構造用鋼S235、S275、S355、S420およびプロパティ
軽鋼としても知られる構造用鋼は、鉄鋼の最も一般的なクラスです。最も一般的に使用されるグレード(S235、S275、S355、およびS420)には、鋼の使用、機械的使用、および化学部品があります。
構造用鋼の用途
構造用鋼は、十分な品質と低価格のため、適格鋼と比較して最も広く使用されている鋼材です。これらの構造のいくつかは、多くの異なる業界で優先される理由を使用しています。毎年、世界のいくつかの構造用鋼の約25%が建物の建設に関与しています。鉄骨構造の詳細を見るにはクリックしてください。 2018年の鉄鋼生産量は3,730万トンでしたが、トルコの2018年の鉄鋼輸出は2,130万トンでした。
機械エンジニアは、高い耐久性や重い負荷に耐性があります。
軽量を維持しながら、材料の摩耗に対する耐性が重要な場合があります。これは、林業および鉱業設備の場合です。その後、HardoxやStrenxなどの耐摩耗性と高張力鋼に戻ることをお勧めします。
鋼の防食
構造用鋼には、気象条件に対する追加の保護層が必要です。大気腐食しやすいこの鋼は、防錆コーティングを施した鋼のコーティングとして広く使用されています。永久コーティングの場合、金属表面は前処理(化学エッチングまたはリン酸塩処理)および予見(ブラスト、洗浄、または拭き取り)する必要があります。このプロセスは、サンドブラストと塗装のバランスを取ります。ブラスト塗装機を通過した鋼材は、薄い鋼球で表面から精製されます。鋼は腐食に対して少なくとも30年の寿命があります。これに加えて、溶融亜鉛めっきコーティング法を使用して、腐食よりも長寿命にすることもできます。溶融亜鉛めっき法は、亜鉛めっきされた材料の表面を再塗装しないための腐食保護の2番目に好ましい方法です。
腐食は塗料にもかかわらず道を見つけ、鋼を腐食させます。
構造用鋼を腐食から保護するもう1つの耐久性のある方法は、溶融亜鉛めっきです。亜鉛コーティングの品質と適用性は、鋼の化学組成に依存します。リン(P)とシリコン(Si)の割合が決定的です。
Si + 2,5P <0.05% =ファーストクラスの品質
0.05% iSi +2,5P≤0,15%=悪い結果(サンデリン範囲)
0.15% <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0.25% <Si + 2.5P = poor result
ポートなどのより厳しい条件では、代わりにステンレス鋼を使用することをお勧めします。
構造用鋼の機械的特性
構造用鋼の機械的特性 | 引張強さ、Rm、MPa(N / mm2) | 0.2%降伏強度、Rp0、2分、(MPa) | ブリネル硬さ、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 |
材料のさまざまな機械的特性がわからない場合は、表を参照してください。構造用鋼の名前は、235または355の降伏強度です。塑性変形で終わらない最大荷重をMPaで示します。この値を超えて押すと、金属が永久に変形します。 S235鋼の場合、この値は235MPaです。以下のすべてが変形を引き起こします。つまり、荷物を持ち上げた後、細部が元の形状に戻る可能性があります。
引張強さは、金属が破損する前の最大荷重を指します。 S235の例を続けると、この値は360〜510MPaの間のどこかにあります。降伏強度よりも大幅に高くなりますが、条件に適した材料を選択する際には、降伏強度の値を考慮する必要があります。これは、引張強度を超えると劣化し、降伏強度を超えると変形するだけだからです。
構造用鋼の特性の表は、高品質の表面積の数が増えると、強度が高くなることを示しています。 S235およびS355鋼は、ほとんどのニーズを満たすため、ここで紹介する鋼の中で最も人気があります。 S275はあまり使用されないため、見つけるのが難しい場合があります。 S420は、より高い強度を求める場合に適していますが、すべてのメーカーから容易に入手できるとは限りません。特にエルデミルのようなメーカー向けの特別注文で見つけることができます。それは商業的な品質の1つではありません。
すべての構造用鋼の硬度測定値は非常に低いです。必要に応じて、これらの値は硬化によって改善できます。もちろん、硬化はコストと時間の両方の損失を引き起こします。この場合、使用する場所に応じて溶接鋼を選択する必要があり、st37またはst52の違いを考慮して優先する必要があります。
st37またはst52の違い
St37およびSt52鋼の分類と耐衝撃性
前に説明した数字の前後で異なる文字を見つけることができます。構造用鋼にはSがあり、これは構造用鋼を予備構造として表します。さまざまな用途に対応するいくつかの選択肢があります(たとえば、圧力容器鋼のP)。 P群鋼は一般的に圧力容器鋼またはボイラー鋼と呼ばれます。それらは、高い強度値に加えて、高温耐性鋼です。
フェライト鋼は温度によってその挙動を変化させます。それらは、低温ではよりもろくなり、高温では少し延性になります。これらおよび同様の条件は、必要に応じて考慮に入れる必要があります。冬には、-20°Cで屋外に立つ構造物は、軽微な事故によってもろくなり、鋼の破損を引き起こす可能性があります。したがって、適切な耐衝撃性を備え、適切な気候条件に適した鋼を選択する必要があります。
耐衝撃性 | 温度 | ||
インパクトコード | テストパワー | 温度コード | 試験温度 |
J | 27 J | R | + 20°C |
K | 40 J | 0 | 0°C |
L | 60 J | 2 | -20°C |
S235JR およびS235L2は、パルスに直面したときの動作が異なります。 Jは、最大27ジュール、K 40ジュール、L60ジュールでヒットできることを示します。 Rは、この容量の最低温度が室温(20°C)、0が0°C、2が-20°Cであることを意味します。したがって、S235JRは室温で27ジュールしか受信できませんが、S235L2は受信できます。 -20°Cで60ジュール。シャルピー衝撃試験に関する次のビデオがよく示されています。
S235J0 + Nなどの名前の鋼に遭遇すると、正規化されます。正規化は、 鋼 結晶構造を薄くし、より均一な粒度分布を提供します。内部ストレスとストレスを排除します。これにより、硬度と強度を犠牲にすることなく、鋼の被削性、耐久性、延性が向上します。
あなたが見るかもしれない他のいくつかの追加がありますが、私たちは最も一般的なものに限定します。最後はMCです。 S355MC鋼は熱機械的に処理され、強度と曲げなどの冷間成形に適した機能を兼ね備えています。
S235、S275、S355、S420化学組成
構成 |
化学物質含有量%量 | |||
S235 | S275 | S355 | S420 | |
マンガン(Mn)最大 | 1,60 | 1,60 | 1,60 | 1,60 |
シリコン(Si)max | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.5 |
カーボン(C)max | 0.22 | 0.25 | 0.23 | 0.12 |
リン(P)max | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.025 |
硫黄(S)最大 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.015 |
正確な化学組成は、必要な強度によって異なります。たとえば、耐候性が必要なより強力な構造用鋼(S355Wなど)は、標準のS355とはわずかに異なる化学的性質を持ちます。
化学的性質がほぼ同じであっても、異なる製造プロセス(圧延、熱処理、冷却)の組み合わせが最終的な強度を決定します。たとえば、圧延する鋼が多いほど、鋼は強くなります。
構造用鋼は、たとえば鋼種S355としてよく知られています。ただし、この記事で言及されている各構造用鋼には、同等のENがあります。最も一般的なものを明らかにします:
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
どの鋼の品質を選ぶべきですか?
それは本当にあなたのニーズに依存します。金属部品をレーザーカットするだけですか?カットしたスチールパーツを後で曲げますか?腐食にはどのようなコーティングが必要ですか?どんな荷物を運んでいますか?どこで使われていますか?
簡単に言えば、より良い材料はより多くの費用がかかります。アセンブリでは、さまざまな量の材料を最小限に抑えるのが最善です。そうしないと、設置コストが最終価格に追加されるためです。
鋼を選択するための最も一般的な方法は降伏強度です。構造解析を使用してニーズを計算できます。これを行う簡単な方法は、ほとんどの3DCADプログラムで利用可能なシミュレーションオプションを使用することです。少なくとも重要なポイントは、大きさの順序が正しいことを確認するために、手動計算によってチェックする必要があります。
すべてがすべてのサイズと厚さで提供されるわけではありません。そして、すべてが在庫切れです。冷間圧延シート最大3mmの熱間圧延シートが得られます。冷間圧延されたものは、より均一な構造の利点があります。 S355MCは、構造に3 mmより厚い鋼が必要な場合に、均一な構造と優れた曲げ特性を提供します。
S235に聞いてみると、なぜ2つのメーカーが「同じ素材」を非常に異なる価格で提供しているのか不思議に思うかもしれません。誰かがあなたにもっと質を提供しているかもしれません。どの金属が使用されているかを正確に尋ねることによって、あなたが何を得ているかを正確に知っていることを確認してください。品質が必要な場合は、詳細、化学分析を依頼してください。あなたが私たち全員が探しているものである低価格が必要な場合は🙂調査または私たちに尋ねてください。