1. مقدمة
تعتبر الألواح الفولاذية من المواد الأساسية في الصناعة الحديثة والبناء، وقد تطورت معايير جودتها إلى أنظمة متعددة في جميع أنحاء العالم. في الصين، تتوافق منتجات الألواح الفولاذية بشكل أساسي مع المعايير الوطنية الصينية (GB، والتي يشار إليها عادةً باسم "Guobiao")؛ وفي أوروبا، تتوافق مع المعايير الأوروبية (EN). يختلف النظامان في الإطار القياسي، وقواعد تعيين الدرجة، ومتطلبات التركيب الكيميائي، ومؤشرات الخواص الميكانيكية، ولكن هناك أيضًا العديد من معادلات الدرجة. إن فهم أوجه التشابه والاختلاف هذه له أهمية كبيرة بالنسبة للتجارة الدولية واختيار المواد الهندسية واستبدال المواد.
2. نظرة عامة على المعايير الرئيسية
نظام جي بي
تشمل المعايير الصينية الرئيسية المتعلقة بألواح الفولاذ ما يلي:
جيجابايت/ت 700الفولاذ الهيكلي الكربوني- تحدد المتطلبات الفنية للفولاذ الإنشائي الكربوني المطبق على الفولاذ الإنشائي العام.
جيجابايت/ت 1591فولاذ هيكلي ذو قوة عالية وسبائك منخفضة- يحدد المتطلبات الفنية للفولاذ الإنشائي ذو السبائك العالية-والمنخفضة-القوة.
جيجابايت/ت 3274ألواح وشرائط فولاذية مدرفلة على الساخن-للفولاذ الإنشائي الكربوني والفولاذ الإنشائي منخفض السبائك- خصيصًا للألواح والشرائط المدرفلة على الساخن-.
نظام إن
تتمحور المعايير الأوروبية للألواح الفولاذية حول سلسلة EN 10025:
إن 10025-2المنتجات المدرفلة على الساخن من الفولاذ الإنشائي – الجزء 2: شروط التسليم الفنية للفولاذ الإنشائي غير -السبائكي- يتوافق مع فئة الفولاذ الهيكلي الكربوني بالجيجابايت.
إن 10025-3المنتجات المدرفلة على الساخن من الفولاذ الإنشائي - الجزء 3: شروط التسليم الفنية للفولاذ الإنشائي ذو الحبوب الدقيقة المدرفلة والمقيسة والقابلة للحام– يتوافق مع فئة الفولاذ الإنشائي من السبائك ذات-القوة المنخفضة والمنخفضة-بالجيجابايت.
3. الاختلافات في قواعد تعيين الدرجة
تتبع GB وEN منطقين مختلفين تمامًا في تعيين الدرجة، وهو الفرق الأكثر وضوحًا بين الاثنين.
تعيين درجة GB
تبدأ درجات GB بـ "Q"، وترمز إلى "نقطة الخضوع" (قوة الخضوع)، ويشير الرقم التالي إلى الحد الأدنى لقوة الخضوع (بالميجا باسكال). يتم الإشارة إلى مستوى الجودة بواسطة A، B، C، D، E، والتي تتوافق على التوالي مع متطلبات صلابة الصدمات المختلفة. على سبيل المثال:
Q235– الفولاذ الهيكلي الكربوني مع قوة إنتاجية لا تقل عن 235 ميجا باسكال
Q355– سبائك فولاذية هيكلية عالية-منخفضة القوة-بحد أدنى لمقاومة الخضوع تبلغ 355 ميجا باسكال
تعيين الصف EN
تبدأ درجات EN بحرف "S"، وهو اختصار لـ "Structural Steel"، ويشير الرقم التالي أيضًا إلى الحد الأدنى لقوة الخضوع (بالميجا باسكال). يتم التعبير عن مستوى الجودة من خلال رموز مثل JR، J0، J2، والتي تشير إلى متطلبات الطاقة المؤثرة. على سبيل المثال:
S235JR- الفولاذ الهيكلي مع قوة خضوع لا تقل عن 235 ميجا باسكال؛ يشير JR إلى متطلبات طاقة التأثير في درجة حرارة الغرفة (20 درجة)
S355J2- الفولاذ الهيكلي مع قوة خضوع لا تقل عن 355 ميجا باسكال؛ يشير J2 إلى متطلبات طاقة التأثير عند -20 درجة
تجدر الإشارة إلى أن معيار EN يدمج متطلبات المتانة مباشرة في اسم الدرجة (على سبيل المثال، S235JR)، بينما يفصل GB القوة (Q355) عن مستوى الجودة (B).
4. الاختلافات الرئيسية بين معايير GB وEN
4.1 بنية قياسية مختلفة
تتم صياغة معايير GB وفقًا لفئات الفولاذ (على سبيل المثال، الفولاذ الإنشائي الكربوني والفولاذ الإنشائي عالي القوة-المنخفض-لكل معيار منفصل خاص به)، بينما يتم تنظيم معايير EN حسب شكل المنتج والتطبيق. تغطي سلسلة EN 10025 أجزاء متعددة للفولاذ الإنشائي المدرفل على الساخن-.
4.2 التعبير بدرجات مختلفة
كما هو مذكور أعلاه، يستخدم GB "Q + رقم + حرف الجودة"، بينما يستخدم EN "S + رقم + رمز الجودة". وينبع هذا الاختلاف من اختلاف فلسفاتهم فيما يتعلق بكيفية التعبير عن القوة والصلابة.
4.3 اختلافات طفيفة في التحكم في التركيب الكيميائي
بأخذ S235JR وQ235B كأمثلة، على الرغم من أنهما متشابهان جدًا، إلا أن هناك اختلافات طفيفة في الحدود العليا لعناصر معينة، وطرق حساب مكافئ الكربون (CEV)، وما إلى ذلك. بالنسبة إلى S275JR، يتم التحكم في التركيب الكيميائي من خلال نطاقات السُمك - على سبيل المثال، للسمك أقل من أو يساوي 16 مم، C أقل من أو يساوي 0.21% ومنغنيز أقل من أو يساوي 1.50%.
4.4 التعبير المختلف عن متطلبات صلابة التأثير
تستخدم GB الحروف A وB وC وD وE للإشارة إلى متطلبات التأثير عند درجات حرارة مختلفة، بينما تستخدم EN رموزًا مباشرة مثل JR (درجة حرارة الغرفة)، وJ0 (0 درجة)، وJ2 (-20 درجة) ضمن الدرجة. هذا الاختلاف يجعل درجة EN نفسها تعكس بشكل مباشر مستوى صلابة الفولاذ.
4.5 الاختلافات في طرق أخذ العينات والاختبار
وفيما يتعلق بأخذ العينات، فإن المعايير الصينية والأوروبية متسقة بشكل أساسي، ولكنها تختلف بشكل كبير عن المعايير الأمريكية. في اختبار الخواص الميكانيكية، مع زيادة معدل اختبار الشد، تزيد مؤشرات القوة بينما تنخفض اللدونة.
5. مكافئات الصف لوحة الصلب المشتركة
فيما يلي معادلات الدرجة المستخدمة بشكل شائع في الهندسة بين ألواح الصلب GB وEN:
الفولاذ الهيكلي الكربوني (الفولاذ الهيكلي العام)
| درجة جيجابايت | درجة EN | ملاحظات |
|---|---|---|
| Q195 | S185 | أدنى درجة قوة، ومناسبة للهياكل العامة |
| Q235A | S235JR | الدرجة A (لا يوجد شرط للتأثير) تتوافق مع JR (تأثير درجة حرارة الغرفة) |
| Q235B | S235JR | التكافؤ الأكثر شيوعاً؛ يمكن استبدال كل منهما بالآخر في معظم التطبيقات |
| Q235C | S235J0 | الدرجة C (تأثير 0 درجة) تتوافق مع J0 (تأثير 0 درجة) |
| Q235D | S235J2 | الدرجة D (تأثير -20 درجة) تتوافق مع J2 (تأثير -20 درجة) |
| Q275 | S275JR | S275 يعادل تقريبًا Q275 |
فولاذ هيكلي ذو قوة عالية وسبائك منخفضة
| درجة جيجابايت | درجة EN | ملاحظات |
|---|---|---|
| Q345 (التسمية القديمة) | S355 | التكافؤ السابق: سبائك الصلب المنخفضة Q345-تتوافق مع S355 |
| Q355 (التسمية الجديدة) | S355 | اعتبارًا من 1 فبراير 2019، تم تغيير Q345 إلى Q355، بما يتوافق مع S355 |
| Q355B | S355JR | معادلة الدرجة العامة |
| Q355C | S355J0 | متطلبات التأثير 0 درجة |
| Q355D | S355J2 / S355J2G3 | – متطلبات التأثير 20 درجة |
| Q355E | S355NL | -40 درجة متطلبات التأثير، فولاذ محبب ناعم ومدرفل بشكل طبيعي-. |
صفائح فولاذية مدرفلة على البارد-.
| درجة جيجابايت | درجة EN | ملاحظات |
|---|---|---|
| الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة (GB/T 5213) | DC01 (إن 10130) | ألواح وشرائط من الصلب الكربوني المنخفض المدرفلة على البارد-منخفضة-؛ خصائص ميكانيكية مماثلة |
6. تغيير مهم: تم تعديل Q345 إلى Q355
وفقا للمعيار الوطنيفولاذ هيكلي ذو قوة عالية وسبائك منخفضةGB/T 1591-2018، اعتبارًا من 1 فبراير 2019، تم إلغاء درجة الفولاذ Q345 واستبدالها بـ Q355. الغرض الرئيسي من هذا التعديل هو مواءمة درجة GB مع درجة الفولاذ الأوروبية S355، وبالتالي تعزيز تدويل الفولاذ القياسي الصيني.
Q355 عبارة عن سبائك فولاذية عالية-منخفضة القوة-تبلغ قوة إنتاجها 355 ميجا باسكال. من حيث التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية، فإن GB Q355B الجديد قريب جدًا بالفعل من S355JR الأوروبي. يوفر هذا التعديل الأساس الفني لتطبيق وترويج الفولاذ الصيني القياسي في المشاريع الهندسية الدولية.
7. توصيات لاختيار المواد واستبدالها
في التطبيقات الهندسية العملية، عند استبدال ألواح الصلب GB بألواح الصلب EN (أو العكس)، يجب ملاحظة النقاط التالية:
تأكيد معادلة درجة القوة: تأكد من أن مستويات قوة الخضوع تتوافق، على سبيل المثال، Q235 يتوافق مع سلسلة S235، Q355 يتوافق مع سلسلة S355.
تحقق من متطلبات صلابة التأثير: وفقًا لبيئة الخدمة ودرجة حرارة تصميم المشروع، حدد الدرجة المناسبة. يجب أن تتوافق مستويات GB A/B/C/D/E من واحد-إلى-واحد مع مستويات EN JR/J0/J2/NL.
انتبه إلى اختلافات التركيب الكيميائي: على الرغم من أن متطلبات العناصر الرئيسية متشابهة، إلا أنه قد تكون هناك اختلافات في العناصر النزرة وحدود مكافئ الكربون. ينبغي إيلاء اهتمام خاص للمشاريع ذات متطلبات اللحام العالية.
الرجوع إلى مراجع المقارنة موثوقة: يوصى باستشارة الكتيبات المهنية مثلدليل مرجعي سريع لدرجات الصلب الصينية والأجنبية الشائعةللحصول على معلومات أكثر شمولاً حول معادلة الدرجات.
8. الاستنتاج
GB و EN، باعتبارهما نظامين رئيسيين رئيسيين من الأنظمة القياسية للألواح الفولاذية، يختلفان في بنية النظام وتعيين الدرجة وبعض المتطلبات الفنية. ومع ذلك، فقد أصبحوا متقاربين بشكل متزايد في تصنيف القوة الأساسية ومتطلبات الأداء. مع تعديل GB Q355 ليتوافق مع EN S355، تم تحسين توافق معايير الصلب الصينية مع المعايير الدولية بشكل أكبر. في الممارسة الهندسية الفعلية، طالما تم فهم معادلات الدرجة بشكل صحيح وتم أخذ الاختلافات الدقيقة في المتطلبات الفنية في الاعتبار، فإن الاستبدال المتبادل بين ألواح الصلب GB وEN يكون ممكنًا تمامًا.
