Konstruktionsstål S235, S275, S355, S420 och egenskaper
Konstruktionsstål, även känt som lätta stål, är den vanligaste klassen av järn och stål. Bland de mest använda kvaliteterna (S235, S275, S355 och S420) är användningen av stål, mekanisk användning och kemiska komponenter.
Tillämpningar av konstruktionsstål
Konstruktionsstål är det mest använda stålmaterialet jämfört med kvalificerade stål på grund av sina tillräckliga kvaliteter och låga priser. Vissa av dessa strukturer använder skälet till preferens i många olika branscher. Varje år är cirka 25% av visst konstruktionsstål i världen involverat i konstruktionen av byggnader. Klicka för att se detaljer om stålkonstruktionen. 2018 produktion av 37,3 miljoner ton stål, medan Turkiet, medan Turkiets stålexport 2018 var 21,3 miljoner ton.
Maskiningenjörer är motståndskraftiga mot hög hållbarhet eller tunga belastningar.
Ibland är motstånd mot materialslitage viktigt med bibehållen låg vikt. Så är fallet med skogs- och gruvutrustning. Det rekommenderas då att återgå till slitstarka och höghållfasta stål som Hardox och Strenx.
Korrosionsskydd av stål
Konstruktionsstål behöver ett extra lager av skydd mot väderförhållanden. Genomgår lätt atmosfärisk korrosion, detta stål används ofta som beläggning av stål med rostskyddsbeläggning. För en permanent beläggning måste metallytan vara förbehandlad (kemisk etsning eller fosfatering) och planerad (blästring, tvättning eller avtorkning). Denna process balanserar sandblästring och målning. Stålmaterialet som passerar genom blästringsmålningsmaskinerna renas från ytan med tunna stålkulor. Stål har en livslängd på minst 30 år mot korrosion. Utöver detta kan en varmförzinkad beläggningsmetod även användas för längre livslängd än korrosion. Varmförzinkningsmetoden är den andra föredragna metoden för korrosionsskydd för icke-ommålning av ytan på det galvaniserade materialet.
Korrosion hittar en väg trots färgen och fräter på stålet.
Ett annat hållbart sätt att skydda konstruktionsstål mot korrosion är varmförzinkning. Zinkbeläggningens kvalitet och användbarhet beror på stålets kemiska sammansättning – andelen fosfor (P) och kisel (Si) är avgörande:
Si + 2,5P <0,05% = 1:a klass kvalitet
0,05% iSi + 2,5P≤0,15% = dåligt resultat (Sandelin-intervall)
0,15% <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0,25% <Si + 2.5P = poor result
Vid svårare förhållanden, till exempel i hamnar, rekommenderas att istället använda rostfria stål.
Konstruktionsstål Mekaniska egenskaper
Konstruktionsstål Mekaniska egenskaper | Draghållfasthet, Rm, MPa (N / mm2) | 0,2% sträckgräns, Rp0, 2min, (MPa) | Brinell hårdhet, 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 |
Om du inte känner till materialens olika mekaniska egenskaper kan du se tabellen. Konstruktionsstålets namn är sträckgränsen 235 eller 355. Indikerar den maximala belastningen i MPa som inte slutar med plastisk deformation. Om du trycker över detta värde deformeras metallen permanent. För S235-stål är detta värde 235 MPa. Allt nedan orsakar deformation, vilket gör att dina detaljer kan återställa sin ursprungliga form efter att ha lyft lasten.
Draghållfasthet avser den maximala belastningen innan metallen går sönder. För att fortsätta med S235-exemplet är detta värde någonstans mellan 360… 510 MPa. Även om det är betydligt högre än sträckgränsen bör du ta hänsyn till sträckgränsvärdet när du väljer rätt material för dina förhållanden. Detta beror på att överskridande av draghållfastheten innebär försämring, medan överskridande av sträckgränsen endast resulterar i deformation.
Tabellen Structural Steel Properties visar att ökningen av antalet ytareor av högre kvalitet innebär högre hållfasthet. S235 och S355 stål är de mest populära bland de som presenteras här eftersom de uppfyller de flesta behov. S275 kommer inte att ha mycket användning och kan vara svårare att hitta. S420 är lämplig när man letar efter högre styrka, men kanske inte är lättillgänglig från alla tillverkare. Den kan hittas med specialbeställningar speciellt för tillverkare som Erdemir. Det är inte en kommersiell kvalitet.
Hårdhetsmätningar av alla konstruktionsstål är ganska låga. Vid behov kan dessa värden förbättras genom härdning. Naturligtvis kommer härdning att orsaka både kostnad och tidsförlust. I detta fall bör svetsat stål väljas efter den plats som ska användas och bör föredras med tanke på st 37 eller st 52 skillnad.
st 37 eller st 52 skillnad
St 37 och St 52 stålklassificering och slagtålighet
Du kan hitta olika bokstäver före och efter siffrorna vi förklarade tidigare. Konstruktionsstål har ett S, vilket representerar konstruktionsstål som en preliminär struktur. Det finns flera alternativ för olika applikationer (t.ex. P för tryckkärlsstål). P-gruppens stål benämns i allmänhet tryckkärlsstål eller pannstål. De är högtemperaturbeständiga stål förutom höga hållfasthetsvärden.
Ferritiska stål ändrar sitt beteende med temperaturen. De blir sprödare vid lägre temperaturer och lite mer seg vid högre temperaturer. Dessa och liknande förhållanden bör beaktas vid behov. På vintern kan en struktur som står utanför vid -20 ° C bli spröd av en mindre olycka och orsaka brott på stål. Därför bör du välja ett stål som har rätt slagtålighet och som är lämpligt för de rätta klimatförhållandena.
Slaghållfasthet | Temperatur | ||
Effektkod | Testa kraften | Temperaturkod | Testtemperatur |
J | 27 J | R | +20 °C |
K | 40 J | 0 | 0°C |
L | 60 J | 2 | -20 °C |
S235JR och S235L2 beter sig annorlunda när de möter pulser. J indikerar att den kan träffas med maximalt 27 Joule, K 40 Joule och L 60 Joule. R betyder att den lägsta temperaturen för denna kapacitet är vid rumstemperatur (20 ° C), 0 är 0 ° C och 2 är -20 ° C. Därför kan S235JR endast ta emot 27 Joule vid rumstemperatur, medan S235L2 kan ta emot 60 Joule vid -20 ° C. Följande video om Charpys slagtest är väl illustrerad.
När du stöter på ett stål med ett namn som S235J0 + N, normaliserar du dig. Normalisering är en värmebehandlingsmetod som används på stål för att tunna ut kristallstrukturen och ge en mer enhetlig kornstorleksfördelning. Eliminerar inre påfrestningar och påfrestningar. Detta ökar stålets bearbetbarhet, hållbarhet och formbarhet utan att ge avkall på hårdhet och styrka.
Även om det finns några andra tillägg du kan se, begränsar vi oss till de vanligaste. Den sista är MC. S355MC-stål är termomekaniskt bearbetat, vilket kombinerar styrka med egenskaper som är lämpliga för kallformning såsom bockning.
S235, S275, S355, S420 Kemisk sammansättning
sammansättning |
Kemikalieinnehåll% kvantitet | |||
S235 | S275 | S355 | S420 | |
Mangan (Mn) max | 1,60 | 1,60 | 1,60 | 1,60 |
Kisel (Si) max | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.5 |
Kol (C) max | 0.22 | 0.25 | 0.23 | 0.12 |
Fosfor(P) max | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.025 |
Svavel (S) max | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.015 |
Den exakta kemiska sammansättningen kommer att variera beroende på den erforderliga styrkan. Till exempel kommer starkare konstruktionsstål (t.ex. S355W), som ska vara väderbeständigt, ha en något annorlunda kemi än standard S355.
Även om kemin är nästan densamma bestämmer kombinationen av olika produktionsprocesser (valsning, värmebehandling och kylning) den slutliga styrkan. Till exempel, ju mer stål som valsas, desto starkare blir det.
Konstruktionsstål är mer känt, till exempel som stålsort S355. Varje konstruktionsstål som nämns i denna artikel har dock EN-motsvarigheten. Vi kommer att avslöja de vanligaste:
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
Vilken stålkvalitet ska du välja?
Det beror verkligen på dina behov. Ska du bara laserskära några metalldelar? Vill du böja de skurna ståldelarna senare? Vilken typ av beläggning krävs för korrosion? Vilken typ av last bär den? Var används den?
Enkelt uttryckt kostar ett bättre material mer. Vid montering är det bäst att hålla olika mängder material till ett minimum eftersom annars eventuella installationskostnader läggs till slutpriset.
Den vanligaste metoden för val av stål är sträckgräns. Dina behov kan beräknas med hjälp av strukturanalys. Ett enkelt sätt att göra detta är att använda simuleringsalternativen som finns i de flesta 3D CAD-program. Åtminstone de kritiska punkterna måste fortfarande kontrolleras med manuell beräkning för att säkerställa att storleksordningen är korrekt.
Allt kommer inte i alla storlekar och tjocklekar. Och allt är slut i lager. Kallvalsade plåtar Du får varmvalsade plåtar upp till 3 mm. Kallvalsade har fördelen av en mer enhetlig struktur. S355MC ger enhetlig konstruktion och goda böjegenskaper om din struktur kräver stål tjockare än 3 mm.
Om du frågar S235 kanske du undrar varför 2 tillverkare erbjuder "samma material" till väldigt olika priser. Någon kanske erbjuder dig mer kvalitet. Se till att du vet exakt vad du får genom att fråga exakt vilken metall som används. Om du behöver kvalitet, fråga efter detaljer, kemisk analys. Om du behöver ett lågt pris är det vad vi alla letar efter 🙂 undersök eller fråga oss.