Конструкционни стомани S235, S275, S355, S420 и свойства
Конструкционните стомани, известни още като леки стомани, са най-разпространеният клас желязо и стомана. Сред най-често използваните марки (S235, S275, S355 и S420) са използването на стомани, механична употреба и химически компоненти.
Приложения за конструкционна стомана
Конструкционните стомани са най-широко използвания стоманен материал в сравнение с квалифицираните стомани поради достатъчното им качество и ниските цени. Някои от тези структури използват причината за предпочитание в много различни индустрии. Всяка година около 25% от някои конструкционни стомани в света участват в строителството на сгради. Кликнете, за да видите подробностите за стоманената конструкция. 2018 г. производство на 37,3 милиона тона стомана, докато Турция, докато износът на стомана от Турция през 2018 г. е 21,3 милиона тона.
Механичните инженери са устойчиви на висока издръжливост или тежки натоварвания.
Понякога устойчивостта на износване на материала е важна, като същевременно се поддържа ниско тегло. Такъв е случаят с горското и минното оборудване. След това се препоръчва да се върнете към устойчиви на износване и високоякостни стомани като Hardox и Strenx.
Защита от корозия на стоманата
Конструкционните стомани се нуждаят от допълнителен слой защита срещу атмосферни условия. Лесно се подлага на атмосферна корозия, тази стомана се използва широко като покритие на стомана с покритие против ръжда. За трайно покритие, металната повърхност трябва да бъде предварително обработена (химическо ецване или фосфатиране) и предвидена (бластиране, измиване или избърсване). Този процес балансира пясъкоструене и боядисване. Стоманеният материал, преминал през машините за бластиране, се пречиства от повърхността чрез тънки стоманени топчета. Стоманата има живот от най-малко 30 години срещу корозия. В допълнение към това, методът на горещо поцинковано покритие може да се използва и за по-дълъг живот от корозия. Методът на горещо поцинковане е вторият предпочитан метод за защита от корозия за непребоядисване на повърхността на поцинкования материал.
Корозията намира начин въпреки боята и корозира стоманата.
Друг траен начин за защита на конструкционните стомани от корозия е горещото поцинковане. Качеството и приложимостта на цинковото покритие зависи от химичния състав на стоманата – решаващ е процентът на фосфор (P) и силиций (Si):
Si + 2,5P <0,05% = 1-ви клас качество
0,05% iSi + 2,5P≤0,15% = лош резултат (диапазон на Санделин)
0,15% <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0,25% <Si + 2.5P = poor result
При по-тежки условия, например в пристанища, се препоръчва използването на неръждаема стомана.
Механични свойства на конструкционната стомана
Механични свойства на конструкционната стомана | Якост на опън, Rm, MPa (N / mm2) | 0,2% граница на провлачване, Rp0, 2 минути, (MPa) | Твърдост по Бринел, HB макс |
S235 | 360 – 510 | 235 | 100 – 154 |
S275 | 370 – 530 | 275 | 121 – 163 |
S355 | 470 – 630 | 355 | 146 – 187 |
S420 | 480 – 620 | 420 | 143 – 184 |
Ако не познавате различните механични свойства на материалите, можете да видите таблицата. Името на конструкционната стомана е границата на провлачване от 235 или 355. Показва максималното натоварване в MPa, което не завършва с пластична деформация. Натискането над тази стойност ще деформира трайно метала. В случай на стомана S235 тази стойност е 235 MPa. Всичко по-долу причинява деформация, което означава, че вашите детайли могат да възстановят първоначалната си форма след повдигане на товара.
Якостта на опън се отнася до максималното натоварване преди металът да се счупи. Продължавайки с примера S235, тази стойност е някъде между 360…510 MPa. Въпреки че е значително по-висока от границата на провлачване, трябва да вземете предвид стойността на границата на провлачване, когато избирате подходящия материал за вашите условия. Това е така, защото превишаването на якостта на опън означава влошаване, докато превишаването на границата на провлачване води само до деформация.
Таблицата със свойства на структурната стомана показва, че увеличаването на броя на повърхностните площи с по-високо качество означава по-висока якост. Стоманите S235 и S355 са най-популярни сред представените тук, защото отговарят на повечето нужди. S275 няма да намери голяма полза и може да бъде по-труден за намиране. S420 е подходящ, когато търсите по-висока якост, но може да не е лесно достъпен от всеки производител. Може да се намери със специални поръчки специално за производители като Ердемир. Не е от комерсиалното качество.
Измерванията на твърдостта на всички конструкционни стомани са доста ниски. Ако е необходимо, тези стойности могат да бъдат подобрени чрез втвърдяване. Разбира се, втвърдяването ще причини както разходи, така и загуба на време. В този случай заварената стомана трябва да бъде избрана според мястото, което ще се използва и трябва да се предпочита, като се има предвид разликата в st 37 или st 52.
st 37 или st 52 разлика
St 37 и St 52 Стомана Класификация и устойчивост на удар
Можете да намерите различни букви преди и след числата, които обяснихме по-рано. Конструкционните стомани имат S, което представлява конструкционните стомани като предварителна конструкция. Има няколко алтернативи за различни приложения (напр. P за стомани за съдове под налягане). Стоманите от група P обикновено се наричат стомани за съдове под налягане или котелни стомани. Те са стомани, устойчиви на високи температури, освен високи стойности на якост.
Феритните стомани променят поведението си с температурата. Те стават по-крехки при по-ниски температури и малко по-пластични при по-високи температури. Тези и подобни условия трябва да се вземат предвид, когато е необходимо. През зимата конструкция, която стои навън при -20 ° C, може да бъде крехка при лек инцидент и да причини счупване на стомана. Ето защо трябва да изберете стомана, която има правилната устойчивост на удар и е подходяща за правилните климатични условия.
Устойчивост на удар | температура | ||
Код за въздействие | Тествайте мощността | Температурен код | Тест температура |
Дж | 27 Дж | Р | +20 °C |
К | 40 Дж | 0 | 0 °C |
Л | 60 Дж | 2 | -20 °C |
S235JR и S235L2 се държат различно, когато са изправени пред импулси. J показва, че може да бъде ударен с максимум 27 джаула, K 40 джаула и L 60 джаула. R означава, че минималната температура за този капацитет е при стайна температура (20 ° C), 0 е 0 ° C, а 2 е -20 ° C. Следователно, S235JR може да получи само 27 джаула при стайна температура, докато S235L2 може да приема 60 джаула при -20 ° C. Следното видео за ударния тест на Шарпи е добре илюстрирано.
Когато срещнете стомана с име като S235J0 + N, вие се нормализирате. Нормализирането е метод на топлинна обработка, използван върху стомана за изтъняване на кристалната структура и осигуряване на по-равномерно разпределение на размера на зърната. Елиминира вътрешните напрежения и напрежения. Това увеличава обработваемостта, издръжливостта и пластичността на стоманата, без да се жертва твърдостта и здравината.
Въпреки че има някои други допълнения, които може да видите, ние се ограничаваме до най-често срещаните. Последният е MC. Стоманата S355MC е термомеханично обработена, като съчетава здравина с характеристики, подходящи за студено формоване, като огъване.
S235, S275, S355, S420 Химичен състав
композиция |
Химическо съдържание% количество | |||
S235 | S275 | S355 | S420 | |
Манган (Mn) макс | 1,60 | 1,60 | 1,60 | 1,60 |
Силиций (Si) макс | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.5 |
Въглерод (C) макс | 0.22 | 0.25 | 0.23 | 0.12 |
Фосфор(P) макс | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.025 |
Сяра (S) макс | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.015 |
Точният химичен състав ще варира в зависимост от необходимата сила. Например, по-здравата структурна стомана (напр. S355W), която трябва да е устойчива на атмосферни влияния, ще има малко по-различна химия от стандартната S355.
Дори ако химията е почти еднаква, комбинацията от различни производствени процеси (валцоване, топлинна обработка и охлаждане) определя крайната якост. Например, колкото повече стомана се валцува, толкова по-здрава става.
Конструкционните стомани са по-известни, например като стомана клас S355. Въпреки това, всяка структурна стомана, спомената в тази статия, има еквивалент на EN. Ще разкрием най-често срещаните:
S235JR – EN 1.0038
S235J2 – EN 1.0117
S275JR – EN 1.0044
S275J2 – EN 1.0145
S355JR – EN 1.0045
S355J0 – EN 1.0553
S355J2 – EN 1.0577
S420M – EN 1.8827
Кое качество на стомана трябва да изберете?
Наистина зависи от вашите нужди. Просто ще изрежете с лазер някои метални части? Искате ли да огънете изрязаните стоманени части по-късно? Какъв вид покритие е необходимо за корозия? Какъв товар носи? Къде се използва?
Просто казано, по-добрият материал струва повече. При монтажите е най-добре различните количества материал да бъдат сведени до минимум, защото в противен случай всички разходи за монтаж се добавят към крайната цена.
Най-често срещаният метод за избор на стомана е границата на провлачване. Вашите нужди могат да бъдат изчислени с помощта на структурен анализ. Лесен начин да направите това е да използвате опциите за симулация, налични в повечето 3D CAD програми. Поне критичните точки все още трябва да се проверяват чрез ръчно изчисление, за да се гарантира, че порядъкът на величината е правилен.
Не всичко се предлага във всички размери и дебелина. И всичко е изчерпано. Студено валцувани листове Получавате горещо валцувани листове до 3 мм. Студено валцуваните имат предимството на по-равномерна структура. S355MC осигурява еднаква конструкция и добри свойства на огъване, ако вашата конструкция изисква стомани, по-дебели от 3 mm.
Ако попитате S235, може да се чудите защо 2 производителя предлагат „един и същ материал“ на много различни цени. Може някой да ви предлага повече качество. Уверете се, че знаете точно какво получавате, като попитате кой точно метал се използва. Ако имате нужда от качество, попитайте за подробности, химичен анализ. Ако имате нужда от ниска цена, това е това, което всички ние търсим 🙂 проучете или ни попитайте.