرات الصلابة للفولاذ. ويسمح A36 بمحتوى أعلى من الكربون والمنجنيز مقارنةً بالدرجات القياسية A1011، مما يساهم في صلابته الهيكلية ولكنه يقلل من قدرته على الثني بإحكام دون حدوث تشقق.

الجدول 1: مقارنة التركيب الكيميائي (الحد الأقصى %)

العنصر	ASTM A36 (صفيحة/قضيب ASTM A36)	ASTM A1011 (CS النوع B)	التأثير على المواد
الكربون (C)	0.25% - 0.29%	0.02% - 0.15%	يزيد ارتفاع الكربون من الصلابة ولكنه يقلل من الليونة.
المنجنيز (Mn)	0.80% - 1.20%	0.60% كحد أقصى	يعمل المنجنيز على تحسين قوة الشد وقابلية اللحام.
الفوسفور (P)	0.04%	0.03%	انخفاض الفوسفور يمنع الهشاشة.
الكبريت (S)	0.05%	0.035%	يحسن انخفاض الكبريت من نظافة الهيكل الداخلي.
السيليكون (Si)	0.40% كحد أقصى	-	يستخدم السيليكون لإزالة الأكسدة في الفولاذ الهيكلي.
النحاس (النحاس)	0.20% (إذا تم تحديدها)	0.20% (إذا تم تحديدها)	أضيفت لمقاومة التآكل في الغلاف الجوي.

ملاحظة: يحتوي A1011 A1011 على رتب مختلفة (SS، HSLAS، CS، DS). يقارن هذا الجدول A36 بالدرجة الأكثر شيوعًا في A1011 A1011، النوع CS من النوع B.

3. الخواص الميكانيكية والقوة

هذا القسم بالغ الأهمية لمهندسي الإنشاءات. في حين أن A36 له حد أدنى ثابت لقوة الخضوع، يختلف A1011 بشكل كبير اعتمادًا على "الدرجة" المحددة المختارة ضمن المعيار.

قوة الخضوع وقوة الشد

ASTM A36 يأخذ هذا المعيار اسمه من متطلباته الميكانيكية: قوة خضوع لا تقل عن 36 كيلو باسكال. وهو معيار يمكن التنبؤ به وموثوق به للأحمال الساكنة.

ASTM A1011 يركز على قدرة الصفيحة على التشوه. ومع ذلك، يمكن طلب A1011 كدرجات "الفولاذ الإنشائي" (SS) (على سبيل المثال، الدرجة 36، الدرجة 45) التي تحاكي قوة A36 ولكن في شكل صفائح.

الجدول 2: مقارنة الخواص الميكانيكية

 

الممتلكات	ASTM A36	ASTM A1011 (CS النوع B)	ASTM A1011 ASTM A1011 (درجة 36 SS)
قوة الخضوع (دقيقة)	36,000 رطل لكل بوصة مربعة (250 ميجا باسكال)	30,000 - 50,000 رطل لكل بوصة مربعة (نموذجي)	36,000 رطل لكل بوصة مربعة (250 ميجا باسكال)
قوة الشد	58,000 - 80,000 رطل لكل بوصة مربعة	-	53,000 رطل/بوصة مربعة (دقيقة)
الاستطالة (في 2")	20% - 23%	≥ 25%	≥ 22%
الصلابة (برينل)	119 - 160	-	-

---

نص بديل: رسم بياني للإجهاد-الإجهاد يقارن بين نقطة الخضوع للصلب الإنشائي ASTM A36 مقابل منحنى الاستطالة للوح الصلب ASTM A1011.

4. السماكة والتفاوتات في الأبعاد

أحد الأسئلة الأكثر شيوعاً التي نتلقاها في MWalloys تتضمن السُمك.

• إقليم A36 تبدأ عادةً من 3/16 بوصة (4.7 مم) وتصل إلى ألواح ثقيلة جدًا (12 بوصة أو أكثر). ويتبع ذلك ASTM A6 التفاوتات المسموح بها، والتي تكون بشكل عام أكثر مرونة وتسمح بمزيد من التباين في التسطيح والسُمك.

• إقليم A10111011 تغطي عادةً السماكات من 0.060 بوصة حتى 0.230 بوصة (6 مم تقريبًا). ويتبع ذلك ASTM A568 التفاوتات المسموح بها. تكون هذه التفاوتات أكثر دقة بكثير، مما يضمن دقة ختم القوالب والماكينات الآلية.

إذا طلبت صفيحة مقاس 1/4 بوصة، يمكنك من الناحية الفنية الحصول عليها من A36 أو A1011 (كملف ثقيل مقطوع إلى الطول). ومع ذلك، فإن مادة A1011 A1011 سيكون لها تشطيب سطحي أفضل وتحكم أكثر إحكامًا في المقياس.

5. التصنيع: القابلية للتشكيل واللحام والتصنيع الآلي

وغالباً ما يكون سلوك المادة أثناء التصنيع هو العامل الحاسم.

قابلية التشكيل (الثني والختم)

ASTM A1011 هو الفائز الواضح.

نظرًا لانخفاض محتواه من الكربون وطريقة معالجته، يمكن ثني الفولاذ A1011 (خاصةً درجات الفولاذ التجاري أو فولاذ السحب) 180 درجة بشكل مسطح على نفسه دون حدوث تشقق.

ASTM A36 جامدة.

على الرغم من إمكانية ثني A36، إلا أنه يتطلب نصف قطر ثني أكبر (عادةً ما يتراوح بين 1.5 ضعف إلى ضعف السُمك) لتجنب حدوث كسر على طول الحافة الخارجية. ستؤدي محاولة السحب العميق ل A36 إلى فشل فوري.

قابلية اللحام

تعتبر كلتا الدرجتين ممتازتين للحام.

• A36: قابل للحام بدرجة عالية باستخدام جميع الطرق القياسية (لاصق، MIG، TIG). قد يلزم التسخين المسبق للمقاطع التي يزيد سمكها عن 3/4 بوصة.

• A1011: سهل اللحام بشكل استثنائي. نظراً لرقة المقاسات، يجب توخي الحذر لتجنب الاحتراق.

تشطيب السطح (عامل معالجة السطح (HRP&O)

يُباع A1011 في كثير من الأحيان على أنه HRP&O (مخلل ومزيت مدلفن على الساخن). تزيل هذه العملية القشور الكاشطة (المغنتيت/الهيماتيت) تاركةً سطحًا رماديًا نظيفًا ونظيفًا وجاهزًا للطلاء أو الطلاء.

تُباع A36 عادةً "باللون الأسود"، وهي مغطاة بقشور طحنية صلبة متقشرة تدمر الأدوات ويجب أن يتم طلاؤها بالرمل قبل الطلاء.

6. دراسة حالة MWalloys: فشل القوس في شيكاغو

المشروع: أنظمة دعم التدفئة والتهوية والتكييف والتبريد والتكييف الصناعية

الموقع شيكاغو، إلينوي

الوقت: مارس 2023

التحدي:

اتصلت إحدى شركات الإنشاءات بشركة MWalloys بخصوص عطل في دعامات دعم التدفئة والتهوية وتكييف الهواء للخدمة الشاقة. حددت المطبوعات الهندسية "فولاذ مدرفل على الساخن 1/4 بوصة". استخدم المُصنِّع الصانع الصفيحة ASTM A36، مستندًا إلى الدرجة الهيكلية الأكثر شيوعًا.

أثناء عملية التصنيع، تطلبت الأقواس ثنيًا ضيقًا بزاوية 90 درجة مع نصف قطر داخلي صغير. ونظراً لأن مادة A36 أكثر صلابة وأقل قابلية للسحب، فقد ظهرت كسور دقيقة على طول خط الانحناء. وبمجرد تركيبها في البيئة المتذبذبة لوحدة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء على السطح، انتشرت هذه الكسور الدقيقة، مما أدى إلى فشل كارثي لثلاثة دعامات أثناء حدوث رياح.

حل المولويز

قام فريقنا بتحليل الأجزاء الفاشلة. أوصينا بتبديل مواصفات المواد إلى ASTM A1011 HSLAS Grade 50.

1. لماذا؟ حافظت هذه الدرجة على القوة العالية المطلوبة للحمل (50 كيلو باسكال من الخضوع) ولكنها وفرت سماكة أكثر إحكامًا وليونة محسنة لمعيار A1011.

2. النتيجة: تمكن المصنع من تشكيل الأجزاء دون تشقق سطحها.

3. النتيجة: لم يتم الإبلاغ عن أي أعطال منذ التبديل، ووفر العميل المال على إعداد السطح لأن مادة A1011 تم توريدها مخللة ومزيتة.

7. مصفوفة التطبيق: متى تستخدم أيهما؟

لتبسيط عملية اتخاذ القرار، راجع المصفوفة أدناه.

الجدول 3: مصفوفة اختيار التطبيق

التطبيق	الدرجة الموصى بها	السبب
العوارض الهيكلية الثقيلة	A36	حمولة عالية، وخصائص هيكلية موحدة.
قطع غيار هياكل السيارات	A1011	يتطلب ختمًا ورسمًا معقدًا.
ألواح القاعدة للأعمدة	A36	تتجاوز السماكة عادةً حدود A1011؛ تحتاج إلى صلابة.
قواديس المعدات الزراعية	A1011	صفائح معدنية يجب تشكيلها في أقماع/صناديق.
إطارات الشاحنات	A10111 (HSLAS)	نسبة القوة إلى الوزن العالية اللازمة في المقاييس الأقل سمكاً.
الأجزاء المشكّلة آلياً	A36	أسهل في التشغيل الآلي بشكل عام بسبب ارتفاع الكربون/المنجنيز.
قطع الغيار المقطوعة بالليزر	A10111011 HRP&O	خالية من قشور الطاحونة، مما يسمح بقطع أسرع وأنظف بالليزر.

---

8. اعتبارات الشراء والتكلفة

يؤثر تقلب الأسعار على كلا الصنفين، ولكنهما يتتبعان بشكل عام سوق الخردة المعدنية.

1. السعر الأساسي: غالبًا ما تُعتبر A36 درجة "سلعة" وقد يكون السعر الأساسي للرطل الواحد أقل قليلًا من A1011 CS النوع B.

2. تكاليف المعالجة: هذا هو المكان الذي يصبح فيه A1011 أرخص غالبًا. نظرًا لأن A1011 غالبًا ما يتم تخليله وتزييته، فإنك توفر تكلفة السفع الرملي أو الطحن التي يتطلبها A36.

3. التوفر: يتوفر A36 في كل مكان في أحجام الألواح القياسية (4 × 8، 5 × 10). يتوفر A1011 بسهولة في لفائف، والتي يمكن تسويتها إلى أطوال مخصصة، مما يقلل من نفايات الخردة لعمليات الإنتاج الكبيرة.

9. الأسئلة الشائعة: A1011 مقابل A36

1. هل A1011 أقوى من A36؟

بشكل عام، لا، ولكن ذلك يعتمد على الدرجة. يحتوي A1011 CS Type B القياسي A1011 CS على عائد نموذجي يتراوح بين 30-50 كيلو باسكال، وهو ما يتداخل مع A36. ومع ذلك، يمكن طلب A1011 A1011 على هيئة سبيكة منخفضة القوة (HSLAS) ذات إنتاجية تصل إلى 80 كيلو باسكال، وهو أقوى بكثير من A36 القياسي.

2. هل يمكنني استبدال A1011 ب A36؟

إذا كنت تعمل مع صفائح بسماكة أقل من 1/4 بوصة وتحتاج إلى قابلية اللحام، يمكنك غالبًا استبدال A1011 إذا تحدد درجة تفي بالحد الأدنى لقوة الخضوع 36 كيلو باسكال (مثل A1011 SS الدرجة 36). لا تستبدل أبدًا على أساس السُمك وحده دون التحقق من متطلبات القوة.

3. هل يصدأ A1011؟

نعم، إن كلاً من A1011 وA36 من الفولاذ الكربوني الذي يتكون معظمه من الحديد. سوف يصدأان على الفور إذا تعرضا للرطوبة/الأكسجين. يحتوي A1011 HRP&O على طلاء زيتي خفيف يوفر حماية مؤقتة من الصدأ أثناء الشحن والتخزين.

4. ما هو الفرق بين A1011 و A1008؟

A1011 هو مدرفلة على الساخن فولاذ A1008 هو مدرفلة على البارد الصلب. يبدأ الفولاذ A1008 كصلب مدرفل على الساخن (A1011) ولكنه يخضع لمزيد من المعالجة (الاختزال على البارد) لتحقيق تفاوتات أكثر دقة وسطح أكثر سلاسة. الفولاذ A1011 أرخص، بينما A1008 أكثر دقة.

5. هل A36 أفضل للتشغيل الآلي؟

نعم، عادةً ما يجعل محتوى الكربون المرتفع قليلاً وبنية الحبيبات المتناسقة للوح A36 الصفيحة A36 أقل "غائرًا" من الصفيحة A1011 منخفضة الكربون، مما يؤدي إلى تكوين برادة أفضل أثناء الحفر أو الطحن.

6. ماذا يعني "مخلل وزيت" بالنسبة ل A1011؟

يترك الدرفلة على الساخن طبقة أكسيد قشرية تسمى قشور الطاحونة. ينطوي "التخليل" على تمرير الفولاذ في حمام حمضي لإزالة هذا القشور. ويستخدم "التزييت" مثبطًا للصدأ. وهذا يجعل A1011 HRP&O مثاليًا للقطع والطلاء بالليزر. نادراً ما يتم تخليل A36.

7. هل يمكنك جلفنة A1011 و A36؟

نعم، يمكن جلفنة كلاهما بالغمس الساخن. ومع ذلك، فإن محتوى السيليكون في A36 يمكن أن يسبب أحيانًا تفاعلًا يسمى "منحنى ساندلين،" مما يؤدي إلى طلاءات مجلفنة سميكة أو هشة للغاية. عادةً ما يتم جلفنة A1011 بشكل متسق للغاية.

8. لماذا تنحرف صفيحة A36 عندما أقطعها؟

تحتوي الألواح المدرفلة على الساخن A36 على ضغوط متبقية من عملية التبريد. عندما تقوم بقطعها (عن طريق الليزر أو البلازما)، يتم إدخال الحرارة وإزالة المواد، مما يتسبب في ارتداد الفولاذ أو اعوجاجه. يميل الصلب A1011، خاصةً إذا تم "تمرير المزاج"، إلى أن يكون أكثر استواءً وثباتًا.

9. ما هي كثافة A1011 مقابل A36؟

بالنسبة للحسابات الهندسية، فهما متطابقان. الكثافة لكليهما تقريبًا 0.2833 رطل/في³ (7850 كجم/م³).

10. هل يستوفي A1011 A1011 متطلبات ASTM A36؟

ليس تلقائيًا. يجب مراجعة تقرير اختبار المطحنة (MTR). إذا كانت لفائف A1011 ذات قوة خضوع أعلى من 36 كيلو باسكال وتفي بالحدود الكيميائية، فقد تكون "معتمدة بشكل مزدوج"، ولكنهما مواصفات مختلفة.

10. تطور المعايير: السياق التاريخي

يساعد فهم سلالة هذه المعادن في قراءة المخططات القديمة.

• إرث A36 تم إنشاء A36 في عام 1960، وقد حلّت A36 محل الفولاذ الهيكلي A7. وظل المعيار السائد في مجال الإنشاءات لأكثر من 60 عاماً.

• تطور A1011: في السابق، كانت الصفيحة المدرفلة على الساخن مغطاة تحت ASTM A569 (الجودة التجارية) و ASTM A570 (الجودة الإنشائية). في أوائل عام 2000، قامت ASTM بدمجها في A1011 و A1018 لتحديث نظام التصنيف. إذا رأيت مطبوعًا يدعو إلى A569، فإن A1011 CS النوع B هو البديل الحديث المباشر.

11. الحكم النهائي: توصية مولويز

الاختيار بين A1011 مقابل A36 يتعلق الأمر بنقاش "الشكل مقابل الوظيفة".

1. اختر ASTM A36 إذا: أنت تقوم ببناء هيكل أو إطار أو قاعدة تتطلب ألواح سميكة أو زوايا ثقيلة أو قنوات. أنت تعطي الأولوية لبيانات الصلابة وبيانات التحميل المثبتة على تشطيب السطح.

2. اختر ASTM A1011 إذا: أنت تقوم بتصنيع أجزاء تتطلب الثني أو الختم أو القطع بالليزر. تحتاج إلى مواد أقل سمكًا من 1/4 بوصة مع سطح نظيف (HRP&O) يطيل من عمر الأداة ويقلل من تكاليف التشطيب.

في مولويز، ننصح شركاءنا بالتوقف عن التعامل مع "الفولاذ" كمصطلح عام. فالتحديد في مطبوعاتك يوفر المال على القطع المرفوضة واللحامات الفاشلة.