مفهوم نامگذاری و مشخصات فولادهای ساختمانی St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60

معرفی:

فولادهای مشهور و پر کاربرد St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60 جزء فولادهای ساختمانی معمولی یا فولادهای ساخت و ساز غیر آلیاژی هستند. فولادهای ساختمانی معمولی در گروه فولادهای نرم (mild steel) با کربن کمتر از ۰٫۲۵ درصد (فولادهای کم کربن) قرار می گیرند و دارای خواص شکل پذیری سرد، جوشکاری و برشکاری عالی هستند. این فولادها در شکل های مختلف از جمله ورق، میلگرد، تیرآهن، نبشی و انواع لوله تولید می شوند.

برای این گروه از فولادها، به جز عملیات تنش گیری و نرماله کردن، عملیات حرارتی دیگری پیش بینی نشده است. کاربرد اصلی آن ها ساخت اسکلت و سازه های فلزی، انواع قطعات و ماشین آلات، اجزای ماشین، کشتی سازی و … می باشد. به طور معمول، این فولادها به صورت محصول نهایی و تحت فرایندهای شکل دهی، برش و جوشکاری استفاده می شوند.

به این فولادها در صنعت، فولاد نرمه معمولی هم می گویند و از پر مصرف ترین آلیاژهای فلزی هستند. به دلیل خواص شکل پذیری، برشکاری و جوشکاری عالی و خواص مکانیکی و قیمت مناسب این فولادها، آن ها بیشترین استفاده را به عنوان مصالح ساختمانی در ساخت و ساز سازه ها و اسکلت های فلزی بناها و ساختمان ها، پل ها، سازه های شهری و غیره دارند. بیشترین مصرف این فولادها نیز همین کاربری است.

مفهوم نامگذاری:

شاید شما هم با این پرسش مواجه شده اید یا برایتان این پرسش مطرح شده است که مفهوم نامگذاری St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60 بر این فولادها چیست. بهتر است سوال را به این صورت مطرح کنیم که آیا عدد ۳۷ پس از St واجد معنای خاصی است؟ اگر پاسخ مثبت است پس به چه معناست و اشاره به چه چیزی دارد؟

برای پاسخ به این پرسش باید گفت نامگذاری St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60 بر روی گروهی از فولادهای ساختمانی طبق استاندارد DIN 17006 انجام گرفته است. البته بد نیست بدانید که این استاندارد اکنون منسوخ شده و استاندارد دیگری (DIN EN 10027-1) جایگزین آن شده است. علیرغم منسوخ شدن استاندارد DIN 17006 و عدم استفاده از نامگذاری هایی مثل St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60 در صنعت آلمان و کشورهای اروپایی و جایگزینی این نام ها با نام های دیگر طبق DIN EN 10027-1، در صنعت ایران استفاده از نام های قدیمی و منسوخ شده ی St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60 هنوز هم که هنوز است، عمومیت و کاربرد گسترده ای دارد!

با این توضیح برگردیم به پرسش خودمان، طبق DIN 17006، عدد پس از St معرف استحکام کششی نهایی فولاد بر حسب Kg/mm²است. برای مثال St 37 معرف فولادی است که استحکام کششی نهایی آن برابر با ۳۷ در واحد Kg/mm² است یا St 52 معرف فولادی است که استحکام کششی نهایی آن برابر با ۵۲ در واحد Kg/mm² است.

با ضرب کردن این اعداد در ۹٫۸۱ مقدار استحکام نهایی فولاد بر حسب N/mm² یا MPa به دست می آید. به عنوان مثال، استحکام کششی نهایی فولاد St 37 برابر Kg/mm² ۳۷ یا حدود MPa 362 است.

رده بندی کیفی:

احتمالاً شما هم با این موضوع برخورد داشته اید که در برخی موارد از اعداد ۱ تا ۳ پس از St 52 ،St 44 ،St 37 و یا St 60 استفاده می شود. این اعداد به چه مفهوم هستند؟ این سوال شاید برای شما هم پیش آمده باشد. در واقع سوال اینست که St 44-2 ،St 37-2 و یا St 52-2 چه فرقی با St 44-3 ،St 37-3 و یا St 52-3 دارد؟

پاسخ اینست که در استاندارد DIN 17006، از اعداد ۱ تا ۳ برای رده بندی کیفیت فولاد پس از عدد مربوط به استحکام استفاده می شود. در رده بندی کیفیت این فولادها، درجه ۱ برای کارهای معمولی (معمولاً نوشته نمی شود)، درجه ۲ برای کارهای مهم و درجه ۳ برای فولادی با درجه خلوص بالا و خواص جوشکاری خوب در کارهای مهم بخصوص استفاده می شود. در واقع، عدد بزرگ تر بیانگر شرایط بهینه فولادسازی و کاهش عناصر مضر است. فولادهای درجه ۳ الزامات سخت گیرانه ای در قبال شکست ترد دارند و باید ترکیب شیمیایی و اکسیژن زدایی آن ها به نحوی باشد که بتوانند در آزمون ضربه، انرژی ضربه مناسبی طبق استاندارد در دماهای زیر صفر (۲۰- درجه سانتیگراد) داشته باشند. در فولادهای درجه ۲ و ۱ نیازی به رعایت این الزامات نیست. استحکام مکانیکی درجه ۳ تفاوتی نسبت به درجه ۲ و ۱ ندارد ولی فولاد درجه ۳ مقاومت به ضربه و خواص جوش بهتری را دارا است.

ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی:

پس از آشنایی با مشخصات عمومی و نحوه ی نامگذاری فولادهای St 52 ،St 44 ،St 37 و St 60، مشخصات شیمیایی و مکانیکی آن ها را طبق استاندارد DIN EN 10025-2:2005 در جداول زیر مرور می کنیم:

استحکام کششی برای ضخامت کمتر از ۳ میلی متر، MPa	حداقل تنش تسلیم برای ضخامت کوچکتر مساوی ۱۶ میلی متر، MPa	نماد فولاد DIN 17100
۳۶۰-۵۱۰	۲۳۵	St 37-2
۴۳۰-۵۸۰	۲۷۵	St 44-2
۵۹۰-۷۷۰	۳۳۵	St 60-2
۳۶۰-۵۱۰	۲۳۵	St 37-3
۴۳۰-۵۸۰	۲۷۵	St 44-3
۵۱۰-۶۸۰	۳۵۵	St 52-3

نماد فولاد DIN 17100	کربن (برای ضخامت قطعه کوچکتر مساوی ۱۶)	سیلیسیم	منگنز	فسفر	گوگرد	نیتروژن	مس
St 37-2	۰٫۱۹	–	۱٫۵	۰٫۰۴۵	۰٫۰۴۵	۰٫۰۱۴	۰٫۶
St 44-2	۰٫۲۴	–	۱٫۶	۰٫۰۴۵	۰٫۰۴۵	۰٫۰۱۴	۰٫۶
St 60-2	–	–	–	۰٫۰۵۵	۰٫۰۵۵	۰٫۰۱۴	–
St 37-3	۰٫۱۹	–	۱٫۵	۰٫۰۴	۰٫۰۴	۰٫۰۱۴	۰٫۶
St 44-3	۰٫۲۱	–	۱٫۶	۰٫۰۴	۰٫۰۴	۰٫۰۱۴	۰٫۶
St 52-3	۰٫۲۳	۰٫۶	۱٫۷	۰٫۰۴	۰٫۰۴	۰٫۰۱۴	۰٫۶