Wenn Sie an alltäglichen Bau- oder Fertigungsprojekten arbeiten - wie anhand kleiner kommerzieller Gebäude, allgemeine Maschinenteile machen, oder Herstellung leichter Automobilkomponenten - wo Sie zuverlässige Festigkeit benötigen, Einfache Verarbeitung, und Erschwinglichkeit, S235JR BUTTURAL STAEL (ein weit verbreiteter kohlenstoffarmer Stahl pro en 10025 Standards) ist die Lösung. Im Gegensatz zu speziellen hochglosen Stählen, Es gleicht die Verarbeitbarkeit aus (Schweißen, Schneiden) mit grundlegender tragender Kapazität, Machen Sie es zum Rückgrat unzähliger kosten sensibler, Praktische Projekte. Aber wie funktioniert es in realer Welt?, Hochvolumienanwendungen? Dieser Leitfaden bricht seine Schlüsselmerkmale ab, Verwendung, und Vergleiche mit anderen Materialien, So können Sie fundierte Entscheidungen für effiziente treffen, langlebige Builds.
1. Materialeigenschaften von S235JR Strudal Stahl
Der Wert von S235JR liegt in seiner einfachen, Kohlenstoffzusammensetzung-optimiert, um die Benutzerfreundlichkeit und Kosteneffizienz zu priorisieren, ohne die wesentliche mechanische Leistung zu beeinträchtigen. Erforschen wir seine definierenden Eigenschaften.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Der Chemische Zusammensetzung von S235JR ist auf Vielseitigkeit und Verarbeitbarkeit zugeschnitten (ausgerichtet mit en 10025-2 Standards):
Element | Inhaltsbereich (%) | Schlüsselfunktion |
Kohlenstoff (C) | ≤ 0.21 | Niedriger Gehalt zur Verbesserung der Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit; vermeidet spröde Fraktur |
Mangan (Mn) | ≤ 1.60 | Mittelinhalt, um die Zugfestigkeit zu steigern; behält die Duktilität für die Bildung bei |
Silizium (Und) | ≤ 0.55 | Verbessert die Wärmefestigkeit während des Rollens; stärkt die Stahlmatrix leicht |
Schwefel (S) | ≤ 0.045 | Minimiert, um Schwachstellen zu beseitigen (kritisch für Teile unter wiederholter Belastung) |
Phosphor (P) | ≤ 0.045 | Kontrolliert, um Duktilität und Kaltwiderstand auszugleichen (geeignet für gemäßigte Klimazonen) |
Chrom (Cr) | ≤ 0.30 | Spurenmenge; geringfügiger Schub zur Oberflächenhärte |
Nickel (In) | ≤ 0.30 | Spurenmenge; verbessert die Low-Temperatur-Zähigkeit leicht |
Molybdän (MO) | ≤ 0.10 | Spurenmenge; Keine wesentlichen Auswirkungen auf die Kerneigenschaften |
Vanadium (V) | ≤ 0.05 | Spurenmenge; verfeinert die Getreidestruktur minimal |
Andere Legierungselemente | Verfolgen (Z.B., Kupfer) | Geringfügiger Anstieg der Atmosphärenkorrosionsbeständigkeit |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese physische Eigenschaften Machen Sie S235JR in alltäglichen Umgebungen leicht zu verarbeiten und stabil zu stabil:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (In Übereinstimmung mit den meisten Stählen mit kohlenstoffarmen Struktur)
- Schmelzpunkt: 1450 - 1510 ° C. (Griff heißes Rollen, Schweißen, und Schmieden mit Standardausrüstung)
- Wärmeleitfähigkeit: 47 - 51 W/(m · k) bei 20 ° C. (Schnelle Wärmeübertragung für effizientes Schweißen und Abkühlen)
- Spezifische Wärmekapazität: 460 J/(kg · k)
- Wärmeleitkoeffizient: 13.0 × 10⁻⁶/° C. (20 - 100 ° C., Minimales Verziehen für Präzisionsteile wie Klammern oder kleine Wellen)
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Merkmale von S235JR bilden die Grundstärke mit der Verarbeitbarkeit aus - ideal für Licht bis mittlere Lasten:
Eigentum | Wertebereich |
Zugfestigkeit | 360 - 510 MPA |
Ertragsfestigkeit | ≥ 235 MPA |
Verlängerung | ≥ 25% (für die Dicke ≤ 16 mm) |
Bereichsreduzierung | ≥ 50% |
Härte | |
– Brinell (Hb) | 100 - 150 |
– Rockwell (B Skala) | 60 - 80 HRB |
– Vickers (Hv) | 105 - 155 Hv |
Aufprallzählung | ≥ 27 J bei 20 ° C. |
Ermüdungsstärke | ~ 170 MPA (10⁷ Zyklen) |
Resistenz tragen | Gerecht (Geeignet für Teile mit niedrigem Abschluss wie Gebäuderahmen; 0.7x das von 1045 Kohlenstoffstahl) |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Mäßig (unbeschichtete Stahlroste in Feuchtigkeit; Galvanisierung oder Malerei verlängert die Lebensdauer für die Verwendung im Freien wie Gartenzäune oder kleine Brücken)
- Schweißbarkeit: Exzellent (Kein Vorheizen benötigt für Abschnitte ≤ 20 mm dick; Arbeitet mit Standard-Lichtbogenschweißen-ideal für den Bau vor Ort)
- Verarbeitbarkeit: Sehr gut (weich und duktil; Schnitten Sie leicht mit Hochgeschwindigkeits-Stahlwerkzeugen-Heulen Werkzeugkleidung für die Massenproduktion)
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (Arbeitet mit grundlegenden nicht-zerstörerischen Testwerkzeugen, um Defekte in geschweißten Verbindungen zu erkennen)
- Duktilität: Hoch (Kann 180 ° ohne Brechen biegen - perfekt, um benutzerdefinierte Formen wie gekrümmte Klammern oder 门框 zu erstellen)
2. Anwendungen von S235JR Stahlstahl
Die Vielseitigkeit und niedrige Kosten von S235JR machen es zu einem Grundnahrungsmittel im Bau, Automobil, und allgemeine Fertigung. Hier sind die Schlüssel verwendet, mit echten Beispielen:
2.1 Konstruktion
- Gebäudestrukturen: Leichte tragende Rahmen für 1–3 Story-Handelsgebäude (Z.B., kleine Büros, Einzelhandelsgeschäfte). Ein deutsches Bauunternehmen verwendete S235JR für eine zweistöckige Bäckerei-Rahmen unterstützt 4 KN/m² Bodenlasten (Öfen, Inventar) und Kosten 20% weniger als mit Q345 -Stahl.
- Brücken: Kleine Fußgängerbrücken (≤ 10 Meter) oder ländliche Straßenbrücken. Eine polnische Transportbehörde verwendete S235JR für eine 8-Meter-Dorfbrücke-befasst sich mit 5-Tonnen-Fahrzeuglasten (Autos, Kleine Lastwagen) und erforderte minimale Wartung über 12 Jahre.
- Industriegebäude: Regalrahmen und Geräteplattformen für kleine Fabriken (Z.B., Textilmühlen). Ein italienisches Textilunternehmen verwendete S235JR für Aufbewahrungsplattformen - gehandelt 800 kg pro Plattform und war leicht vor Ort zusammenzubauen.
- Verstärkungsstangen: Kleinere Bewehrungsstäbe für nicht kritische Beton (Z.B., Hausfundamente, Kleine Stützmauern). Ein spanischer Wohnungsbauer setzte S235JR -Bewehrungsstäbe für eine Reihe von Stadthäusern ein - resistiert 300 kg/m² Bodendruck und Kosten 15% weniger als hochfeste Bewehrungsstäbe.
2.2 Automobil
- Fahrzeugrahmen: Nichtlad tragende Unterframes für kompakte Autos (Z.B., Rücksitzstützen). Ein französischer Autohersteller verwendet S235JR für den hinteren Hecksubrahmen sein, mit genügend Kraft für den täglichen Gebrauch.
- Suspensionskomponenten: Kleinere Halterungen für Suspensionssysteme (Z.B., Stabilisator Barhalterungen). Ein rumänischer Automobillieferant verwendet S235JR für diese Klammern - so bis zu halten 150,000 km vs. 100,000 Kilometer für niedrigerer Stahl.
- Motorhalterungen: Grundlegende Gummi-bis-Metall-Reittiere für kleine Dieselmotoren (Z.B., 1.5–2.0L Motoren). Ein türkischer Autohersteller verwendet S235JR für diese Reittiere - Resistenten leichter Motorvibrationen und Kosten 12% Weniger als legierte Stahlhalterungen.
2.3 Maschinenbau
- Maschinenteile: Kleine Zahnräder und Wellen für Haushaltsgeräte (Z.B., Kühlschrankkompressoren). Eine türkische Gerätemarke verwendet S235JR für Kompressorwellen - duktil genug, um sie zu handhaben 3000 Drehzahlrotation und Kosten 20% Weniger als 1045 Stahl.
- Lager: Kleine Lagergehäuse für Fans und kleine Motoren (Z.B., Deckenlüftermotoren). Ein indisches Elektronikunternehmen verwendet S235JR für diese Gehäuse - einfach in kleine Formen und hält an 6 Jahre.
- Wellen: Kurz, Wellen mit niedriger Geschwindigkeit für Wasserpumpen (Z.B., Gartenbewässerungspumpen). Ein marokkanischer Maschinenhersteller verwendet S235JR für diese Schächte - BEAP, um unter Nassbedingungen geringfügig zu produzieren und gegen geringfügige Rost zu bestehen.
2.4 Andere Anwendungen
- Bergbaugeräte: Kleinere Teile für leichte Förderer (Z.B., Gürtelführer). Eine südafrikanische Kohlemine verwendet S235JR für Förderführer - gehandhabt 15 Tonne/Tageskohlelasten und Kosten 25% Weniger als hochfache Stahlteile.
- Landwirtschaftliche Maschinen: Kleine Teile für manuelle und leichte Werkzeuge (Z.B., Rake -Griffe, Kleine Harvesterklingen). Eine brasilianische Marke für landwirtschaftliche Geräte verwendet S235JR für Rake -Griffe - duktil genug, um sich zu biegen, ohne zu brechen und für Kleinbauern erschwinglich zu sein.
- Rohrleitungssysteme: Dünnwandige Rohre für Nicht-Druck-Anwendungen in Innenräumen (Z.B., Luftkanäle, Kabelschutz). Eine saudi -arabische Baufirma verwendet S235JR -Rohre für die Luftschleife eines Wohngebäudes - lichtgewichtsweig.
3. Herstellungstechniken für S235JR -Stahlstahl
Die kohlenstoffarme Zusammensetzung von S235JR hält die Herstellung einfach, kostengünstig, und geeignet für die Produktion mit hoher Volumen:
3.1 Primärproduktion
- Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Stahl Schrott (kohlenstoffarme Noten) ist geschmolzen-Quick für die Produktion von S235JR-Blättern oder -stangen mit kleiner Batch.
- Basis -Sauerstoffofen (Bof): Schweineisen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt wird in Stahl umgewandelt-für die Produktion von S235JR-Bewehrungsstäben mit hoher Volumen verwendet, Rohre, oder Blätter (Die häufigste Methode weltweit am häufigsten).
- Kontinuierliches Gießen: Geschmolzener Stahl wird in Billets gegossen (120–180 mm dick) oder Platten - führt eine einheitliche Zusammensetzung und minimale Defekte für grundlegende Strukturteile.
3.2 Sekundärverarbeitung
- Heißes Rollen: Primärmethode. Stahl ist erhitzt auf 1100 - 1200 ° C und rollten in Blätter (1–15 mm dick), Barren (6–25 mm Durchmesser), Bewehrungsstäbe, oder Strahlen-Einbeziehung von Duktilität und Verarbeitbarkeit für die Bildung vor Ort.
- Kaltes Rollen: Für dünne Blätter verwendet (≤4 mm dick) Wie bei Raumtemperatur für glatte Oberflächenfinish und enge Toleranzen wie Kfz -Körperpaneele oder Gerätehülsen - (± 0,05 mm).
- Wärmebehandlung:
- Glühen: Erhitzt auf 750 - 800 ° C., Langsames Abkühlen - Stahl für die Präzisionsbearbeitung (Z.B., Zahnradschnitt) und entlastet interne Stress vom Rollen.
- Normalisierung: Selten gebraucht (S235JR ist nach dem Rollen bereit); nur für hochpräzise Teile verwendet-geheizt zu 850 - 900 ° C., Luftkühlung zur Verbesserung der Kraft Gleichmäßigkeit.
- Oberflächenbehandlung:
- Galvanisieren: Eintauchen in geschmolzener Zink (50–100 μm Beschichtung)- für Teile im Freien wie Brückengeländer oder Gartenmöbel verwendet, um dem Rost zu widerstehen.
- Malerei: Epoxid- oder Latexfarbe - an Innenteile wie Maschinenrahmen oder Gebäudesäulen für Ästhetik und geringfügiger Korrosionsschutz angewendet.
3.3 Qualitätskontrolle
- Chemische Analyse: Die Spektrometrie prüft den Kohlenstoff, Mangan, und Schwefelgehalt (sorgt für die Einhaltung von EN 10025 Standards für Schweißbarkeit und Stärke).
- Mechanische Tests: Zugtests messen die Ertrags-/Zugfestigkeit; Impact -Tests überprüfen die Zähigkeit (kritisch für tragende Teile); Härtetests bestätigen die Konsistenz.
- Nicht-zerstörerische Tests (Ndt):
- Ultraschalltests: Erkennt interne Defekte in dicken Teilen wie Bewehrungsstäben oder kleinen Brückenstrahlen.
- Magnetpartikelinspektion: Findet Oberflächenrisse in geschweißten Fugen (Z.B., Gebäudebrahmenverbindungen oder Maschinenklassen).
- Dimensionale Inspektion: Bremssättel, Messgeräte, oder Laserscanner überprüfen die Dicke, Durchmesser, und Form (± 0,1 mm für Blätter/Balken, ± 0,2 mm für Bewehrungsstäbe - setzt die Kompatibilität mit anderen Komponenten aus).
4. Fallstudien: S235JR in Aktion
4.1 Konstruktion: Deutsche 2-stöckige Bäckerei
Ein deutsches Bauunternehmen verwendete S235JR für eine 2-stöckige Bäckerei (600 m²) in Berlin. Die Bäckerei benötigte einen budgetfreundlichen Rahmen, der schnell gebaut werden konnte, um eine 3-monatige Eröffnungsfrist einzuhalten. S235JRs Ausgezeichnete Schweißbarkeit Lassen Sie die Crews den Stahlrahmen zusammenstellen 8 Tage (vs. 12 Tage für Q345 Stahl), und es ist Ertragsfestigkeit (≥235 MPa) leicht zu handhaben 4 KN/m² Bodenlasten (Schwere Öfen, Mehlbeutel). Nach 7 Jahre, Die Bäckerei zeigte keine strukturellen Probleme - die Materialkosten € 15.000 €.
4.2 Automobil: Französischer Kompaktauto hinten Heck -Unterrahmen
Ein französischer Autohersteller wechselte für den hinteren Heck-Unterrahmen des kleinen Fließhecks von untererer Stahl auf S235JR. Der Unterrahmen musste leicht sein (Verbesserung der Kraftstoffeffizienz) und billig zu produzieren. S235JRs Verarbeitbarkeit Reduzierte Stempelfehler durch 25%, und es ist Duktilität Die kleinere Kollisionsenergie absorbiert, ohne zu brechen. Der Autohersteller sparte 6 € pro Auto (300,000 jährlich produzierte Autos), Insgesamt 1,8 Millionen Euro an jährlichen Einsparungen.
4.3 Maschinenbau: Türkische Kühlschrank -Kompressorwelle
Eine marke türkische Geräte verwendete S235JR für Kühlschrankkompressorwellen. Die Wellen mussten handhaben 3000 Drehzahlrotation und geringfügiger Rost aus Kondensation. S235JRs Zugfestigkeit (360–510 MPA) Spinzyklen standhalten, und es ist Mäßige Korrosionsbeständigkeit (mit einer dünnen Anti-Rust-Beschichtung) verhinderte Rost für 8 Jahre. Die Marke spart 0,4 € pro Schacht (2 Millionen Kühlschränke, die jährlich produziert werden)- insgesamt 800.000 € an jährliche Einsparungen vs. Verwendung 1045 Stahl.
5. Vergleichende Analyse: S235JR vs. Andere Materialien
Wie stapelt sich S235JR bis zu Alternativen für Lichtdacht?, budgetfreundliche Projekte?
5.1 Vergleich mit anderen Stählen
Besonderheit | S235JR BUTTURAL STAEL | 1045 Kohlenstoffstahl | Q345 Hochfestes Stahl | 304 Edelstahl |
Ertragsfestigkeit | ≥ 235 MPA | ≥ 330 MPA | ≥ 345 MPA | ≥ 205 MPA |
Verlängerung | ≥ 25% | ≥ 15% | ≥ 21% | ≥ 40% |
Schweißbarkeit | Exzellent | Gut | Gut | Gut |
Verarbeitbarkeit | Sehr gut | Gut | Gerecht | Gerecht |
Kosten (pro Ton) | \(650 - \)750 | \(800 - \)900 | \(1,000 - \)1,200 | \(4,000 - \)4,500 |
Am besten für | Lichtstrukturen, Allgemeine Teile | Hochfeste Teile | Strukturen mit mittlerer Stress | Korrosionsgefährdete Teile |
5.2 Vergleich mit Nichteisenmetallen
- Stahl vs. Aluminium: S235JR hat eine höhere Streckgrenze von 1,7x als Aluminium (6061-T6: ~ 138 MPA) und Kosten 65% weniger. Aluminium ist leichter, aber weniger steif-unversehrbar für tragende Teile wie Gebäuderahmen oder Kompressorwellen.
- Stahl vs. Kupfer: S235JR ist 3,2x stärker als Kupfer und Kosten 85% weniger. Kupfer zeichnet sich in Leitfähigkeit aus, ist aber für Strukturteile zu weich und teuer.
- Stahl vs. Titan: S235JR Kosten 95% weniger als Titan und hat eine ähnliche Ertragsfestigkeit (Titan: ~ 240 MPa). Titanium ist übertrieben für leichte Projekte-nur für Luft- und Raumfahrt oder extreme Umgebungen verwendet.
5.3 Vergleich mit Verbundwerkstoffen
- Stahl vs. Faserverstärkte Polymere (Frp): FRP ist korrosionsresistent, hat aber 55% niedrigere Zugfestigkeit als S235JR und kostet 3x mehr. FRP ist besser für dekorative Teile im Freien, keine tragenden Rahmen oder Wellen.
- Stahl vs. Kohlefaserverbundwerkstoffe: Kohlefaser ist leichter, kostet aber 12x mehr und brüchig. Es wird für High-End-Sportgeräte verwendet, Nicht massenproduzierte Maschinenteile oder Gebäuderahmen.
5.4 Vergleich mit anderen technischen Materialien
- Stahl vs. Keramik: Keramik sind hart, aber spröde (Aufprallzählung <10 J) und kosten 5x mehr. Sie können sich nicht biegen - für Teile wie Klammern oder kleine Wellen, die kleinere Auswirkungen aufnehmen müssen.
- Stahl vs. Kunststoff: Kunststoffe sind billiger, haben aber eine geringere Stärke von 18x als S235JR und schmelzen bei 100 ° C.. Sie werden für nicht strukturelle Teile verwendet (Z.B., Gerätehülsen), keine laden tragenden Komponenten.