Acciai strutturali S235, S275, S355, S420 e Proprietà
Gli acciai strutturali, noti anche come acciai leggeri, sono la classe più comune di ferro e acciaio. Tra le qualità più comunemente utilizzate (S235, S275, S355 e S420) vi sono l'uso di acciai, uso meccanico e componenti chimici.
Applicazioni in acciaio strutturale
Gli acciai strutturali sono il materiale in acciaio più utilizzato rispetto agli acciai qualificati grazie alle loro qualità sufficienti e ai prezzi bassi. Alcune di queste strutture utilizzano il motivo della preferenza in molti settori diversi. Ogni anno, circa 25% di alcuni acciai strutturali nel mondo sono coinvolti nella costruzione di edifici. Clicca per vedere i dettagli della costruzione in acciaio. Nel 2018 la produzione di 37,3 milioni di tonnellate di acciaio, mentre la Turchia, mentre le esportazioni di acciaio della Turchia nel 2018 sono state di 21,3 milioni di tonnellate.
Gli ingegneri meccanici sono resistenti all'elevata durata o ai carichi pesanti.
A volte la resistenza all'usura del materiale è importante pur mantenendo un peso ridotto. Questo è il caso delle attrezzature forestali e minerarie. Si consiglia quindi di tornare ad acciai resistenti all'usura e ad alta resistenza come Hardox e Strenx.
Protezione dalla corrosione dell'acciaio
Gli acciai strutturali necessitano di un ulteriore strato di protezione dagli agenti atmosferici. Subisce facilmente la corrosione atmosferica, questo acciaio è ampiamente utilizzato come rivestimento di acciaio con rivestimento antiruggine. Per un rivestimento permanente, la superficie metallica deve essere pretrattata (incisione chimica o fosfatazione) e prevista (sabbiatura, lavaggio o strofinamento). Questo processo bilancia la sabbiatura e la verniciatura. Il materiale in acciaio passato attraverso le granigliatrici di verniciatura viene purificato dalla superficie da sottili sfere di acciaio. L'acciaio ha una durata di almeno 30 anni contro la corrosione. Oltre a ciò, è possibile utilizzare anche un metodo di rivestimento zincato a caldo per una durata maggiore rispetto alla corrosione. Il metodo di zincatura a caldo è il secondo metodo preferito di protezione dalla corrosione per la non riverniciatura della superficie del materiale zincato.
La corrosione trova un modo nonostante la vernice e corrode l'acciaio.
Un altro modo durevole per proteggere gli acciai strutturali dalla corrosione è la zincatura a caldo. La qualità e l'applicabilità del rivestimento di zinco dipendono dalla composizione chimica dell'acciaio – la percentuale di fosforo (P) e silicio (Si) è determinante:
Si + 2,5P <0.05% = qualità di 1a classe
0.05% iSi + 2,5P≤0,15% = scarso risultato (gamma Sandelin)
0,15% <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0,25% <Si + 2.5P = poor result
In condizioni più gravose, ad esempio nei porti, si consiglia invece di utilizzare acciai inossidabili.
Proprietà meccaniche dell'acciaio strutturale
Proprietà meccaniche dell'acciaio strutturale | Resistenza alla trazione, Rm, MPa (N / mm2) | 0.2% limite di snervamento, Rp0, 2min, (MPa) | Durezza 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 |
Se non conosci le diverse proprietà meccaniche dei materiali, puoi vedere la tabella. Il nome dell'acciaio strutturale è il carico di snervamento di 235 o 355. Indica il carico massimo in MPa che non termina con la deformazione plastica. Premendo al di sopra di questo valore si deformerà permanentemente il metallo. Nel caso dell'acciaio S235, questo valore è 235 MPa. Tutto ciò che segue provoca deformazione, il che significa che i tuoi dettagli possono recuperare la loro forma originale dopo aver sollevato il carico.
La resistenza alla trazione si riferisce al carico massimo prima che il metallo si rompa. Continuando con l'esempio S235, questo valore è compreso tra 360…510 MPa. Sebbene sia significativamente superiore al limite di snervamento, dovresti considerare il valore del limite di snervamento quando scegli il materiale giusto per le tue condizioni. Questo perché il superamento del carico di rottura significa deterioramento, mentre il superamento del carico di snervamento provoca solo una deformazione.
La tabella delle proprietà dell'acciaio strutturale mostra che l'aumento del numero di aree superficiali di qualità superiore significa una maggiore resistenza. Gli acciai S235 e S355 sono i più apprezzati tra quelli qui presentati perché soddisfano la maggior parte delle esigenze. S275 non troverà molto impiego e potrebbe essere più difficile da trovare. L'S420 è adatto quando si cerca una maggiore resistenza, ma potrebbe non essere prontamente disponibile da tutti i produttori. Può essere trovato con ordini speciali soprattutto per produttori come Erdemir. Non è una delle qualità commerciali.
Le misurazioni della durezza di tutti gli acciai strutturali sono piuttosto basse. Se necessario, questi valori possono essere migliorati indurendo. Naturalmente, l'indurimento causerà sia costi che perdite di tempo. In questo caso, l'acciaio saldato dovrebbe essere scelto in base al luogo da utilizzare e dovrebbe essere preferito considerando la differenza di st 37 o st 52.
st 37 o st 52 differenza
Classificazione e resistenza agli urti degli acciai St 37 e St 52
Puoi trovare lettere diverse prima e dopo i numeri che abbiamo spiegato in precedenza. Gli acciai strutturali hanno una S, che rappresenta gli acciai strutturali come struttura preliminare. Esistono diverse alternative per diverse applicazioni (ad es. P per acciai per recipienti a pressione). Gli acciai del gruppo P sono generalmente indicati come acciai per recipienti a pressione o acciai per caldaie. Sono acciai resistenti alle alte temperature oltre ad elevati valori di resistenza.
Gli acciai ferritici cambiano il loro comportamento con la temperatura. Diventano più fragili a temperature più basse e un po' più duttili a temperature più elevate. Queste e condizioni simili dovrebbero essere prese in considerazione quando necessario. In inverno, una struttura che sta all'esterno a -20°C può essere fragile per un piccolo incidente e causare la rottura dell'acciaio. Pertanto, dovresti scegliere un acciaio che abbia la giusta resistenza agli urti e sia adatto alle giuste condizioni climatiche.
Resistenza all'impatto | Temperatura | ||
Codice di impatto | Prova la potenza | Codice temperatura | Temperatura di prova |
J | 27 J | R | +20°C |
K | 40 J | 0 | 0°C |
l | 60 J | 2 | -20°C |
S235JR e S235L2 si comportano diversamente di fronte agli impulsi. J indica che può essere colpito con un massimo di 27 Joule, K 40 Joule e L 60 Joule. R significa che la temperatura minima per questa capacità è a temperatura ambiente (20°C), 0 è 0°C e 2 è -20°C. Pertanto, l'S235JR può ricevere solo 27 Joule a temperatura ambiente, mentre l'S235L2 può ricevere 60 Joule a -20°C. Il seguente video sulla prova d'urto Charpy è ben illustrato.
Quando incontri un acciaio con un nome come S235J0 + N, stai normalizzando. La normalizzazione è un metodo di trattamento termico utilizzato acciaio per assottigliare la struttura cristallina e fornire una distribuzione granulometrica più uniforme. Elimina stress e stress interni. Ciò aumenta la lavorabilità, la durata e la duttilità dell'acciaio senza sacrificare durezza e resistenza.
Sebbene ci siano altre aggiunte che potresti vedere, ci limitiamo alle più comuni. L'ultimo è MC. L'acciaio S355MC è lavorato termomeccanicamente, combinando resistenza con caratteristiche adatte alla formatura a freddo come la piegatura.
S235, S275, S355, S420 Composizione chimica
composizione |
Contenuto chimico% quantità | |||
S235 | S275 | S355 | S420 | |
Manganese (Mn) max | 1,60 | 1,60 | 1,60 | 1,60 |
Silicio (Si) max | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.5 |
Carbonio (C) max | 0.22 | 0.25 | 0.23 | 0.12 |
Fosforo(P) max | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.025 |
Zolfo (S) max | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.015 |
L'esatta composizione chimica varierà a seconda della forza richiesta. Ad esempio, l'acciaio strutturale più robusto (ad es. S355W), che dovrebbe essere resistente agli agenti atmosferici, avrà una chimica leggermente diversa rispetto all'S355 standard.
Anche se la chimica è quasi la stessa, la combinazione di diversi processi produttivi (laminazione, trattamento termico e raffreddamento) determina la resistenza finale. Ad esempio, più acciaio viene laminato, più forte diventa.
Gli acciai strutturali sono meglio conosciuti, ad esempio, come acciaio S355. Tuttavia, ogni acciaio strutturale menzionato in questo articolo ha l'equivalente EN. Sveleremo il più comune:
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
Quale qualità di acciaio dovresti scegliere?
Dipende davvero dalle tue esigenze. Hai solo intenzione di tagliare al laser alcune parti metalliche? Vuoi piegare le parti in acciaio tagliate in un secondo momento? Che tipo di rivestimento è necessario per la corrosione? Che tipo di carico trasporta? Dove si usa?
In poche parole, un materiale migliore costa di più. Negli assemblaggi è meglio ridurre al minimo quantità diverse di materiale perché altrimenti al prezzo finale si aggiungono eventuali costi di installazione.
Il metodo più comune per la selezione dell'acciaio è il limite di snervamento. Le vostre esigenze possono essere calcolate utilizzando l'analisi strutturale. Un modo semplice per farlo è utilizzare le opzioni di simulazione disponibili nella maggior parte dei programmi CAD 3D. Almeno i punti critici devono ancora essere verificati mediante calcolo manuale per garantire che l'ordine di grandezza sia corretto.
Non tutto è disponibile in tutte le dimensioni e spessori. E tutto è esaurito. Fogli laminati a freddo Ottieni fogli laminati a caldo fino a 3 mm. Quelli laminati a freddo hanno il vantaggio di una struttura più uniforme. L'S355MC offre una costruzione uniforme e buone proprietà di flessione se la struttura richiede acciai di spessore superiore a 3 mm.
Se chiedi all'S235, ti starai chiedendo perché 2 produttori offrono "lo stesso materiale" a prezzi molto diversi. Qualcuno potrebbe offrirti più qualità. Assicurati di sapere esattamente cosa stai ricevendo chiedendo esattamente quale metallo viene utilizzato. Se hai bisogno di qualità, chiedi dettagli, analisi chimiche. Se hai bisogno di un prezzo basso è quello che tutti cerchiamo 🙂 indaga o chiedi a noi.