Le S700 S700 High Strength Structural Steel change la donne dans les industries lourdes, réputé pour son exceptionnel résistance à la traction (700-800 MPA), durcissement élevé, et une ouvrabilité équilibrée - les trraits rendus possibles par son optimisation composition chimique (carbone, manganèse modéré, et tracer des ajouts en alliage). Contrairement aux aciers structurels standard comme S355 ou S460, S700 offre une force supérieure sans sacrifier la formabilité, le rendre idéal pour le poids, Applications de haute charge dans la construction, automobile, marin, et secteurs d'équipement lourd. Dans ce guide, Nous allons briser ses traits clés, Utilise du monde réel, processus de fabrication, Et comment il se compare à d'autres matériaux, vous aider à le sélectionner pour des projets qui exigent la force, durabilité, et la rentabilité.
1. Propriétés des matériaux clés de l'acier structurel à haute résistance S700
Les performances du S700 découlent de son calibré précisément composition chimique—Orbone pour la soudabilité, Manganèse élevé pour la force, et tracer des alliages pour la ténacité - élaborer un équilibre entre le pouvoir et la convivialité.
Composition chimique
La formule de S700 priorise la haute résistance, soudabilité, et la formabilité, avec des gammes fixes pour les éléments clés:
- Teneur en carbone: 0.10-0.20% (suffisamment bas pour assurer bonne soudabilité et éviter la fragilité, suffisamment élevé pour soutenir la résistance par traitement thermique)
- Teneur en chrome: 0.10-0.30% (L'addition de trace améliore la résistance à la corrosion et la durabilité, Critique pour les applications marines ou extérieures)
- Contenu du manganèse: 1.20-1.60% (Élément central pour la résistance - augmenter la traction et la limite d'élasticité sans formation de carbure excessive)
- Contenu en silicium: 0.20-0.50% (Aide la désoxydation pendant la fabrication et stabilise les propriétés mécaniques)
- Contenu du phosphore: ≤0,03% (strictement contrôlé pour empêcher la fragilité froide, essentiel pour les structures utilisées dans des environnements à basse température comme les ponts)
- Teneur en soufre: ≤0,03% (ultra-faible à maintenir durcissement élevé et éviter de craquer pendant le soudage ou la formation à froid)
- Éléments d'alliage supplémentaires: Molybdène (0.10-0.20%) Pour une résistance à haute température, vanadium (0.05-0.10%) pour le raffinement des grains - à la fois facultatif, adapté aux besoins d'application.
Propriétés physiques
Propriété | Valeur typique fixe pour l'acier structurel à haute résistance S700 |
Densité | ~ 7,85 g / cm³ (compatible avec les conceptions standard en acier de structure, Pas de pénalité de poids supplémentaire) |
Conductivité thermique | ~ 50 w /(m · k) (à 20 ° C - plus élevé que les aciers à outils, permettant une dissipation de chaleur efficace dans les structures soudées) |
Capacité thermique spécifique | ~ 0,49 kJ /(kg · k) (à 20 ° C) |
Coefficient de dilatation thermique | ~ 12 x 10⁻⁶ / ° C (20-500° C - légèrement supérieur à S355, nécessitant des ajustements mineurs dans les grandes structures soudées pour éviter la contrainte thermique) |
Propriétés magnétiques | Ferromagnétique (conserve le magnétisme dans tous les États, Conformément aux aciers structurels à faible alliage) |
Propriétés mécaniques
Après un traitement thermique standard (normaliser ou tremper), S700 offre une force de pointe pour les applications structurelles:
- Résistance à la traction: ~ 700-800 MPA (30-40% supérieur à S460, Autorisant le mince, Structures plus légères sans sacrifier la capacité de charge)
- Limite d'élasticité: ~ 550-650 MPA (Assure que les structures résistent à la déformation permanente sous des charges lourdes, Comme les ponts de pont ou les grues)
- Élongation: ~ 15-20% (dans 50 mm - ductilité élevée, le faire adapté à la formation à froid en formes complexes comme des poutres incurvées)
- Dureté (Brinell): 150-220 HB (Assez doux pour l'usinage et le soudage faciles, Pas besoin de broyage post-soudage pour réduire la fragilité)
- Force de fatigue: ~ 350-450 MPA (à 10⁷ Cycles - Critique pour les structures à charge dynamique comme les composants de suspension ou les bras d'excavatrice)
- Résistance à l'impact: Haut (~ 60-80 J / cm² à -40 ° C)—Performant S690 dans des environnements froids, Le rendre idéal pour la construction arctique ou à haute altitude.
Autres propriétés critiques
- Bonne soudabilité: Une faible teneur en carbone et un soufre / phosphore contrôlé permettent le soudage sans préchauffage (pour les sections minces), réduisant le temps de construction de 20% contre. les aciers à haute teneur en carbone.
- Bonne formulation: L'allongement élevé permet la flexion froide (jusqu'à 90 ° pour 10 Plaques d'épaisseur mm) et appuyez sur la formation en formes personnalisées, Éviter les processus de formation à chaud coûteux.
- Résistance à la corrosion modérée: L'ajout de chrome et la galvanisation facultative se protéger contre la pluie, humidité, et des produits chimiques industriels légers - capables de structures extérieures avec un entretien minimal.
- Durcissement élevé: Conserve la ductilité même à des températures inférieures à zéro, Prévenir une défaillance soudaine dans les applications par temps froid (Par exemple, ponts de pont nord).
- Adapté à la formation à froid: Le roulement ou l'estampage à froid ne compromet pas la force, Le rendre idéal pour les composants automobiles ou d'équipement produits en masse.
2. Applications du monde réel de l'acier structurel à haute résistance S700
Le rapport force / poids du S700 en fait un choix supérieur pour les industries où la réduction du poids et la capacité de charge sont essentielles. Voici ses utilisations les plus courantes:
Industrie de la construction
- Poutres structurelles: Les poutres de pont à longue utilisation utilisent le S700 - sa résistance à haut rendement (550-650 MPA) autorise 20% sections transversales plus minces que S460, couper le poids du matériau par 15% et abaisser les coûts de transport.
- Colonnes: Les colonnes de bâtiment de grande hauteur utilisent S700 - la résistance autensile prend en charge les charges verticales sans taille de colonne excessive, Maximiser l'espace intérieur.
- Ponts: Les ponts routiers ou ferroviaires dans les régions froides utilisent S700 -ténacité à fort impact (-40° C) résiste aux dégâts du gel, prolonger la durée de vie par 25% contre. S355.
- Bâtiments: Les entrepôts industriels avec de lourds cranes au-dessus de la tête utilisent S700: des poignées de capacité de chargement 50+ Granes de tonnes sans renforcement structurel supplémentaire.
Exemple de cas: Une entreprise de construction a utilisé S460 pour un pont routier de 120 mètres, mais a été confronté à des retards de transport liés au poids. Ils sont passés à S700, Réduire le poids du faisceau de 18% - les troncs pourraient transporter 2 poutres par voyage (contre. 1 pour S460), Réduire les coûts de transport par $40,000 et accélérer la construction par 3 semaines.
Automobile & Génie mécanique
- Industrie automobile: Cadres de camions lourds ou véhicule électrique (VE) le châssis utilise S700 - réduction des poids par 12% améliore l'efficacité énergétique (pour les camions) ou plage de batterie (pour les véhicules électriques) par 8-10%.
- Composants de suspension: Les bras de suspension de camion utilisent S700—force de fatigue (350-450 MPA) résiste aux vibrations routières répétées, abaisser les taux de remplacement par 30%.
- Essieux: Les essieux de remorque lourds utilisent le S700 - les poignées de résistance aux tendances 30+ tonne de charges sans se pencher, Réduire les temps d'arrêt de la maintenance.
- Génie mécanique:
- Cadres de machines: Les grandes cadres de presse industriels utilisent le S700 - des supports de rigidité élevés 10,000+ KN PRESSION FORCE, et bonne soudabilité simplifie l'assemblage du cadre.
- Engrenages: Gears d'équipement lourd (Par exemple, Excavatrices Transmission) Utiliser S700 - Toughness résiste aux charges de choc, et la formabilité permet la mise en forme de l'équipement de précision.
- Arbres: Les arbres de treuil de grue utilisent le S700 - la résistance à l'orientation empêche la déformation de l'arbre sous 20+ charges de levage de tonnes.
Matériel lourd & Industrie maritime
- Matériel lourd:
- Fouilles: Les armes excavatrices utilisent S700 - réduction des poids par 15% améliore la maniabilité, et durcissement élevé résiste à l'impact des rochers ou des débris.
- Grues: Mobile Crane Booms utilise S700 - le rapport forte / poids permet des portées de boom plus longues (jusqu'à 80 mètres) sans poids supplémentaire.
- Équipement d'exploitation: Les lits de camions miniers utilisent le S700—résistance à la corrosion modérée résiste à la poussière et à l'eau de la mine, prolonger la durée de vie du lit par 2 ANNÉES VS. S355.
- Industrie maritime:
- Structures de navires: Les coques de cargaison ou les cadres de plate-forme offshore utilisent S700 -résistance à la corrosion modérée (avec galvanisation) résiste à l'eau de mer, et les supports de force 10,000+ charges de cargaison.
- Plates-formes offshore: Les jambes de support de la plate-forme pétrolière utilisent le S700 - la légèreté résiste aux vibrations induites par les vagues, et la soudabilité simplifie l'assemblage offshore.
3. Techniques de fabrication pour l'acier structurel à haute résistance S700
La production de S700 nécessite une précision pour équilibrer la force et l'ouvrabilité - la clé de sa polyvalence entre les industries. Voici le processus détaillé:
1. Processus métallurgiques (Contrôle de la composition)
- Fournaise à arc électrique (AEP): Méthode primaire - acier de crap, manganèse, chrome, et le molybdène / vanadium en option est fondu à 1 600-1,700 ° C. Moniteur des capteurs composition chimique garder le carbone (0.10-0.20%) et manganèse (1.20-1.60%) Dans la gamme - critique pour la soudabilité et la force.
- Fournaise de base à l'oxygène (BOF): Pour la production à grande échelle - le fer mouillé d'un haut fourneau est mélangé avec de la ferraille en acier; L'oxygène ajuste la teneur en carbone. Les alliages sont ajoutés après le soufflage pour éviter l'oxydation et assurer une composition précise.
2. Procédés de roulement
- Roulement chaud: L'alliage fondu est jeté dans des dalles, chauffé à 1 100-1,200 ° C, et roulé dans des assiettes, poutres, ou bars. Le roulement chaud affine la structure des grains et façonne des composants structurels (Par exemple, Poutres I ou plaques plates) aux tailles standard.
- Roulement froid: Utilisé pour les feuilles minces (Par exemple, Composants du châssis automobile)—Ellé à température ambiante pour améliorer la finition de surface et la précision dimensionnelle. Recuit après le roulis (650-700° C) conserve la formabilité tout en préservant la force.
3. Traitement thermique (Adapté aux besoins de force)
Le traitement thermique du S700 se concentre sur la maximisation de la résistance sans perdre sonuil:
- Normalisation: Chauffé à 850-900 ° C pour 1-2 heures, refroidi à l'air. Réduit le stress interne, affine les grains, et offre une force de base (700 Tensile MPA)—Idéal pour les applications de construction générales.
- Trempage et tempérament: Chauffé à 880-920 ° C (éteint dans l'eau) puis trempé à 550-600 ° C. Stimule la résistance à la traction à 800 MPA et améliore la ténacité - utilisée pour des composants à haute charge comme les grues ou les jambes de plate-forme offshore.
- Recuit de soulagement du stress: Appliqué après soudage ou formage à froid - chauffé à 600-650 ° C pour 1 heure, à refroidissement lent. Réduit le stress résiduel, Empêcher de craquer dans de grandes structures comme les ponts de pont.
4. Formage et traitement de surface
- Méthodes de formation:
- Press Forming: Presses hydrauliques (5,000-10,000 tonnes) Forme des plaques S700 en poutres incurvées ou supports personnalisés - à température ambiante (Cold Forming) Pour éviter la formation à chaud à forte intensité d'énergie.
- Flexion: Flexion froide (jusqu'à 90 ° pour 10 plaques MM) Crée des composants angulaires comme des rails à cadre - aucun traitement thermique post-flexion nécessaire.
- Soudage: Méthodes courantes (MOI, Tig, ou soudage à l'arc) travailler sans préchauffer pour des sections minces (<15 MM); préchauffage (150-200° C) Pour les plaques plus épaisses garantit bonne soudabilité et évite la fissuration.
- Traitement de surface:
- Peinture: Les peintures époxy ou en polyuréthane protègent contre la corrosion dans les structures extérieures (Par exemple, ponts ou bâtiments)—Extend la vie de service par 10+ années.
- Galvanisation: Galvanisation à chaud (revêtement de zinc) est utilisé pour les équipements marins ou miniers - résistants à l'eau de mer ou à la mine chimiques, Réduire l'entretien par 50%.
- Dynamitage: Élimine la rouille ou l'échelle de surface avant la peinture / galvanisation - améliore l'adhésion de revêtement et assure une protection uniforme de corrosion.
5. Contrôle de qualité (Assurance de sécurité structurelle)
- Test de dureté: Les tests de Brinell vérifient la dureté (150-220 HB)- L'acier d'insures est suffisamment doux pour le soudage et la formation.
- Tests de traction: Mesure la traction (700-800 MPA) et le rendement (550-650 MPA) Force - Critique pour la conformité à la sécurité structurelle (Par exemple, OIN 630 ou ASTM A572).
- Analyse de microstructure: Confirme la taille des grains uniformes et aucun carbure excessif - l'installation durcissement élevé et la soudabilité.
- Inspection dimensionnelle: CMMS ou scanners laser vérifient les composants structurels (Par exemple, Longueur du faisceau ou épaisseur de plaque) à ± 1 mm - les tolérances de l'industrie de la construction.
- Tests d'impact: Tests à charpie en V en V à -40 ° C Vérifier la ténacité à l'impact (60-80 J/cm²)—Assure les performances dans les environnements froids.
4. Étude de cas: S700 ACTEUR DE STRUCTURATION HIGENCE DANS
Un constructeur automobile a utilisé S460 pour le châssis EV mais a fait face à deux numéros: poids du châssis (500 kilos) Plage de batteries limité, et le temps de soudage Production retardée. Ils sont passés à S700, avec les résultats suivants:
- Réduction du poids: La résistance plus élevée de S700 a permis 20% composants de châssis plus minces - le poids est tombé à 420 kilos (16% réduction), Amélioration de la gamme EV par 12 km par charge.
- Efficacité de production: S700 bonne soudabilité réduction du temps de soudage par 15% (Pas de préchauffage pour les sections minces)—Possation de production augmentée de 10% (200 Plus de véhicules électriques par mois).
- Économies de coûts: Malgré 15% Coût de matériaux plus élevé, réduction du poids économisé \(30 Per EV (réduction de la taille de la batterie), et une production plus rapide sauvée \)50,000 Économies annuelles mensuelles: $720,000.
5. S700 ACTEUR STRUCTURAL HIGHTE RÉPARATION VS. Autres matériaux
Comment le S700 se compare-t-il aux aciers structurels standard et aux matériaux alternatifs? Décomposons-le:
Matériel | Coût (contre. S700) | Résistance à la traction (MPA) | Limite d'élasticité (MPA) | Résistance à l'impact (-40° C, J/cm²) | Soudabilité | Formabilité |
S700 ACTEUR DE STRUCTURAL HIGENCE | Base (100%) | 700-800 | 550-650 | 60-80 | Bien | Bien |
Acier structurel à haute résistance S690 | 95% | 690-790 | 550-650 | 40-60 | Modéré | Modéré |
Acier structurel S460 | 70% | 460-560 | 345-460 | 50-70 | Très bien | Très bien |
Acier structurel S355 | 55% | 355-510 | 235-355 | 40-60 | Très bien | Très bien |
Alliage en aluminium (6061-T6) | 300% | 310 | 276 | 10-15 | Modéré | Bien |
Adéabilité de l'application
- Ponts à long terme: Le rapport force / poids de S700 surpasse S460 / S355 - les faisceaux de seins réduisent le poids et les coûts de transport, idéal pour 100+ Counde.
- EV / véhicules lourds: Réduction du poids de S700 (contre. S460) Améliore l'efficacité énergétique ou la plage de batterie, et bonne soudabilité accélère la production - valeur basse que l'aluminium (3x moins cher).
- Construction par temps froid: La ténacité à impact de S700 (-40° C) dépasse S690 - combinant pour les ponts arctiques ou les structures de construction du Nord.
- Marine / offshore: S700 résistance à la corrosion modérée (avec galvanisation) rivaux en aluminium à 1/3 Le coût - idéal pour les coques de navire ou les plates-formes offshore.
Vue de la technologie Yigu sur l'acier structurel à haute résistance S700
À la technologie Yigu, S700 se démarque comme un durable, Solution rentable pour les charges élevées, Projets sensibles au poids. C'est forte résistance, bonne soudabilité, et la formabilité du froid le rend idéal pour les clients de la construction, automobile, et les industries marines. Nous recommandons S700 pour le châssis EV, ponts à long terme, et les structures par temps froid - où elle surpasse S460 (réduction du poids) et S690 (dureté) Tout en offrant une meilleure valeur que l'aluminium. Bien que plus coûteux que S355, sa capacité à réduire l'utilisation et l'entretien des matériaux s'alignent sur notre objectif de respectueuse de l'environnement, Solutions de fabrication efficaces.