陽性構造鋼: プロパティ, 用途, 専門家の洞察

プロジェクトが延性のバランスをとるスチールが必要な場合, 簡単な製造, 建物のフレームのような信頼できる強度, 自動車シャーシ, またはブリッジビーム - 陽性構造鋼 多用途です, 費用対効果の高いソリューション. その決定的な特性 (以下の炭素含有量 0.83%) ユニークな作業性を提供します, しかし、実際のタスクでどのように機能しますか? このガイドは、その重要な特性を分解します, アプリケーション, 他の材料との比較, したがって、柔軟性と使いやすさが問題になるプロジェクトに適した鋼を選択できます.

1. 低下構造鋼の材料特性

低下鋼の性能は、低から中程度の炭素含有量とバランスの取れた合金要素に由来します, 本質的な強さを犠牲にすることなく、延性と溶接性を優先します. その定義プロパティを調べてみましょう.

1.1 化学組成

The 化学組成 hypoeutectoid鋼の鋼は、utectoidポイントの下の炭素含有量によってマークされています (0.83%), さらに、強さと作業性を改善するための合金 (ASTM A36やENなどの業界基準 10025):

1.2 物理的特性

これら 物理的特性 多様な環境でhypoeutectoid鋼を簡単に処理し、安定させる:

• 密度: 7.85 g/cm³ (ほとんどの構造鋼と一致しています)
• 融点: 1450 - 1510°C (炭素が低いため、過毛液鋼よりも高い)
• 熱伝導率: 45 - 50 w/(M・k) 20°Cで (溶接と形成のための良好な熱分布)
• 比熱容量: 460 J/(kg・k)
• 熱膨張係数: 13.0 - 13.5 ×10⁻⁶/°C (20 - 100°C, 製造中の最小限の反り)

1.3 機械的特性

低下鋼の機械的特性は、強度を損なうことなく作業性を優先します:

• 抗張力: 370 - 700 MPA (グレードによって異なります; A36 = 400 -550 MPa, S355 = 470–630 MPa)
• 降伏強度: ≥ 235 MPA (A36 =≥250MPa, S355 =≥355MPa - 負荷をかける構造的使用のために課せられます)
• 伸長: 15 - 25% (高い延性 - 曲がることができます, 刻印, または、自動車シャーシのような複雑な形に形成されます)
• 硬度: 110 - 200 HB (ブリネルスケール; 簡単に機械加工と溶接に十分な柔らかい)
• 耐衝撃性: 27 - 60 j 0°Cで (軽度のショックに適しています, 建物や小さな車両の衝撃の風の荷重のように)
• 疲労抵抗: 180 - 350 MPA (繰り返される光から中電子負荷の下の部品に適しています, 例えば。, 橋の手すりまたはコンベアシャフト)
• 耐摩耗性: 適度 (非アブラジー環境には十分です; ハイウィアタスクにコーティングを使用します)

1.4 その他のプロパティ

• 耐食性: 適度 (屋外で使用するために塗料または亜鉛メッキが必要です; 濡れた状態では耐熱されていない鋼鉄錆がありますが、hypereutectoid鋼よりも遅い)
• 溶接性: 素晴らしい (薄いセクションには予熱する必要はありません; 標準のアーク溶接ツールで簡単に溶接できます)
• 加工性: 良い (柔らかい表面を掘削することができます, 製粉, または、標準の高速鋼工具、つまり低いツール摩耗でカットします)
• 磁気特性: 強磁性 (超音波テスターなどの磁気検査ツールで動作します)
• 延性: 高い (割れずに180度の曲げに形成できます。)
• タフネス: 中程度から高 (軽度の衝撃で脆性骨折に抵抗します, 例えば。, ウェアハウスコラムを打つフォークリフト)
• ハーデン剤: 公平 (クエンチングと焼き戻しに応答しますが、薄い部品のためにベスト鋼よりも深く硬化しません)

2. hypoeutectoid構造鋼の応用

延性鋼の延性と強度のブレンドにより、グローバルに最も広く使用されている構造鋼になります. 主要な用途は次のとおりです, 実際の例があります:

• 一般的な建設:
• 構造フレームワーク: 住宅および商業ビル用の鋼フレーム (例えば。, 5-ストーリーアパートメントまたは小売店). 米国. ビルダーは、10階建てのオフィスタワーのフレームにA36 Hypoeutectoid鋼を使用しました。 2 数週間早い.
• ビームと列: 床と屋根をサポートするためのIビームとHコラム. ヨーロッパの建設会社は、倉庫の15メートルの長さの梁にS355 hypoeutectoid鋼を使用しました, 3トンのパレットを安全に保持します.
• 機械工学:
• 機械部品: 産業用ポンプとコンプレッサーのフレーム. ドイツの工場では、空気コンプレッサーフレームにA36 Hypoeutectoid鋼を使用しています。延性は機械からの振動を吸収します.
• シャフトと車軸: 短い, 木工機械用の中荷重シャフト (例えば。, テーブルソー).
• 自動車産業:
• シャーシコンポーネント: 乗用車とライトトラック用のフレームレール. トヨタは、カローラのシャーシにS355ハイプセクトイドスチールを使用しています。.
• サスペンションパーツ: コントロールアームとコイルスプリングマウント (スタンピングを介して形成された複雑な形状).
• 造船:
• 船体構造: 小〜medium貨物船の内部フレームと隔壁. 韓国の造船所は、沿岸貨物船にA36 hypoeutectoid鋼を使用しています。 15%.
• 鉄道産業:
• 鉄道線路: レールスリーパー (コンクリート強化抗体繊維鋼) サポートを追跡します. インドの鉄道は、トラックブラケットにA36ハイプセクトイドスチールを使用しています。耐久性は持続します 15+ 年.
• 機関車成分: 燃料タンクシェル (薄い, 延性が必要な形成セクション).
• インフラプロジェクト:
• 橋: 高速道路と歩行者の橋のビームをサポートします. カナダの輸送局は、60メートルの高速道路橋にS355 hypoeutectoid鋼を使用していました。 (≥355MPa) ハンドル 800+ 毎日のトラック.
• 高速道路の構造: ガードレールの投稿と障壁の中央値 (敷地内で簡単にカットしてインストールできます).

3. hypoeutectoid構造鋼の製造技術

Hypoeutectiod Steelの作業性は、製造プロセスを簡単かつ費用対効果の高いものにします. これが段階的な内訳です:

3.1 ローリングプロセス

• ホットローリング: 主要な方法. 鋼は加熱されます 1100 - 1250°Cでバーに押し込まれます, プレート, ビーム, またはシート (例えば。, A36 IビームまたはS355プレート). 熱いローリングは穀物構造を改良し、延性を高めます.
• コールドローリング: 薄いシートに使用されます (例えば。, 自動車シャーシ部品) 室温で. 滑らかな表面と緊密な許容範囲を作成します - 審美的な魅力や正確な寸法を必要とする部品のためのideal.

3.2 熱処理

熱処理は、ほとんどのhypoeutectoidグレードではオプションですが、専門的なニーズに使用されます:

• アニーリング: 加熱されています 750 - 850°C, ゆっくりと冷却. 複雑な加工の硬度を低下させます (例えば。, 自動車サスペンション部品) または、形成後の内部ストレスを緩和します.
• 正規化: 加熱されています 850 - 900°C, 空冷. ブリッジビームのような荷重をかける部品の強度と均一性を向上させる.
• クエンチングと焼き戻し: 標準グレードではまれです (A36/S355) しかし、高強度の低leapotectoidグレードに使用されます (例えば。, S460). 加熱されています 820 - 860°C (水で癒された), で和らげられた 500 - 600°C-機械部品の強度強度.

3.3 製造方法

• 切断: 用途 プラズマ切断 (厚いプレートのために高速) または レーザー切断 (自動車部品のような薄いシートの精度). 低leaToid鋼の柔らかさはきれいになります, バーフリーカット.
• 溶接技術: アーク溶接 (建設に最も一般的です) または スポット溶接 (自動車部品用). 厚さ12mm未満のセクションに予熱する必要はありません。.
• 曲げと形成: プレスブレーキを介して行われます (梁/列用) またはスタンピング (自動車部品用). 高い延性により、ひび割れずに複雑な形に形成できます.

3.4 品質管理

• 検査方法:
• 超音波検査: 内部欠陥をチェックします (例えば。, 穴) 橋の梁のような厚い部分.
• 磁気粒子検査: 表面亀裂を見つけます (例えば。, 建物用の溶接ジョイント).
• 寸法テスト: キャリパーまたはレーザースキャナーが厚さを検証します, 幅, 形状は成績の基準を満たします (例えば。, A36ビーム寸法).
• 認証基準: 会う ASTM A36 (私たち。), で 10025 (ヨーロッパ), または ISO 683-1 (グローバル) 構造的安全性と作業性を確保するため.

4. ケーススタディ: 作用中のhypoeutectoid鋼

4.1 工事: 10-ストーリーオフィスタワー (私たち。)

米国. 建設会社は、シカゴの10階建てのオフィスタワーにA36 Hypoeutectoid鋼を使用しました. チームはA36を選択しました 優れた溶接性 (予熱は保存されていません 15 フロアあたりの時間) そして 高い延性 (HVACシステム用のカスタムブラケットを簡単に形成できます). 建設後のテストは、フレームが風速に耐えたことを示しました 110 km/h—地元の建築基準を測定します. プロジェクトは完了しました 2 数週間早い, 節約 $120,000 人件費.

4.2 自動車: トヨタカローラシャーシ

トヨタは、カローラのシャーシにS355 hypoeutectoid鋼を使用しています. スチール 高い延性 クラッシュエネルギーを吸収する複雑なフレームレールに刻印してください (安全評価の改善), その間 中程度の強さ (引張強度470〜630 MPa) 毎日の運転ストレスを処理します. アルミニウムと比較して, S355はです 30% 溶接が安くなり、トヨタを節約できます $50 生産コストの車ごと.

5. 比較分析: hypoeutectoid鋼Vs. その他の材料

Hypoeutectoid鋼は、代替品までどのように積み重ねられますか? 重要な要素を比較しましょう:

5.1 vs. 他の種類のスチール

5.2 vs. 非金属材料

• コンクリート: depoeutectoid鋼は張力が10倍強く、3倍軽量です. コンクリートは基礎には安くなります, しかし、hypoeutectoid鋼は上部フレーミングに適しています (建物の重量と基礎サイズを縮小します).
• 複合材料 (例えば。, 炭素繊維): 複合材料は軽量ですが、5倍高価です. hypoeutectoid鋼は、予算に優しい方が適しています, 橋やオフィスタワーなどの大規模なプロジェクト.

5.3 vs. その他の金属材料

• アルミニウム合金: アルミニウムは軽量ですが、引張強度が低くなっています (200 - 300 MPA) そして、さらに2倍の費用がかかります. hypoeutectoid鋼は、梁やシャーシなどの負荷を含む部品に適しています.
• ステンレス鋼: ステンレス鋼は腐食に抵抗しますが、3倍の費用がかかり、延性が少なくなります. depoeutectoid鋼は、屋内プロジェクトやコーティングでの屋外での使用に適しています.

5.4 料金 & 環境への影響

• コスト分析: 低下鋼は、最も安価な構造鋼オプションです. その 材料コスト は 50% hypereutectoid鋼よりも低い, そしてその 製造コスト 低いです (予熱はありません, 簡単な溶接). A36を使用した倉庫プロジェクトを保存しました $80,000 vs. 合金鋼の使用.
• 環境への影響: 100% リサイクル可能 (保存します 75% エネルギー対. 新しいスチールを作る). その生産は、過孔鋼やアルミニウムよりも少ないエネルギーを使用します。.

6. Yigu TechnologyのHypoeutectoid構造鋼に関する見解

Yiguテクノロジーで, hypoeutectoid鋼をお勧めします 80% 建物から自動車部品までの構造プロジェクトの主張は、延性の無敵のバランスに感謝します, 溶接性, コスト. その 優れた作業性 製造時間を短縮します, S355のようなグレードは、中荷重のタスクに十分な強度を提供しますが. 腐食防止コーティングと組み合わせて、屋外の寿命を延ばします 5+ 年. パフォーマンスを犠牲にすることなく、手頃な価格を必要とするクライアント向け, hypoeutectoid鋼は明確です, 信頼できる選択 - 他の素材は、日常の構造的ニーズに合わせてその汎用性に一致します.

dypoeutectoid構造鋼に関するFAQ

1. 屋外アプリケーションに長期的に使用できますか?

はい, しかし、それは保護が必要です. 塗料を塗ってください, 亜鉛メッキ, またはエポキシコーティング - これは屋外寿命を10〜20年に延長します. コーティングされていないhypoeutectoid鋼は、湿った状態で錆びます, したがって、橋にはコーティングが不可欠です, 建物, または要素にさらされた自動車部品.

2. hypereutectoid鋼よりも溶接が溶接しやすいです?

絶対に. 薄いセクションには、hypoeutectoid鋼の低い炭素含有量が低いことを意味します (≤12mm), そして、溶接中に割れる可能性は低くなります. hypereutectoid鋼, 対照的に, 250〜300°Cに予熱する必要があり、溶接後の熱処理を加熱する必要があります。.

3. 私のプロジェクトで最高のhypoeutectoidグレードは何ですか?

選ぶ A36 低から中程度の負荷プロジェクトの場合 (住宅建物, ライトトラック) - それは安価で作業しやすいです. 選ぶ S355 中程度の負荷用 (橋, 産業機械) - 降伏強度が高くなっています (≥355MPa) 延性を失うことなく. 高強度のニーズのため (重いトラック, 大きな橋), 使用 S460 (引張強度570–770 MPa).