Ποια είναι η διαφορά S235 και S355; Τι είναι το ST 37 και το ST 52;

Δομικοί χάλυβες S235, S275, S355, S420 και ιδιότητες
Οι δομικοί χάλυβες, γνωστοί και ως ελαφροί χάλυβες, είναι η πιο κοινή κατηγορία σιδήρου και χάλυβα. Μεταξύ των πιο συχνά χρησιμοποιούμενων ποιοτήτων (S235, S275, S355 και S420) είναι η χρήση χάλυβα, η μηχανική χρήση και τα χημικά εξαρτήματα.

Εφαρμογές δομικού χάλυβα

Οι δομικοί χάλυβες είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό χάλυβα σε σύγκριση με τους κατάλληλους χάλυβες λόγω των επαρκών ποιοτήτων και των χαμηλών τιμών τους. Ορισμένες από αυτές τις δομές χρησιμοποιούν τον λόγο της προτίμησης σε πολλούς διαφορετικούς κλάδους. Κάθε χρόνο, περίπου 25% ορισμένου δομικού χάλυβα στον κόσμο συμμετέχουν στην κατασκευή κτιρίων. Κάντε κλικ για να δείτε τις λεπτομέρειες της μεταλλικής κατασκευής. Η παραγωγή του 2018 ανήλθε σε 37,3 εκατομμύρια τόνους χάλυβα, ενώ η Τουρκία, ενώ οι εξαγωγές χάλυβα της Τουρκίας το 2018 ήταν 21,3 εκατομμύρια τόνοι.

Οι μηχανολόγοι μηχανικοί είναι ανθεκτικοί σε υψηλή αντοχή ή βαριά φορτία.

Μερικές φορές η αντίσταση στη φθορά του υλικού είναι σημαντική, ενώ διατηρείται χαμηλό βάρος. Αυτό συμβαίνει με τον εξοπλισμό δασοκομίας και εξόρυξης. Στη συνέχεια, συνιστάται η επιστροφή σε ανθεκτικούς στη φθορά και υψηλής αντοχής χάλυβες όπως οι Hardox και Strenx.

Προστασία από τη διάβρωση του χάλυβα

Οι δομικοί χάλυβες χρειάζονται ένα επιπλέον στρώμα προστασίας από τις καιρικές συνθήκες. Υπόκεινται εύκολα στην ατμοσφαιρική διάβρωση, αυτός ο χάλυβας χρησιμοποιείται ευρέως ως επίστρωση χάλυβα με επίστρωση κατά της σκουριάς. Για μόνιμη επίστρωση, η μεταλλική επιφάνεια πρέπει να είναι προεπεξεργασμένη (χημική χάραξη ή φωσφοροποίηση) και να προβλέπεται (ανατινάξεις, πλύσιμο ή σκούπισμα). Αυτή η διαδικασία εξισορροπεί την αμμοβολή και το βάψιμο. Το υλικό χάλυβα που διέρχεται από τις μηχανές βαφής αμμοβολής καθαρίζεται από την επιφάνεια με λεπτές χαλύβδινες μπάλες. Ο χάλυβας έχει διάρκεια ζωής τουλάχιστον 30 ετών έναντι της διάβρωσης. Επιπλέον, μια μέθοδος επίστρωσης με γαλβανισμένο εν θερμώ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τη διάβρωση. Η μέθοδος γαλβανισμού εν θερμώ είναι η δεύτερη προτιμώμενη μέθοδος αντιδιαβρωτικής προστασίας για μη επαναβάψιμο της επιφάνειας του γαλβανισμένου υλικού.

 

Η διάβρωση βρίσκει τρόπο παρά τη βαφή και διαβρώνει το ατσάλι.
Ένας άλλος ανθεκτικός τρόπος για την προστασία των δομικών χάλυβων από τη διάβρωση είναι ο γαλβανισμός εν θερμώ. Η ποιότητα και η δυνατότητα εφαρμογής της επίστρωσης ψευδαργύρου εξαρτάται από τη χημική σύνθεση του χάλυβα – το ποσοστό φωσφόρου (P) και πυριτίου (Si) είναι καθοριστικό:

Si + 2,5P <0,05% = ποιότητα 1ης κατηγορίας
0,05% iSi + 2,5P≤0,15% = κακό αποτέλεσμα (εύρος Sandelin)
0,15% <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0,25% <Si + 2.5P = poor result

Σε πιο σοβαρές συνθήκες, για παράδειγμα σε λιμάνια, συνιστάται η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα.

Μηχανικές ιδιότητες δομικού χάλυβα

Μηχανικές ιδιότητες δομικού χάλυβα	Αντοχή σε εφελκυσμό, Rm, MPa (N / mm2)	Ισχύς διαρροής 0,2%, Rp0, 2 λεπτά, (MPa)	Σκληρότητα Brinell, HB max
S235	360 – 510	235	100 – 154
S275	370 – 530	275	121 – 163
S355	470 – 630	355	146 – 187
S420	480 – 620	420	143 – 184

Εάν δεν γνωρίζετε τις διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες των υλικών, μπορείτε να δείτε τον πίνακα. Το όνομα δομικού χάλυβα είναι η αντοχή διαρροής 235 ή 355. Υποδεικνύει το μέγιστο φορτίο σε MPa που δεν τελειώνει με πλαστική παραμόρφωση. Πατώντας πάνω από αυτή την τιμή θα παραμορφωθεί μόνιμα το μέταλλο. Στην περίπτωση του χάλυβα S235, αυτή η τιμή είναι 235 MPa. Όλα τα παρακάτω προκαλούν παραμόρφωση, πράγμα που σημαίνει ότι τα στοιχεία σας μπορούν να ανακτήσουν το αρχικό τους σχήμα μετά την ανύψωση του φορτίου.

Η αντοχή εφελκυσμού αναφέρεται στο μέγιστο φορτίο πριν σπάσει το μέταλλο. Συνεχίζοντας με το παράδειγμα S235, αυτή η τιμή είναι κάπου μεταξύ 360… 510 MPa. Αν και είναι σημαντικά υψηλότερο από την αντοχή διαρροής, θα πρέπει να λάβετε υπόψη την τιμή της αντοχής διαρροής όταν επιλέγετε το κατάλληλο υλικό για τις συνθήκες σας. Αυτό οφείλεται στο ότι η υπέρβαση της αντοχής σε εφελκυσμό σημαίνει φθορά, ενώ η υπέρβαση της αντοχής διαρροής έχει ως αποτέλεσμα μόνο παραμόρφωση.

Ο πίνακας Structural Steel Properties δείχνει ότι η αύξηση του αριθμού των επιφανειών υψηλότερης ποιότητας σημαίνει μεγαλύτερη αντοχή. Οι χάλυβες S235 και S355 είναι οι πιο δημοφιλείς μεταξύ αυτών που παρουσιάζονται εδώ επειδή καλύπτουν τις περισσότερες ανάγκες. Το S275 δεν θα βρει μεγάλη χρήση και μπορεί να είναι πιο δύσκολο να βρεθεί. Το S420 είναι κατάλληλο όταν αναζητάτε μεγαλύτερη αντοχή, αλλά μπορεί να μην είναι άμεσα διαθέσιμο από κάθε κατασκευαστή. Μπορεί να βρεθεί με ειδικές παραγγελίες ειδικά για κατασκευαστές όπως ο Erdemir. Δεν είναι της εμπορικής ποιότητας.

Οι μετρήσεις σκληρότητας όλων των δομικών χάλυβων είναι αρκετά χαμηλές. Εάν είναι απαραίτητο, αυτές οι τιμές μπορούν να βελτιωθούν με σκλήρυνση. Φυσικά, η σκλήρυνση θα προκαλέσει απώλεια κόστους και χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, ο συγκολλημένος χάλυβας θα πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με τη θέση που θα χρησιμοποιηθεί και θα πρέπει να προτιμάται λαμβάνοντας υπόψη τη διαφορά st 37 ή st 52.

st 37 ή st 52 διαφορά

Ταξινόμηση χάλυβα St 37 και St 52 και αντίσταση κρούσης
Μπορείτε να βρείτε διαφορετικά γράμματα πριν και μετά τους αριθμούς που εξηγήσαμε νωρίτερα. Οι δομικοί χάλυβες έχουν ένα S, το οποίο αντιπροσωπεύει τους δομικούς χάλυβες ως προκαταρκτική κατασκευή. Υπάρχουν πολλές εναλλακτικές λύσεις για διαφορετικές εφαρμογές (π.χ. P για χάλυβες δοχείων πίεσης). Οι χάλυβες της ομάδας P αναφέρονται γενικά ως χάλυβες δοχείων πίεσης ή χάλυβες λέβητα. Είναι χάλυβες ανθεκτικοί σε υψηλές θερμοκρασίες εκτός από υψηλές τιμές αντοχής.

Οι φερριτικοί χάλυβες αλλάζουν τη συμπεριφορά τους με τη θερμοκρασία. Γίνονται πιο εύθραυστα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και λίγο πιο όλκιμο σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Αυτές και παρόμοιες συνθήκες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη όταν χρειάζεται. Το χειμώνα, μια κατασκευή που στέκεται έξω στους -20 ° C μπορεί να είναι εύθραυστη από ένα μικρό ατύχημα και να προκαλέσει θραύση του χάλυβα. Επομένως, θα πρέπει να επιλέξετε ένα χάλυβα που έχει τη σωστή αντοχή στην κρούση και είναι κατάλληλο για τις κατάλληλες κλιματικές συνθήκες.

Αντοχή σε κρούση		Θερμοκρασία
Κωδικός κρούσης	Δοκιμή ισχύος	Κωδικός θερμοκρασίας	Θερμοκρασία δοκιμής
J	27 J	R	+20 °C
κ	40 J	0	0 °C
μεγάλο	60 J	2	-20 °C

S235JR και S235L2 συμπεριφέρονται διαφορετικά όταν αντιμετωπίζουν παλμούς. Το J υποδεικνύει ότι μπορεί να χτυπηθεί με μέγιστο 27 Joules, K 40 Joules και L 60 Joules. R σημαίνει ότι η ελάχιστη θερμοκρασία για αυτήν την χωρητικότητα είναι σε θερμοκρασία δωματίου (20 ° C), 0 είναι 0 ° C και 2 είναι -20 ° C. Επομένως, το S235JR μπορεί να λάβει μόνο 27 Joule σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ το S235L2 μπορεί να λάβει 60 Joules στους -20 ° C. Το παρακάτω βίντεο σχετικά με τη δοκιμή πρόσκρουσης Charpy είναι καλά εικονογραφημένο.

Όταν συναντάτε έναν χάλυβα με όνομα όπως S235J0 + N, κανονικοποιείτε. Η κανονικοποίηση είναι μια μέθοδος θερμικής επεξεργασίας που χρησιμοποιείται ατσάλι για να λεπτύνει την κρυσταλλική δομή και να παρέχει πιο ομοιόμορφη κατανομή μεγέθους κόκκων. Εξαλείφει τις εσωτερικές πιέσεις και πιέσεις. Αυτό αυξάνει τη μηχανική ικανότητα, την ανθεκτικότητα και την ολκιμότητα του χάλυβα χωρίς να θυσιάζεται η σκληρότητα και η αντοχή.

Αν και υπάρχουν κάποιες άλλες προσθήκες που μπορεί να δείτε, περιοριζόμαστε στις πιο συνηθισμένες. Το τελευταίο είναι το MC. Ο χάλυβας S355MC υποβάλλεται σε θερμομηχανική επεξεργασία, συνδυάζοντας αντοχή με χαρακτηριστικά κατάλληλα για ψυχρή διαμόρφωση, όπως κάμψη.

S235, S275, S355, S420 Χημική σύνθεση

σύνθεση	Χημικό περιεχόμενο1ΤΡ2Τ ποσότητα
	S235	S275	S355	S420
Μαγγάνιο (Mn) μέγ	1,60	1,60	1,60	1,60
Πυρίτιο (Si) μέγ	0.05	0.05	0.05	0.5
Άνθρακα (C) μέγ	0.22	0.25	0.23	0.12
Φώσφορος(P) μέγ	0.05	0.04	0.05	0.025
Θείου (S) μέγ	0.05	0.05	0.05	0.015

Η ακριβής χημική σύνθεση θα ποικίλλει ανάλογα με την απαιτούμενη αντοχή. Για παράδειγμα, ο ισχυρότερος δομικός χάλυβας (π.χ. S355W), ο οποίος θα πρέπει να είναι ανθεκτικός στις καιρικές συνθήκες, θα έχει ελαφρώς διαφορετική χημεία από τον τυπικό S355.

Ακόμα κι αν η χημεία είναι σχεδόν ίδια, ο συνδυασμός διαφορετικών διαδικασιών παραγωγής (έλαση, θερμική επεξεργασία και ψύξη) καθορίζει την απόλυτη αντοχή. Για παράδειγμα, όσο περισσότερο ατσάλι τυλίγεται, τόσο πιο δυνατός γίνεται.

Οι δομικοί χάλυβες είναι πιο γνωστοί, για παράδειγμα, ως χάλυβας ποιότητας S355. Ωστόσο, κάθε δομικός χάλυβας που αναφέρεται σε αυτό το άρθρο έχει το ισοδύναμο EN. Θα αποκαλύψουμε τα πιο συνηθισμένα:

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

Ποια ποιότητα χάλυβα πρέπει να επιλέξετε;

Εξαρτάται πραγματικά από τις ανάγκες σας. Θα κόψετε μόνο με λέιζερ κάποια μεταλλικά μέρη; Θέλετε να λυγίσετε τα κομμένα χαλύβδινα μέρη αργότερα; Τι είδους επίστρωση απαιτείται για τη διάβρωση; Τι είδους φορτίο μεταφέρει; Πού χρησιμοποιείται;

Με απλά λόγια, ένα καλύτερο υλικό κοστίζει περισσότερο. Στις συναρμολογήσεις, είναι καλύτερο να περιορίσετε τις διαφορετικές ποσότητες υλικού στο ελάχιστο γιατί διαφορετικά τυχόν κόστος εγκατάστασης προστίθεται στην τελική τιμή.

Η πιο κοινή μέθοδος για την επιλογή χάλυβα είναι η αντοχή διαρροής. Οι ανάγκες σας μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας δομική ανάλυση. Ένας εύκολος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να χρησιμοποιήσετε τις επιλογές προσομοίωσης που είναι διαθέσιμες στα περισσότερα προγράμματα 3D CAD. Τουλάχιστον τα κρίσιμα σημεία πρέπει να ελέγχονται με χειροκίνητο υπολογισμό για να διασφαλιστεί ότι η τάξη μεγέθους είναι σωστή.

Δεν υπάρχουν όλα σε όλα τα μεγέθη και πάχος. Και όλα είναι εκτός αποθέματος. Φύλλα ψυχρής έλασης Λαμβάνετε φύλλα θερμής έλασης έως 3 mm. Οι ψυχρής έλασης έχουν το πλεονέκτημα της πιο ομοιόμορφης δομής. Το S355MC παρέχει ομοιόμορφη κατασκευή και καλές ιδιότητες κάμψης εάν η κατασκευή σας απαιτεί χάλυβες πάχους μεγαλύτερου από 3 mm.

Αν ρωτήσετε το S235, μπορεί να αναρωτιέστε γιατί 2 κατασκευαστές προσφέρουν «το ίδιο υλικό» σε πολύ διαφορετικές τιμές. Κάποιος μπορεί να σας προσφέρει περισσότερη ποιότητα. Βεβαιωθείτε ότι γνωρίζετε ακριβώς τι παίρνετε ρωτώντας ακριβώς ποιο μέταλλο χρησιμοποιείται. Αν χρειάζεστε ποιότητα, ζητήστε λεπτομέρειες, χημική ανάλυση. Εάν χρειάζεστε μια χαμηλή τιμή, αυτό είναι αυτό που όλοι ψάχνουμε 🙂 ερευνήστε ή ρωτήστε μας.