Конструкционные стали S235, S275, S355, S420 и свойства
Конструкционные стали, также известные как легкие стали, являются наиболее распространенным классом железа и стали. Среди наиболее часто используемых марок (S235, S275, S355 и S420) использование сталей, механическое использование и химические компоненты.
Применение конструкционной стали
Конструкционные стали являются наиболее широко используемым стальным материалом по сравнению с квалифицированными сталями благодаря их достаточному качеству и низкой цене. Некоторые из этих структур используют причину предпочтения во многих различных отраслях. Каждый год около 25% конструкционной стали в мире используется в строительстве зданий. Нажмите, чтобы увидеть детали стальной конструкции. Производство стали в Турции в 2018 году составило 37,3 млн тонн, тогда как экспорт стали из Турции в 2018 году составил 21,3 млн тонн.
Инженеры-механики устойчивы к высокой прочности или большим нагрузкам.
Иногда важна устойчивость материала к износу при сохранении небольшого веса. Это относится к лесозаготовительной и горнодобывающей технике. Затем рекомендуется вернуться к износостойким и высокопрочным сталям, таким как Hardox и Strenx.
Защита стали от коррозии
Конструкционные стали нуждаются в дополнительном слое защиты от погодных условий. Легко подвергаясь атмосферной коррозии, эта сталь широко используется в качестве покрытия стали с антикоррозионным покрытием. Для постоянного покрытия металлическая поверхность должна быть предварительно обработана (химическое травление или фосфатирование) и предусмотрена (пескоструйная обработка, промывка или протирка). Этот процесс уравновешивает пескоструйную обработку и покраску. Стальной материал, прошедший через пескоструйные окрасочные машины, очищается от поверхности тонкими стальными шариками. Сталь имеет срок службы не менее 30 лет от коррозии. В дополнение к этому, метод покрытия горячим цинкованием также может использоваться для более длительного срока службы, чем коррозия. Метод горячего цинкования является вторым предпочтительным методом защиты от коррозии без повторной окраски поверхности оцинкованного материала.
Коррозия находит выход, несмотря на краску, и разъедает сталь.
Еще одним надежным способом защиты конструкционных сталей от коррозии является горячее цинкование. Качество и применимость цинкового покрытия зависит от химического состава стали – решающее значение имеет процентное содержание фосфора (P) и кремния (Si):
Si + 2,5P <0,05% = 1-й класс качества
0,05% iSi + 2,5P≤0,15% = плохой результат (диапазон Санделина)
0,15% <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0,25% <Si + 2.5P = poor result
В более тяжелых условиях, например в портах, вместо них рекомендуется использовать нержавеющие стали.
Механические свойства конструкционной стали
Механические свойства конструкционной стали | Предел прочности, Rm, МПа (Н/мм2) | 0,21ТР2Т Предел текучести, Rp0, 2 мин, (МПа) | Твердость по Бринеллю, 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 |
Если вы не знаете разные механические свойства материалов, можете посмотреть таблицу. Название конструкционной стали – предел текучести 235 или 355. Указывает на максимальную нагрузку в МПа, которая не заканчивается пластической деформацией. Нажатие выше этого значения приведет к необратимой деформации металла. В случае стали S235 это значение составляет 235 МПа. Все, что ниже, вызывает деформацию, а это значит, что ваши детали могут восстановить свою первоначальную форму после подъема груза.
Прочность на растяжение относится к максимальной нагрузке до того, как металл сломается. Продолжая пример S235, это значение находится где-то между 360… 510 МПа. Хотя он значительно выше, чем предел текучести, вы должны учитывать значение предела текучести при выборе материала, подходящего для ваших условий. Это связано с тем, что превышение предела прочности при растяжении означает износ, а превышение предела текучести приводит только к деформации.
Таблица свойств конструкционной стали показывает, что увеличение количества поверхностей более высокого качества означает более высокую прочность. Стали S235 и S355 являются наиболее популярными среди представленных здесь, поскольку они удовлетворяют большинству потребностей. S275 не найдет большого применения, и его может быть труднее найти. S420 подходит для тех, кому нужна более высокая прочность, но может быть не доступен у каждого производителя. Его можно найти по специальным заказам, особенно для таких производителей, как Erdemir. Это не коммерческое качество.
Показатели твердости всех конструкционных сталей довольно низкие. При необходимости эти значения можно улучшить закалкой. Конечно, закалка вызовет как затраты, так и потерю времени. В этом случае сварную сталь следует выбирать в зависимости от места ее использования, и предпочтение следует отдавать с учетом разницы между ст 37 или ст 52.
ст 37 или ст 52 разница
Классификация сталей Ст 37 и Ст 52 и ударопрочность
Вы можете найти разные буквы до и после чисел, которые мы объяснили ранее. Конструкционные стали имеют букву S, которая обозначает конструкционные стали как предварительную структуру. Существует несколько альтернатив для различных применений (например, P для сталей для сосудов высокого давления). Стали группы P обычно называют сталями для сосудов высокого давления или котельными сталями. Помимо высоких значений прочности, это стали, устойчивые к высоким температурам.
Ферритные стали меняют свое поведение в зависимости от температуры. Они становятся более хрупкими при более низких температурах и немного более пластичными при более высоких температурах. Эти и подобные условия следует учитывать при необходимости. Зимой конструкция, стоящая на улице при -20°С, может от незначительной аварии стать хрупкой и стать причиной поломки стали. Поэтому вы должны выбрать сталь, которая имеет правильную ударопрочность и подходит для правильных климатических условий.
Ударопрочность | Температура | ||
Код удара | Тестовая мощность | Температурный код | Температура испытания |
Дж | 27 Дж | р | +20 °С |
К | 40 Дж | 0 | 0 °С |
л | 60 Дж | 2 | -20°С |
S235JR и S235L2 ведут себя по-разному при работе с импульсами. J означает, что он может быть поражен максимум 27 Дж, K 40 Дж и L 60 Дж. R означает, что минимальная температура для этой емкости находится при комнатной температуре (20°C), 0 соответствует 0°C и 2 соответствует -20°C. Таким образом, S235JR может получать только 27 Дж при комнатной температуре, а S235L2 может получать 60 Дж при -20°С. Следующее видео об испытании на удар по Шарпи хорошо иллюстрирует.
Когда вы сталкиваетесь со сталью с таким названием, как S235J0+N, вы нормализуетесь. Нормализация – это метод термической обработки, сталь для утончения кристаллической структуры и обеспечения более равномерного распределения зерен по размерам. Устраняет внутренние напряжения и стрессы. Это увеличивает обрабатываемость, долговечность и пластичность стали без ущерба для твердости и прочности.
Хотя есть и другие дополнения, которые вы можете увидеть, мы ограничимся наиболее распространенными. Последний - МС. Сталь S355MC подвергается термомеханической обработке, сочетая прочность с характеристиками, подходящими для холодной штамповки, например, изгиба.
S235, S275, S355, S420 Химический состав
сочинение |
Химический состав% количество | |||
S235 | S275 | S355 | S420 | |
Марганец (Mn) макс. | 1,60 | 1,60 | 1,60 | 1,60 |
Кремний (Si) макс. | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.5 |
Углерод (С) макс. | 0.22 | 0.25 | 0.23 | 0.12 |
Фосфор(P) макс. | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.025 |
Сера (S) макс. | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.015 |
Точный химический состав будет варьироваться в зависимости от требуемой прочности. Например, более прочная конструкционная сталь (например, S355W), которая должна быть атмосферостойкой, будет иметь несколько иной химический состав, чем стандартная сталь S355.
Даже если химический состав практически одинаков, сочетание различных производственных процессов (прокатка, термообработка и охлаждение) определяет предел прочности. Например, чем больше стали прокатывают, тем прочнее она становится.
Конструкционные стали более известны, например, как сталь марки С355. Однако каждая конструкционная сталь, упомянутая в этой статье, имеет эквивалент EN. Раскроем самые распространенные:
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
Какое качество стали выбрать?
Это действительно зависит от ваших потребностей. Вы просто собираетесь вырезать лазером некоторые металлические детали? Хотите потом согнуть вырезанные стальные детали? Какое покрытие требуется для защиты от коррозии? Какую нагрузку он несет? Где он используется?
Проще говоря, качественный материал стоит дороже. При сборке лучше всего свести к минимуму различные количества материалов, потому что в противном случае любые затраты на установку добавляются к окончательной цене.
Наиболее распространенным методом выбора стали является предел текучести. Ваши потребности могут быть рассчитаны с помощью структурного анализа. Простой способ сделать это — использовать параметры моделирования, доступные в большинстве программ 3D CAD. По крайней мере, критические точки все еще должны быть проверены ручным расчетом, чтобы убедиться, что порядок величины правильный.
Не все бывает разных размеров и толщины. И всего нет в наличии. Холоднокатаные листы Вы получаете горячекатаные листы толщиной до 3 мм. Холоднокатаные имеют преимущество более однородной структуры. S355MC обеспечивает однородную конструкцию и хорошие свойства на изгиб, если для вашей конструкции требуется сталь толщиной более 3 мм.
Если вы спросите S235, вам может быть интересно, почему два производителя предлагают «один и тот же материал» по очень разным ценам. Кто-то может предложить вам более высокое качество. Убедитесь, что вы точно знаете, что получаете, спросив, какой именно металл используется. Если вам нужно качество, спрашивайте детали, химический анализ. Если вам нужна низкая цена, это то, что мы все ищем 🙂 исследуйте или спросите нас.