استحکام ضربه (همچنین به نام Charpy V{0}}بریدگی چقرمگی، CVN) فولاد هوازده ASTM A588 Gr.Bبا افزایش دما به طور مداوم افزایش می یابدوبا کاهش دما به تدریج کاهش می یابد، پیروی از رفتار شکلپذیر کلاسیک-به-رفتار انتقال شکننده ذاتی فولادهای ساختاری با استحکام بالا-آلیاژی (HSLA). این رابطه برای تعیین مناسب بودن مواد در محیط های دمایی مختلف بسیار مهم است، زیرا استحکام ضربه مستقیماً توانایی فولاد در جذب انرژی و مقاومت در برابر شکست شکننده تحت بارگذاری یا ضربه ناگهانی را منعکس می کند.
در دماهای پایین (زیر دمای اتاق، به ویژه زیر صفر درجه)
با کاهش دما، ریزساختار ASTM A588 Gr.B دستخوش تغییرات ظریفی می شود که شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی آن را کاهش می دهد. در دماهای زیر-صفر-مانند -23 درجه (حداقل دمای استاندارد استاندارد برای این درجه) یا پایین تر (تا 40- درجه برای بسیاری از انواع تجاری){7}}فولاد از حالت انعطاف پذیر به حالت شکننده تر تغییر می کند. این بدان معناست که دیگر نمی تواند به صورت پلاستیکی تغییر شکل دهد تا انرژی ضربه را جذب کند. در عوض، احتمال شکستگی ناگهانی بدون تغییر شکل قابل توجه قبلی بیشتر است. در نتیجه، استحکام ضربه به طور قابل توجهی در شرایط سرد کاهش مییابد، اگرچه ASTM A588 Gr.B بهطور خاص برای حفظ حداقل چقرمگی ضربه 21 ژول در 23- درجه (برای ضخامتهای بزرگتر یا مساوی 12.5 میلیمتر) طراحی شده است تا ایمنی سازه را در اکثر کاربردهای هوای سرد تضمین کند. با این وجود، قرار گرفتن طولانیمدت در معرض دمای بسیار پایین (خیلی کمتر از -40 درجه) میتواند مقاومت ضربه را بیشتر کاهش دهد و خطر شکست شکننده را در سازههای باربر{18} افزایش دهد.
در دمای اتاق (20-25 درجه)
در دمای محیط، ASTM A588 Gr.B شکل پذیری و چقرمگی متعادلی را نشان می دهد، با مقاومت ضربه ای که به سطوح متوسط تا بالا می رسد (معمولاً 40 تا 80 ژول، بسته به فرآیندهای تولید و ضخامت). این محدوده "بهینه" ماده برای عملکرد ضربه است، زیرا می تواند انرژی کافی را در هنگام ضربه جذب کند تا در برابر شکست مقاومت کند و در عین حال استحکام بالای مورد نیاز برای کاربردهای سازه ای را حفظ کند. ریزساختار فولاد-عمدتاً-فریت و پرلیت دانه ریز-از جذب انرژی خوبی در اینجا پشتیبانی میکند و آن را برای اکثر کاربردهای سازهای در فضای باز و صنعتی قابل اعتماد میکند.
در دماهای نسبتاً بالا (بالاتر از دمای اتاق تا 200-250 درجه)
با افزایش دما از دمای اتاق، قدرت ضربه ASTM A588 Gr.B به طور پیوسته افزایش می یابد. دمای بالاتر با کاهش اصطکاک داخلی و امکان تغییر شکل پلاستیک بیشتر قبل از شکست، انعطاف پذیری فولاد را افزایش می دهد. در این دماها، ماده میتواند انرژی بیشتری را در هنگام ضربه جذب کند و در نتیجه کمتر مستعد شکست شکننده میشود. این بهبود در استحکام ضربه تدریجی و ثابت در این محدوده است و فولاد یکپارچگی ساختاری خود را حفظ می کند در حالی که در برابر بارها یا ضربه های ناگهانی انعطاف پذیرتر می شود.
نکات کلیدی در مورد رفتار انتقال
ASTM A588 Gr.B دارای یک-دمای انتقال شکل پذیر به-به خوبی تعریف شده است (DBTT){5}}دمایی که در آن قدرت ضربه به شدت از رفتار شکل پذیر به شکننده کاهش می یابد. برای اکثر گریدهای تجاری A588 Gr.B، DBTT بین -30 درجه و -40 درجه قرار می گیرد، به این معنی که قدرت ضربه برای ایمنی سازه در بالای این محدوده کافی باقی می ماند اما به سرعت در زیر آن کاهش می یابد. بهعلاوه، عواملی مانند ضخامت (صفحات ضخیمتر ممکن است DBTT کمی بالاتر به دلیل ساختار دانههای درشتتر داشته باشند) و فرآیندهای تولید (نرمال شده در مقایسه با نورد) میتوانند کمی بر رابطه دقیق بین دما و مقاومت ضربه تأثیر بگذارند، اما روند کلی-استحکام ضربه با افزایش دما افزایش مییابد و با کاهش دما کاهش مییابد{13}}.
