738H Strukturstahl: Eigenschaften, Anwendungen, Fertigungshandbuch

738H Strudal Steel ist ein Premium-Legierungs-Stahlstahl, der für hochrangige tragende Szenarien entwickelt wurde, wo verstärkte Stärke, Zähigkeit, und die Verarbeitbarkeit sind nicht verhandelbar. Im Gegensatz zu Standard 738 Stahl, Es ist raffiniert Chemische Zusammensetzung- mit absichtlichen Additionen von Vanadium und höheren Chromspiegeln, Nickel, und Molybdän - zahlt überlegene mechanische Leistung, Machen Sie es zu einer Top-Wahl für anspruchsvolle Branchen wie die Herstellung schwerer Geräte und seismischresistente Konstruktionen. In diesem Leitfaden, Wir werden seine Schlüsselmerkmale aufschlüsseln, reale Verwendungen, Herstellungsprozesse, und wie es sich mit anderen Materialien vergleicht-Sie wählen es für Projekte aus, die eine langfristige Zuverlässigkeit unter extremem Stress erfordern.

1. Schlüsselmaterialeigenschaften von 738H Bautonstahl

Die herausragende Leistung von 738H Strukturstahl beginnt mit seinen genau ausgeglichenen Chemische Zusammensetzung, das prägt seine robuste mechanische Eigenschaften, konsistent physische Eigenschaften, und praktische Verarbeitbarkeit.

Chemische Zusammensetzung

738Die Formel von H ist für die Stärke optimiert, Zähigkeit, und Wärmewiderstand, mit Schlüsselelementen einschließlich:

• Kohlenstoffgehalt: 0.22-0.28% (Balances hohe Festigkeit und Schweißbarkeit-hochscheuchter als kohlenstoffarme Stähle, aber kontrolliert, um die Sprödigkeit zu vermeiden)
• Manganinhalt: 1.30-1.60% (Steigern)
• Siliziumgehalt: 0.25-0.45% (Hilft bei der Desoxidation während der Herstellung und verbessert die Hochtemperaturstabilität)
• Phosphorgehalt: ≤ 0,030% (streng kontrolliert, um kalte Brechtigkeit zu verhindern, kritisch für Kaltklimaanwendungen)
• Schwefelgehalt: ≤ 0,030% (minimiert, um die Duktilität aufrechtzuerhalten und das Knacken während der Bildung oder das Schweißen zu vermeiden)
• Chromgehalt: 0.50-0.70% (verbessert Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstärke im Vergleich zu Standard 738)
• Nickelinhalt: 0.50-0.70% (verbessert Aufprallzählung, vor allem bei Temperaturen unter Null)
• Molybdängehalt: 0.20-0.30% (Steigert die Kriechwiderstand - ideal für Teile, die verlängerten hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wie Motorkomponenten)
• Vanadiuminhalt: 0.05-0.10% (Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal von 738 - führt die Getreidegröße auf, Verbesserung sowohl Festigkeit als auch Müdigkeitsresistenz)

Physische Eigenschaften

Mechanische Eigenschaften

Nach Standard -Wärmebehandlung (Löschen und Temperieren oder Normalisieren), 738H liefert branchenführende tragende Leistung:

• Zugfestigkeit: 700-800 MPA (10-15% höher als Standard 738 Stahl)
• Ertragsfestigkeit: 500-600 MPA (10% höher als 738, dünneres Material für die gleiche Last zulassen)
• Verlängerung: 16-20% (In 50 MM - Retain -Duktilität, um den Einfluss aufzunehmen, kritisch für erdbebenanfällige Strukturen)
• Härte: 200-240 Brinell, 85-95 Rockwell b, 210-250 Vickers (härter als 738 aber immer noch messbar mit Standardwerkzeugen)
• Ermüdungsstärke: 330-380 MPA (bei 10 ° C -Zyklen - superior zu 738, Ideal für Teile unter wiederholten Spannungen wie Kranbooms)
• Aufprallzählung: 70-90 J (bei -20 ° C -15-20% höher als 738, Widerstand gegen das Knacken bei kaltem Wetter)

Andere kritische Eigenschaften

• Schweißbarkeit: Sehr gut - niedriger Kohlenstoff und kontrollierter Legierungsgehalt erlauben das Schweißen über MIG, Tig, oder Stickmethoden; Vorheizen (150-200° C) wird für dicke Abschnitte empfohlen (über 25 mm) Um das Schweißbau zu vermeiden.
• Verarbeitbarkeit: Gut-Softter als hochfeste Legierungen wie Titan; Verwendet Standard-Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) oder Carbid -Werkzeuge mit minimalem Verschleiß (etwas langsamer als 738 aufgrund höherer Härte).
• Formbarkeit: Sehr gut - kann gedrückt werden, gebogen, oder in komplexe Formen gerollt (Z.B., gebogene Brückenträger) ohne zu knacken, Dank seiner raffinierten Getreidestruktur aus Vanadium.
• Korrosionsbeständigkeit: Moderat bis gut - hoher Chromgehalt als 738 verbessert den Regenwiderstand, Luftfeuchtigkeit, und milde Chemikalien; erfordert immer noch Beschichtung (Z.B., galvanisieren) Für Meeres- oder Industrieumgebungen.
• Duktilität: Hoch - Formen plastisch unter Last, bevor er ausfällt, Es ist sicher für strukturelle Anwendungen, bei denen ein plötzlicher Zusammenbruch katastrophal ist (Z.B., Bauenspalten).

2. Reale Anwendungen von 738H-Stahlstahl

738Hs Mischung aus verstärkter Stärke, Zähigkeit, und Wärmefestigkeit macht es ideal für Anwendungen, die Standardstähle an ihre Grenzen bringen. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke:

Bauindustrie

• Strukturstrahlen: Bodenstrahlen in Hochhäusern (30+ Geschichten) Verwenden Sie 738H - es ermöglicht eine hohe Ertragsfestigkeit 25% dünnere Balken als A36 -Stahl, Reduzierung des Gebäudungsgewichts und der Grundlage.
• Spalten: Tragende Spalten in kommerziellen Wolkenkratzern (Z.B., Bürotürme) verlassen 600 KN ohne Knicken, Auch während der seismischen Aktivität.
• Brücken: Langspannige Autobahnbrücken (über 100 Meter) Verwenden Sie 738H für Hauptträger - Fatigue -Stärke widersetzt sich dem Stress durch schweren LKW -Verkehr, und Impact -Zähigkeit absorbiert Erdbebenenergie.
• Gebäude: Seismischresistente Gebäude in Hochrisikozonen (Z.B., Japan, Kalifornien) Verwenden Sie 738H-Es ist eine niedrige Temperatur-Auswirkung der Zähigkeit verhindert, dass ein Zusammenbruch während des Zitterns ist.

Fallbeispiel: Ein Bauunternehmen verwendete 738H für einen 35-stöckigen Wohnturm in Seoul. Im Vergleich zu Standard 738 Stahl, 738H Balken waren 22% Verdünner, Stahlnutzung durch Schneiden durch 18% und sparen $450,000 auf Materialkosten. Der Turm hat auch seismische Tests mit durchgeführt 30% weniger Verformung als Codeanforderungen.

Automobilindustrie

• Fahrzeugrahmen: Hochleistungsspezifische Lkw (Z.B., 18-Räder) verwenden 15 Tonnen, und Müdigkeitswiderstandsgriffe 1 Millionen+ Meilen Straßennutzung.
• Suspensionskomponenten: Offroad-Fahrzeug-Federung Waffen verwenden 738H-Impact-Zähigkeit widersetzt sich Schaden durch Steine ​​und Schlaglöcher, und Korrosionsbeständigkeit (mit Malerei) stand vor Schlamm und Regen.
• Achsen: Schwere LKW -Antriebsachsen verwenden 738H - eine angesehene Stärke stand den Motordrehmoment, und Molybdän verleiht Wärmewiderstand für Langstreckenfahrten.

Maschinenbau & Schwere Ausrüstung

• Maschinenbau: Große Industriepresse Frames verwenden 738h-, und in Vanadium refiniertes Getreidestruktur verhindert den Verschleiß im Laufe der Zeit.
• Zahnräder und Wellen: Industriegetriebe für Fördersysteme verwenden 738H - Lärm widersetzt sich Zahnverschleiß, und Müdigkeitsfestgriffe 10,000+ Betriebsstunden.
• Schwere Ausrüstung:
• Bagger: Große Baggerschalenarme (10+ Tonkapazität) Verwenden Sie 738H - STRAGE GRELLE GRÜNDEN LADEN, und Impact -Zähigkeit widersetzt sich mit den Rock -Auswirkungen.
• Krane: Mobile Kranbooms (200+ Tonne Hebekapazität) Verwenden Sie 738H-Hochstärke zu Gewicht ermöglicht längere Booms ohne Biegen.
• Bergbaugeräte: Mine -Lkw -Rahmen (100+ Tonne Nutzlast) Verwenden Sie 738H - Korrosionsbeständigkeit (mit Galvanisierung) Stand der Minenwasser, und Kraft behandelt schwere Lasten.

Meeresindustrie

• Schiffsstrukturen: Mittelgroße Frachtschiff-Rümpfe und Deckstrahlen verwenden 738H-mit Heißtip-Verschmelzung, Es widersetzt sich der Salzwasserkorrosion besser als Standard 738 oder A36 Stahl.
• Offshore -Plattformen: Kleine Offshore -Windkraftanlagenstrukturen verwenden 738H - Streugrad -Griffe Wellen- und Windlasten, und Schweißbarkeit ermöglicht die Montage vor Ort.

3. Fertigungstechniken für 738H -Stahlstahl

Die Erzeugung von 738H -Stahl erfordert Präzision, um seinen Legierungsbilanz und verbesserte Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Hier ist der Prozess:

1. Metallurgische Prozesse (Legierungspräzision)

• Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Die Hauptmethode - Stahl ausschalten, Eisenerz, und präzise Mengen an Legierungselementen (Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium) werden mit 1.650-1.750 ° C geschmolzen. Echtzeit-Sensoren Monitor Chemische Zusammensetzung Vanadium sicherstellen, Kohlenstoff, und andere Elemente bleiben in engen Bereichen (kritisch für die Leistung von 738H).
• Basis -Sauerstoffofen (Bof): Für groß an, dann wird Sauerstoff geblasen, um den Kohlenstoffgehalt anzupassen. Legierungen (vor allem Vanadium) werden nach dem Blowing hinzugefügt, um Oxidation zu vermeiden.

2. Rollprozesse

• Heißes Rollen: Die geschmolzene Legierung wird in Platten gegossen (200-350 mm dick), erhitzt auf 1.150-1.250 ° C., und rollte durch eine Reihe von Mühlen, um Formen wie I-Träger zu formen, H-Träger, Teller, oder Bars. Heißes Rolling verfeinert die Getreidestruktur, und kontrollierte Kühlung bewahrt Vanadiums Getreidefindungsvorteile.
• Kaltes Rollen: Für dünne Blätter verwendet (Z.B., Automobilrahmenkomponenten)-Schnalte bei Raumtemperatur, um die Oberflächenfinish und die dimensionale Genauigkeit zu verbessern. Nach dem Rollenglühen (700-750° C) stellt die Duktilität bei der Kältearbeit wieder her.

3. Wärmebehandlung (Verbesserung der Leistung)

• Normalisierung: Auf 880-920 ° C erhitzt und für festgehalten 45-60 Minuten, dann in Luft abgekühlt. Dies verfeinert die Korngröße, gleicht Stärke und Duktilität aus, und wird für allgemeine strukturelle Teile verwendet (Z.B., Bauenspalten).
• Löschen und Temperieren: Die bevorzugte Behandlung für Hochleistungsteile-auf 830-870 ° C erhitzt (Austenitisierung), in Wasser gelöscht, um zu härten, dann bei 580-620 ° C getempert, um die Sprödigkeit zu verringern. Dies steigert die Zugfestigkeit um 800 MPA und wird für Kran -Booms oder -Achs verwendet.
• Glühen: Auf 720-760 ° C erhitzt und langsam abgekühlt-auf den Stahl für die komplexe Formung (Z.B., gebogene Brückenstrahlen) oder Präzisionsbearbeitung.

4. Bildung und Oberflächenbehandlung

• Formenmethoden:
• Drücken Sie die Formung: Verwendet hydraulische Pressen (2,000-6,000 Tonnen) Um benutzerdefinierte Profile zu formen (Z.B., sich verjüngte Gebäudesäulen) Aus 738H -Tellern.
• Biegen: Verwendet Roll Benders, um gekrümmte Formen zu erstellen (Z.B., Brückenbögen)–738Hs Duktilität ermöglicht das Biegen, um radii zu radiieren, wie 6x die Materialstärke.
• Schweißen: Vor-Ort-Schweißen von Strukturverbindungen (Z.B., Strahl-zu-Säulen-Verbindungen) Verwendet niedriger Alloy-Füllstoffmetall (Z.B., E7018) zu 738Hs Stärke entsprechen; Vorheizung dicke Abschnitte verhindert das Schweißbachriss.
• Bearbeitung: CNC -Mühlen und Drehstoffe Form Präzisionsteile (Z.B., Zahnradwellen)- Verbraucht Carbid -Werkzeuge mit Schneidflüssigkeit, um die höhere Härte von 738H zu bewältigen.
• Oberflächenbehandlung:
• Malerei: Industrielle Epoxidfarbe wird auf Binnenstrukturteile angewendet (Z.B., Baustrahlen) Rost vorbeugen - Lasten 10-15 Jahre mit Wartung.
• Galvanisieren: Heißtip-Galvanisierung (Zinkbeschichtung, 80-100 μm dick) wird für Outdoor- oder Marine -Teile verwendet (Z.B., Kranbooms, Schiffsrumpf)- Korrosionsresistenz für 25+ Jahre.
• Schussstrahlung: Sprengt Stahl mit Stahlperlen zum Entfernen von Maßstäben und Rost - Verbindungen der Farbe/verzinkter Adhäsion und Oberflächenbeschaffung.

5. Qualitätskontrolle (Leistungssicherung)

• Ultraschalltests: Schecks auf interne Defekte (Z.B., Risse, Hohlräume) in dicken Teilen (Z.B., Kranbooms)-kritisch für tragende Sicherheit.
• Röntgenuntersuchungen: Inspiziert Schweißnähte auf Mängel (Z.B., Porosität, Mangel an Fusion) In Bridge- oder Gebäudeverbindungen entspricht Schweißnähte die Stärke von 738H.
• Zugprüfung: Überprüft die Zugfestigkeit (700-800 MPA) und Ertragsfestigkeit (500-600 MPA) 738H -Spezifikationen zu erfüllen.
• Mikrostrukturanalyse: Untersucht die Legierung unter einem Mikroskop, um die Kornanfing-Effekt von Vanadium zu bestätigen-keine großen Körner oder spröde Phasen (Z.B., Martensit) das könnte ein Versagen verursachen.
• Impact -Test: Führen Sie Charpy V -Notch -Tests bei -20 ° C und -40 ° C durch, um die Auswirkung der Zähigkeit zu gewährleisten (70-90 J)-kritisch für Kaltklima oder seismische Anwendungen.

4. Fallstudie: 738H Strukturstahl in großen Bergbau -Lastwagenrahmen

Ein Hersteller von Bergbaugeräten verwendete Standard 738 Stahl für 150-Tonnen-Lkw-Rahmen. Die Rahmen wogen 3,500 kg und benötigte häufige Reparaturen (jeder 2 Jahre) aufgrund von Ermüdungsrissen aus schweren Lasten. Sie wechselten zu 738H, mit den folgenden Ergebnissen:

• Stärke & Haltbarkeit: 738H Frames waren 18% leichter (3,000 kg) Während der Umgang mit der gleichen 150-Tonnen-Nutzlast-dank einer höheren Ertragsfestigkeit. Ermüdungsrisse wurden beseitigt, und die Lebensdauer des Rahmens erhöht sich auf 5 Jahre (2.5x länger als 738).
• Leistung: Leichtere Rahmen reduzierten den Verbrauch des LKW -Kraftstoffs durch 12% und erlaubte schnellere Transportgeschwindigkeiten (5 km/h schneller), Erhöhung des täglichen Erztransports durch 8%.
• Kosteneinsparungen: Der Hersteller spart $20,000 pro LKW in jährlichen Reparaturkosten und erhalten 15% Weitere Bestellungen für die haltbareren LKWs.

5. 738H Strukturstahl vs. Andere Materialien

Wie ist 738H im Vergleich zu Standardstählen und Hochleistungsmaterialien im Vergleich? Lassen Sie es uns mit einem detaillierten Tisch aufschlüsseln:

Anwendungseignung

• Hochhausgebäude: 738H ist besser als 738/HSLA (dünnere Strahlen, niedrigeres Gewicht) und billiger als Verbundwerkstoffe - ideal für 30+ Geschichtenstrukturen.
• Bergbaugeräte: 738H übertrifft 738 (längere Lebensdauer, leichteres Gewicht) und ist weitaus billiger als Aluminium/Verbundwerkstoffe - perfekt für schwere Lastwagen.
• Kaltklimabrücken: 738Hs überlegene Impact -Zähigkeit (-20° C) macht es besser als A36/HSLA - löst Winterrisse vor.
• Meeresstrukturen: 738H (mit Galvanisierung) ist billiger als Aluminium, stärker als 738, und leichter zu schweißen als Verbundwerkstoffe-für kleine bis mittlere Schiffe ausgestattet werden.