Que sont les plaques d'acier ASTM A709 ?
La tôle d'acier A709 est un faible alliage à haute résistance, principalement utilisé pour les tôles d'acier de structure de pont. Les plaques d'acier A709 ont différentes qualités, les qualités courantes sont 36, 50, 50W, HPS 70W, etc.
Norme ASTM A709Notes
La sélection de la bonne qualité de tôle d'acier ASTM A709 est cruciale. Voici une liste des options les plus couramment spécifiées, leurs propriétés mécaniques et leurs avantages distincts.
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Grade |
Limite d'élasticité (ksi) |
Résistance à la traction (ksi) |
Fonctionnalité et application clés |
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36e année |
36 |
58 - 80 |
Acier au carbone de construction standard. Idéal pour les travées simples et les ponts légers où la résistance extrême n'est pas le facteur principal. |
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50e année |
50 |
65 minutes |
Acier à haute-résistance et faiblement-allié (HSLA). Offre un rapport résistance-/-poids supérieur à celui du grade 36, permettant des conceptions plus légères et plus économiques dans les ponts à portée modérée-. |
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Catégorie 50W |
50 |
70 minutes |
Acier patinable. Contient des éléments d'alliage comme le cuivre, le chrome et le nickel pour former une patine protectrice, éliminant ainsi le besoin de peinture dans de nombreux environnements. |
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HPS 50W |
50 |
70 minutes |
Acier-haute performance. Conserve les avantages de 50 W en matière de résistance aux intempéries, mais présente des niveaux de carbone et d'impuretés plus faibles (P, S). Cela offre une soudabilité et une ténacité supérieures à celles du Grade 50W traditionnel. |
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HPS70W |
70 |
85 - 110 |
HPS haute-résistance. Fournit une limite d'élasticité de 70 ksi associée à une résistance aux intempéries. Permet des ponts à charge extrêmement lourde-et à longue portée- et a été développé spécifiquement pour optimiser la fabrication et la résistance à la fatigue. |
Signification de "W"
Le suffixe « W » dans la désignation de la qualité (par exemple, 50W, HPS 70W) signifie Weathering Steel. Ces nuances présentent une résistance significativement améliorée à la corrosion atmosphérique, avec un indice de corrosion (I) supérieur ou égal à 6,0 (calculé selon ASTM G101). Cela dépend des proportions d'éléments d'alliage spécifiques tels que le cuivre (Cu), le nickel (Ni) et le chrome (Cr).
Le 50W conventionnel est produit à l'aide de procédés d'alliage standards, tandis que l'acier à haute performance (HPS) est produit à l'aide d'une approche de « chimie raffinée ». Grâce à un contrôle plus précis de la composition et à des niveaux d'impuretés plus faibles, les qualités HPS améliorent considérablement la soudabilité tout en conservant la résistance aux intempéries.
Fabrication et traitement thermique
Soudabilité : les plaques d'acier A709 ont une bonne soudabilité, mais des procédures de soudage appropriées doivent être sélectionnées pour chaque nuance spécifique. Les qualités HPS ont une teneur en carbone plus faible et un équivalent carbone (CE) encore plus faible, ce qui les rend moins sujettes à la fissuration induite par l'hydrogène-pendant le soudage.
Processus de cintrage à chaud : Dans la construction de ponts, le processus de cintrage à chaud est couramment utilisé pour introduire la précontrainte. Pour les qualités non-traitées thermiquement-(36, 50, 50 W), la température de chauffage est limitée à 1 200 degrés F ; pour les qualités traitées thermiquement-(HPS 70W, 100W), elle est limitée à 1 100 degrés F pour éviter de compromettre les propriétés de trempe du matériau.
Avantages des performances des plaques d'acier ASTM A709
1. Protection contre la corrosion auto-cicatrisante (50 W / HPS 70 W) Dans les environnements soumis à une alternance de conditions humides et sèches, le grade 50 W forme une couche d'oxyde dense et adhérente (couche de rouille) qui empêche une pénétration ultérieure de l'humidité et de l'oxygène. Ce n'est pas un gadget marketing-c'est un principe métallurgique soutenu par les calculs ASTM G101. Le résultat : pas de peinture, pas de repeinture et pas de frais d’entretien des échafaudages.
2. Résistance aux chocs Charpy obligatoire Contrairement aux aciers de construction-à usage général (tels que l'A588), toutes les nuances ASTM A709 nécessitent des tests d'impact par encoche Charpy V-. Ce n'est pas une option-c'est une exigence standard obligatoire. Pour les composants critiques à la rupture-, les tests sont effectués par -plaque (fréquence "P"), plutôt que par four. Cela signifie que la résistance de chaque plaque d'acier est vérifiée à la température de fonctionnement de votre projet.
3. Soudable sans préchauffage complexe. Une teneur en carbone contrôlée (grade 50 inférieur ou égal à 0,23 %, 50 W inférieur ou égal à 0,20 %) et un rapport manganèse-à-carbone optimisé signifient que les procédés de soudage standards (soudage à l'arc manuel, soudage à l'arc sous protection gazeuse, soudage à l'arc fourré-et soudage à l'arc submergé) ne nécessitent aucun préchauffage pour les sections transversales-de moins de 50 mm. Les plaques plus épaisses peuvent nécessiter un préchauffage modéré, mais aucune procédure spéciale n'est nécessaire.
4. HPS 70W : augmentation de 40 % de la force sans gain de poids. Le HPS 70W a une limite d'élasticité de 485 MPa, contre 345 MPa pour le grade 50-, soit une augmentation de 40 % de la résistance sans augmentation de poids. Pour les ponts à longue portée, cela se traduit directement par une superstructure plus légère, des fondations plus petites et des charges sismiques plus faibles.
5. Une gamme d'épaisseurs qui couvre réellement votre projet : de 4,76 mm (3/16 pouces) à 101,6 mm (4 pouces) et au-delà, avec des largeurs allant jusqu'à 2 438 mm (96 pouces) et des longueurs personnalisables. Que vous ayez besoin de sections d'âme fines ou de brides-pour charges lourdes, les produits sont disponibles en stock ou peuvent être fabriqués sur commande à l'aciérie.
Application des plaques d'acier ASTM A709
Ponts routiers
Dans la construction de ponts routiers, l'A709 présente une résistance élevée et une bonne ductilité et peut supporter des charges importantes et résister à des conditions environnementales difficiles. Par conséquent, l’A709 est généralement utilisé comme poutre principale ou autre structure de support dans la fabrication de ponts.
Ponts piétonniers
Dans la construction de ponts piétonniers, les plaques d'acier A709 sont légères et durables, ce qui permet de réaliser d'importantes économies.
Ponts ferroviaires
La construction de ponts ferroviaires a des exigences élevées et strictes en matière de charges et de contraintes, auxquelles les plaques d'acier A709 de qualité 50 peuvent répondre. Ainsi, les plaques d'acier ASTM A709 sont largement utilisées dans la fabrication de poutres en acier et de colonnes de ponts.
Conclusion
Dans l'ensemble, l'acier ASTM A709 joue un rôle important dans l'ingénierie des ponts avec ses excellentes caractéristiques de performance, qui offrent une forte garantie pour la sécurité et la stabilité des ponts. Consultez les ingénieurs commerciaux de SYNERGIA pour obtenir plus d’informations sur les tôles d’acier de construction de pont A709.
Composition chimique des plaques d'acier ASTM A709
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Élément |
36e année |
50e année |
Année 50S |
Catégorie 50W |
HPS 50W |
HPS70W |
HPS 100W |
|
C (Carbone) |
Inférieur ou égal à 0,26 |
Inférieur ou égal à 0,23 |
Inférieur ou égal à 0,23 |
Inférieur ou égal à 0,19 |
Inférieur ou égal à 0,11 |
Inférieur ou égal à 0,11 |
Inférieur ou égal à 0,08 |
|
Mn (Manganèse) |
Inférieur ou égal à 1,35 |
Inférieur ou égal à 1,35 |
0.50-1.60 |
Inférieur ou égal à 1,35 |
1.10-1.50 |
1.10-1.50 |
0.95-1.50 |
|
P (Phosphore) |
Inférieur ou égal à 0,04 |
Inférieur ou égal à 0,04 |
Inférieur ou égal à 0,035 |
Inférieur ou égal à 0,035 |
Inférieur ou égal à 0,025 |
Inférieur ou égal à 0,020 |
Inférieur ou égal à 0,015 |
|
S (Soufre) |
Inférieur ou égal à 0,05 |
Inférieur ou égal à 0,05 |
Inférieur ou égal à 0,045 |
Inférieur ou égal à 0,035 |
Inférieur ou égal à 0,006 |
Inférieur ou égal à 0,006 |
Inférieur ou égal à 0,006 |
|
Si (Silicium) |
0.15-0.40 |
Inférieur ou égal à 0,40 |
0.15-0.50 |
0.20-0.65 |
0.30-0.50 |
0.30-0.50 |
0.15-0.35 |
|
Cu (Cuivre) |
- |
- |
- |
0.25-0.40 |
0.25-0.40 |
0.25-0.40 |
0.90-1.20 |
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Autres éléments |
- |
- |
V : Inférieur ou égal à 0,06, Nb : Inférieur ou égal à 0,05 |
Ni : Inférieur ou égal à 0,40, Cr : Inférieur ou égal à 0,60 |
Ni : 0,25-0,40, Cr : 0,45-0,70, Mo : Inférieur ou égal à 0,08, V : 0,04-0,08 |
Ni : 0,30-0,65, Cr : 0,40-0,70, Mo : 0,18-0,28, V : 0,04-0,08 |
Ni : 0,65-1,00, Cr : 0,70-1,00, Mo : 0,40-0,65, V : 0,04-0,08 |
Propriétés mécaniques des plaques d'acier ASTM A709
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Grade |
Épaisseur de la plaque, po[mm] |
Épaisseur de bride ou de pied de forme structurelle, po[mm] |
Point d'élasticité ou limite d'élasticité, Bksi[MPa] |
Résistance à la traction, ksi [MPa] |
Allongement minimum,% |
|||
|
Assiettes et barresC |
FormesE |
|||||||
|
8 po ou 200 mm |
2 po ou 50 mm |
8 po ou 200 mm |
2 po ou 50 mm |
|||||
|
36 [250] |
à 4 [100], y compris |
à 3 po [75 mm], inclover 3 po [75 mm] |
36 [250] minutes |
58–80 [400–550] |
20 |
23 |
20 |
21 |
|
50 [345] |
à 4 [100], y compris |
tous |
36 [250] minutes |
58 [400] minutes |
… |
… |
20 |
19 |
|
TVQ 50 [TVQ 345] |
G |
tous |
50 [345] minutes |
65 [450] minutes |
18 |
21 |
18 |
21F |
|
50S [345S] |
G |
tous |
50 [345] minutes |
65 [450] minutes |
… |
… |
18 |
21 |
|
TVQ 50S [TVQ 345S |
G |
tous |
50–65[345–450]H,I |
65 [450]H,Imin |
… |
… |
18 |
21 |
|
50 W [345 W] et HPS 50 W [HPS 345 W] |
à 4 [100], y compris |
tous |
50–65[345–450] |
65 [450] minutes |
… |
… |
18 |
21 |
|
50CR [345CR] |
à 2 [50], y compris |
G |
50 [345] minutes |
70 [485] minutes |
18 |
21 |
… |
… |
|
TVQ 65 [TVQ 450] |
G |
tous |
65 [450] minutes |
80 [550] minutes |
… |
… |
15 |
17 |
|
TVQ 70 [TVQ 485] |
G |
tous |
70 [485] minutes |
90 [620] minutes |
… |
… |
14 |
16 |
|
HPS 70 W[HPS 485 W] |
à 4 [100], y compris |
G |
70 [485] minB |
85–110 [585–760] |
… |
19K |
… |
… |
|
HPS 100W[HPS 690W] |
à 2½ [65], y compris |
G |
100 [690] minB |
110–130[760–895] |
… |
18K |
… |
… |
|
plus de 2½ à 4[65 à 100],inclM |
G |
90 [620] minB |
100–130[690–895] |
… |
16K |
… |
… |
|