738 الفولاذ الهيكلي عبارة عن سبيكة عالية الأداء مصممة لتطبيقات الحمل الشاقة, مزج القوة, ليونة, وقابلية العمل. على عكس فولاذ الكربون القياسي, مصممة التكوين الكيميائي (مع عناصر صناعة السبائك مثل الكروم والموليبدينوم) يقدم خصائص ميكانيكية محسنة, مما يجعلها خيارًا أفضل للبناء, السيارات, وصناعات المعدات الثقيلة. في هذا الدليل, سنقوم بتفكيك سماتها الرئيسية, استخدامات العالم الحقيقي, عمليات التصنيع, وكيف تقارن بالمواد الأخرى - مما يختارها للمشاريع التي تتطلب موثوقية تحت الضغط.
1. خصائص المواد الرئيسية من 738 الصلب الهيكلي
أداء 738 يبدأ الفولاذ الهيكلي بمتوازنة التكوين الكيميائي, الذي يشكل قويًا الخصائص الميكانيكية, موثوق الخصائص الفيزيائية, وقابلية التشغيل العملية.
التكوين الكيميائي
738 تم تحسين صيغة الفولاذ الهيكلي للقوة والمتانة, مع العناصر الرئيسية بما في ذلك:
- محتوى الكربون: 0.20-0.25% (توازن القوة وقابلية اللحام-عالية من الفولاذ المنخفض الكربون ولكنها منخفضة بما يكفي لتجنب هشاشة)
- محتوى المنغنيز: 1.20-1.50% (يعزز قوة الشد وقابلية الصلابة دون تقليل ليونة)
- محتوى السيليكون: 0.20-0.40% (الإيدز في إزالة الأكسدة أثناء التصنيع وتحسين القوة)
- محتوى الفوسفور: ≤0.035 ٪ (تسيطر عليها لمنع هشاشة, خاصة في البيئات الباردة)
- محتوى الكبريت: ≤0.035 ٪ (تم تقليلها للحفاظ على ليونة وتجنب التكسير أثناء التكوين)
- عناصر السبائك الإضافية: الكروم (0.40-0.60%, يعزز مقاومة التآكل), النيكل (0.40-0.60%, يحسن المتانة), و molybdenum (0.15-0.25%, يعزز قوة درجة الحرارة العالية)
الخصائص الفيزيائية
| ملكية | القيمة النموذجية ل 738 الصلب الهيكلي |
| كثافة | 7.85 ز/سم |
| الموصلية الحرارية | 45 ث/(م · ك) (في 20 درجة مئوية) |
| سعة حرارة محددة | 0.48 j/(ز · ك) (في 20 درجة مئوية) |
| معامل التمدد الحراري | 13 × 10⁻⁶/درجة مئوية (20-500درجة مئوية) |
| الخصائص المغناطيسية | مغناطيسي بقوة (المغنطيسية المغناطيسية - في الفولاذ الهيكلي) |
الخصائص الميكانيكية
بعد المعالجة الحرارية القياسية (تطبيع أو تبريد وتهدئة), 738 يقدم الفولاذ الهيكلي أداءً مثيرًا للإعجاب في الحمل:
- قوة الشد: 650-750 MPA (أعلى من الفولاذ الهيكلي الكربوني القياسي مثل A36)
- قوة العائد: 450-550 MPA (2X أعلى من A36, تقليل سمك المادة للأجزاء الهيكلية)
- استطالة: 18-22% (في 50 MM - ليونة محاكمة لامتصاص التأثير, حاسمة للمباني المقاومة للزلزال)
- صلابة: 180-220 برينيل, 80-90 روكويل ب, 190-230 فيكرز (لينة بما يكفي للآلات, من الصعب بما يكفي لتحميل الحمل)
- قوة التعب: 300-350 MPA (في 10 ⁷ دورات - مثالية للأجزاء تحت الضغط المتكرر, مثل عوارض الجسر أو إطارات المركبات)
- تأثير المتانة: 60-80 ي (عند -20 درجة مئوية -يتشقق المقاومون في الطقس البارد, على عكس فولاذ الكربون الشديد الهش)
خصائص حرجة أخرى
- قابلية اللحام: ممتاز - يسمح محتوى الكربون والسبائك المتحكم به باللحام عبر MIG, تيغ, أو طرق عصا دون التسخين (حاسم للبناء في الموقع).
- القابلية للآلات: جيد-من السبائك عالية القوة مثل التيتانيوم; يستخدم الفولاذ القياسي عالي السرعة (HSS) أدوات مع الحد الأدنى من التآكل.
- قابلية التشكيل: جيد جدا - يمكن الضغط على, عازمة, أو تدحرجت في أشكال معقدة (على سبيل المثال, عوارض الجسر المنحنية) دون تكسير.
- مقاومة التآكل (بالنسبة إلى الصلب الكربوني): معتدل - من الفولاذ الكربوني العادي (بفضل الكروم) ولكن يتطلب الطلاء (على سبيل المثال, الجلفنة) للبيئات البحرية أو القاسية.
- ليونة: عالية - تشير إلى بلاستيك تحت الحمل قبل الفشل, جعلها آمنة للتطبيقات الهيكلية حيث يكون الفشل المفاجئ كارثيًا.
2. تطبيقات العالم الحقيقي من 738 الصلب الهيكلي
738 مزيج من القوة الهيكلية الصلب, ليونة, وقابلية العمل تجعلها مثالية للتطبيقات التي تحمل أحمالًا ثقيلة أو شروط متغيرة للوجه. فيما يلي استخداماتها الأكثر شيوعًا:
صناعة البناء
- الحزم الهيكلية: تستخدم عوارض الأرضية والسقف في المباني الشاهقة 738-قوة العائد العالية تتيح عوارض أرق, تقليل وزن البناء وتكاليف المواد.
- الأعمدة: أعمدة الحمل في المباني التجارية (على سبيل المثال, مراكز التسوق, المكاتب) الاعتماد على 738 - الأحمال الرأسية من يصل إلى ما يصل إلى 500 kn دون الاشتراك.
- الجسور: استخدام جسور الطرق السريعة والسكك الحديدية 738 للعوارض - فإن قوة التعب تقاوم الإجهاد من حركة مرور المركبات المتكررة, ويمتص ليونة طاقة الزلزال.
- المباني: المباني المقاومة للزلازل في المناطق المعرضة للزلزال (على سبيل المثال, كاليفورنيا) استخدم 738 - تمنع الصلابة المؤثرة في الانهيار أثناء الهزات.
مثال القضية: شركة بناء تستخدم 738 الصلب الهيكلي لمبنى المكاتب المكون من 20 طابقًا في طوكيو. مقارنة مع الفولاذ A36 القياسي, 738 كانت العوارض 20% أرق, تقليل وزن المبنى بشكل عام 15% وقطع استخدام الخرسانة (للمؤسسات) بواسطة $300,000. اجتاز المبنى أيضًا اختبارات زلزالية مع الحد الأدنى من التشوه.
صناعة السيارات
- إطارات المركبات: استخدام الشاحنات الشاقة وسيارات الدفع الرباعي 738 بالنسبة لإطارات الهيكل - تدعم قوة الحمولة الثقيلة (حتى 10 طن) ويقاوم الانحناء من الطرق الوعرة.
- مكونات التعليق: استخدام أذرع تعليق الشاحنات 738 - قوة الإمانات تتوافق مع المطبات المتكررة, ويمنع ليونة الكسر أثناء الاستخدام على الطرق الوعرة.
- محاور: محاور المركبات التجارية (على سبيل المثال, شاحنات التسليم) استخدم 738 - تتصدى قوة Tensile Torque من المحركات, وتأثير المتانة يقاوم أضرار العجف.
الهندسة الميكانيكية & معدات ثقيلة
- الهندسة الميكانيكية: تستخدم إطارات الماكينة للضغط الصناعي وخطوط التصنيع 738 - إن الطرف يقلل من الاهتزاز أثناء التشغيل, والآلات تسمح بالتصاعد الدقيق للمكونات.
- التروس والأعمدة: التروس الصناعية الكبيرة (على سبيل المثال, في ناقلات المصنع) استخدم 738 - تقاوم التآكل, والصلابة تمنع كسر الأسنان.
- معدات ثقيلة:
- الحفارات: تستخدم أذرع الدلو والهياكل الطفرة 738 - حفر الأحمال التي تصل إلى 20 طن ويقاوم التأثير من الصخور.
- الرافعات: تستخدم طفرات الرافعة 738-نسبة القوة العالية إلى الوزن تسمح برفع الأحمال الثقيلة (حتى 100 طن) دون الانحناء.
- معدات التعدين: تستخدم إطارات الشاحنات المنغمة 738 - تآكل المقاوم من مياه المنجم (مع الجلفنة) ويتعامل مع حمولة 50 طن.
صناعة البحرية
- هياكل السفينة: تستخدم أجسام سفينة الشحن الصغيرة وعوارض سطح السفينة 738 - مع الجلفنة أو الرسم, يقاوم تآكل المياه المالحة أفضل من الصلب الكربوني العادي.
- المنصات الخارجية: تستخدم هياكل دعم منصة الزيت الصغيرة في الخارج 738 - مقابض القوة أحمال الموجة, واللحام يسمح بالتجميع في الموقع.
3. تقنيات التصنيع ل 738 الصلب الهيكلي
إنتاج 738 يتطلب الفولاذ الهيكلي الدقة للحفاظ على توازنه الكيميائي وخصائصه الميكانيكية. ها هي العملية:
1. العمليات المعدنية (السيطرة على السبائك)
- فرن القوس الكهربائي (EAF): الطريقة الأساسية - الصلب scrap, خام الحديد, وعناصر السبائك (الكروم, النيكل, الموليبدينوم) يتم ذوبانها عند 1600-1700 درجة مئوية. مراقبة أجهزة الاستشعار التكوين الكيميائي لضمان الكربون, المنغنيز, والسبائك تلبية نطاقات المستهدفة.
- فرن الأكسجين الأساسي (bof): للإنتاج على نطاق واسع-تم خلط الحديد المبرمج من فرن الصهر مع الصلب الخردة, ثم يتم تفجير الأكسجين لضبط محتوى الكربون. تتم إضافة السبائك بعد أن تهب على خصائص النقطة الدقيقة.
2. عمليات المتداول
- المتداول الساخن: سبيكة المنصهرة يتم إلقاؤها في ألواح (200-300 سماكة), تسخين إلى 1،100-1،200 درجة مئوية, وتدحرجت من خلال سلسلة من المطاحن لتشكيل أشكال مثل الحزم (I-beams, H-beams), لوحات, أو الحانات. الدوران الساخن يحسن بنية الحبوب والقوة.
- المتداول البارد: تستخدم للألواح الرقيقة (على سبيل المثال, لإطارات السيارات)—. المتداول البارد يزيد من صلابة, لذا قد يتبع الصلب لاستعادة ليونة.
3. المعالجة الحرارية (قوة الخياطة)
- التطبيع: يتم تسخينها إلى 850-900 درجة مئوية وتمسك بها 30-60 دقائق, ثم تبريد في الهواء. هذا يحسن حجم الحبوب, يوازن القوة والليونة, وهي المعالجة الحرارية الأكثر شيوعًا للتطبيقات الهيكلية.
- تبريد وتهدئة: لتلبية الاحتياجات عالية القوة-تم توخيلها إلى 820-860 درجة مئوية (أوستنتيش), تم إخمادها في الماء لتصلب, ثم خفف من 550-600 درجة مئوية لتقليل هشاشة. هذا يعزز قوة الشد 750 MPA (تستخدم لمحاور المعدات الثقيلة).
- الصلب: يتم تسخينها إلى 700-750 درجة مئوية وتبريدها ببطء-تتمثل في الصلب لتشكيل معقدة (على سبيل المثال, عوارض الجسر المنحنية) أو الآلات.
4. التكوين والمعالجة السطحية
- تشكيل الأساليب:
- اضغط على تشكيل: يستخدم المطابع الهيدروليكية (1,000-5,000 طن) لتشكيل الحزم أو الأعمدة في ملفات تعريف مخصصة (على سبيل المثال, أعمدة مدببة للمباني الحديثة).
- الانحناء: يستخدم لفة لفة لإنشاء أشكال منحنية (على سبيل المثال, أقواس الجسر)-738 ليونة تسمح للانحناء إلى نصف قطرها بقدر 5x سمك المادة.
- اللحام: اللحام في الموقع للأجزاء الهيكلية (على سبيل المثال, اتصالات شعاع إلى العمود) يستخدم اللحام MIG مع معدن حشو الكربون المنخفض-لا مطلوب مسبق, توفير وقت البناء.
- الآلات: طواحين CNC ومخارف الأجزاء الدقيقة (على سبيل المثال, مهاوي التروس)- تستخدم HSS أو أدوات كربيد مع سائل القطع لمنع ارتفاع درجة الحرارة.
- المعالجة السطحية:
- تلوين: الطلاء الصناعي (على سبيل المثال, الايبوكسي) يتم تطبيقه على فولاذ البناء لمنع الصدأ - شمل في المباني أو الجسور الداخلية.
- الجلفنة: الساخنة ديب جلفنة (طلاء الزنك) يستخدم للصلب البحري أو الخارجي (على سبيل المثال, أجسام السفينة, المنصات الخارجية)- يمنح مقاومة التآكل 20+ سنين.
- إطلاق النار: انفجار الصلب مع حبات معدنية صغيرة لإزالة المقياس والصدأ - تحدد التصاق الطلاء/الجلفنة.
5. ضبط الجودة (التركيز على السلامة الهيكلية)
- اختبار الموجات فوق الصوتية: يتحقق من العيوب الداخلية (على سبيل المثال, تشققات, الفراغات) في الحزم أو الأعمدة السميكة-حرجة للأجزاء الحاملة للحمل.
- الاختبار الشعاعي: يتفقد اللحامات عن العيوب (على سبيل المثال, المسامية, نقص الانصهار) في اتصالات الجسر أو المباني - يمكن لحامات الحمل حمل الحمل.
- اختبار الشد: يتحقق من قوة الشد (650-750 MPA) وقوة العائد (450-550 MPA) للقاء 738 تحديد.
- تحليل البنية المجهرية: يفحص السبائك تحت المجهر لتأكيد بنية الحبوب الموحدة - لا مراحل هشة (على سبيل المثال, martensite) يمكن أن يسبب الفشل.
- اختبار التأثير: يجري اختبارات charpy v -notch عند -20 درجة مئوية لضمان تأثير الصلابة (60-80 ي)-حرجة للتطبيقات الباردة أو الزلزالية.
4. دراسة حالة: 738 الصلب الهيكلي في طفرات رافعة الشاقة
تستخدم شركة تصنيع معدات البناء درجة A572 القياسية 50 الصلب لطفر الرافعة. يزن الطفرات 800 كغ ويمكن أن يرتفع 50 طن - ثقيل للرافعات المتنقلة, التي تحتاج إلى رفرات أخف لتحسين القدرة على المناورة. تحولوا إلى 738 الصلب الهيكلي, مع النتائج التالية:
- قوة & وزن: ال 738 كان طفرة 15% أرق (من 20 مم ل 17 مم) ووزن 680 كجم (15% أخف) بينما يرفع نفس الشيء 50 طن - شكرا إلى 738 قوة العائد في 738.
- أداء: خفضت طفرة أخف وزنا من وزن الرافعة الإجمالية 1.2 طن, تحسين كفاءة استهلاك الوقود 8% والسماح بالوصول إلى مواقع البناء الضيقة (حيث لا يمكن أن تتناسب الرافعات الثقيلة).
- وفورات التكلفة: تم حفظ الشركة المصنعة $500 لكل طفرة في تكاليف المواد (أقل فولاذ يستخدم) وتلقى 20% المزيد من الطلبات لأخف وزنا, رافعات أكثر رشيقة.
5. 738 الصلب الهيكلي مقابل. مواد أخرى
كيف 738 الصلب الهيكلي مقارنة بالمواد الهيكلية الشائعة الأخرى? دعنا نقسمه على طاولة مفصلة:
| مادة | يكلف (مقابل. 738) | قوة الشد | قوة العائد | وزن (كثافة) | قابلية اللحام | مقاومة التآكل |
| 738 الصلب الهيكلي | قاعدة (100%) | 650-750 MPA | 450-550 MPA | 7.85 ز/سم | ممتاز | معتدل |
| A36 الكربون الصلب | 80% | 400-500 MPA | 250 MPA | 7.85 ز/سم | ممتاز | فقير |
| A572 درجة 50 فُولاَذ | 90% | 550-620 MPA | 345 MPA | 7.85 ز/سم | ممتاز | فقير |
| HSLA الصلب (درجة 65) | 110% | 700-780 MPA | 450 MPA | 7.85 ز/سم | جيد | معتدل |
| سبيكة الألومنيوم (6061-T6) | 300% | 310 MPA | 276 MPA | 2.7 ز/سم | جيد | ممتاز |
| مركب ألياف الكربون | 1,000% | 1,500 MPA | 1,200 MPA | 1.8 ز/سم | فقير (الترابط فقط) | ممتاز |
ملاءمة التطبيق
- المباني الشاهقة: 738 أفضل من A36/A572 (أشعة أرق, وزن أقل) وأرخص من HSLA أو المركبات.
- الرافعات المتنقلة: 738 يتفوق على A572 (أخف لنفس القوة) وأرخص بكثير من الألمنيوم أو المركبات.
- الجسور: 738 متفوق على A36 (أفضل قوة التعب لحركة المرور) وأكثر فعالية من حيث التكلفة من HSLA لمعظم المشاريع.
- الهياكل البحرية: 738 (مع الجلفنة) أرخص من الألمنيوم وأسهل لحام من المركبات, على الرغم من أن الألومنيوم لديه مقاومة تآكل أفضل.
وجهة نظر Yigu Technology على 738 الصلب الهيكلي
في Yigu Technology, نرى 738 الفولاذ الهيكلي كفرس عمل فعالة من حيث التكلفة للتطبيقات الشاقة. قوتها المتوازنة, ليونة, والقدرة على اللحام تجعلها مثالية لبناءنا, السيارات, وعملاء المعدات الثقيلة. نوصي في كثير من الأحيان 738 لحزم مرتفعة, طفرات الرافعة, والهياكل المقاومة للزلازل-حيث تخفض تكاليف المواد (ملامح أرق) وتبسيط اللحام في الموقع. بينما يحتاج إلى طلاء للبيئات القاسية, يقدم أداءه المنخفض وأدائه الموثوق قيمة أفضل من HSLA أو المواد المركبة الممتازة, التوافق مع هدفنا المتمثل, حلول عملية.
التعليمات
1. يستطيع 738 يمكن استخدام الفولاذ الهيكلي في الطقس البارد?
نعم. 738 له تأثير ممتاز على الصلابة (60-80 J في -20 درجة مئوية), لذلك يقاوم التكسير في المناخات الباردة (على سبيل المثال, شمال أوروبا, كندا). يستخدم عادة للجسور, المباني, والمعدات الثقيلة التي تعمل في درجات حرارة دون الصفر.
2. يفعل 738 يجب طلاء الفولاذ الهيكلي للاستخدام في الهواء الطلق?
نعم. بينما 738 لديه مقاومة تآكل أفضل من الصلب الكربوني العادي, لا يزال الصدأ في المطر, الثلج, أو المياه المالحة. للتطبيقات الخارجية (على سبيل المثال, الجسور, الرافعات في الهواء الطلق), استخدم اللوحة (الايبوكسي) أو الجلفنة (طلاء الزنك) لتمديد عمرها إلى 20+ سنين.
3. كيف 738 مقارنة مع HSLA الصلب للمشاريع الهيكلية?
738 لديه قوة عائد مماثلة لصف HSLA 65 لكن 10% أرخص وأسهل في اللحام (لا حاجة للتسخين). HSLA لديها مقاومة تآكل أفضل قليلاً, لكن 738 هو خيار أفضل لمعظم مشاريع البناء/المعدات الثقيلة - حيث يقدم قوة مماثلة بتكلفة أقل وتصنيع أبسط.
