S420構造鋼: プロパティのガイド, 用途 & 比較

建設中の場合, 自動車, または機械工学, S420構造鋼はあなたが理解したい材料です. それはその高強度と信頼性で知られていますが、特定のプロジェクト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, 実世界のアプリケーション, 製造プロセス, そして、それが他の材料に対してどのように積み重なるか, したがって、自信を持って選択することができます.

1. S420鋼の材料特性

S420の人気はバランスのとれたものです, 高性能特性. それに飛び込みましょう化学組成, 物理的特性, 機械的特性, もっと.

1.1 化学組成

S420の要素 (のために 10025-2 基準) その強さと耐久性を定義します. これが典型的な範囲です:

1.2 物理的特性

これらの特性は、さまざまな環境でS420がどのように機能するかに影響します:

• 密度: 7.85 g/cm³ (構造鋼の標準, 重量を計算しやすい)
• 融点: 1450–1500°C (一般的な製造熱プロセスで動作します)
• 熱伝導率: 50 w/(M・k) 20°Cで (機械の熱分布に適しています)
• 比熱容量: 460 J/(kg・k) (損傷せずに温度の変化を処理します)
• 熱膨張係数: 13.5 μm/(M・k) (低拡張, 極端な温度でゆがみを減らす)

1.3 機械的特性

S420の機械的強度により、重い負荷に最適です. 重要な値は含まれます:

• 抗張力: 510–680 MPa (橋または車両フレームの力を引くハンドル)
• 降伏強度: ≥420MPa (圧力下で永久曲げ抵抗性 - 構造部品のために重要です)
• 伸長: ≥19％ (ビームまたはコンポーネントに形作るのに十分な柔軟性)
• 硬度: 160–200ブリネル (切断/掘削の強さと容易さのバランス)
• 衝撃の靭性: -20°Cで27 j以上 (寒い気候では大変, 北部の建設プロジェクトに最適です)

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の亜鉛メッキまたは塗装が必要です, 橋のように)
• 溶接性: 素晴らしい (MIGで動作します, ティグ, またはアーク溶接 - 薄いシートの特別な予熱はありません)
• 加工性: 良い (簡単にドリルしました, 製粉, または、標準ツールでカットします)
• 磁気特性: 強磁性 (磁石に応答します, 産業選別に役立ちます)
• 延性: 高い (壊れずに複雑な形に曲がることができます, 自動車サスペンション部品のように)

2. S420構造鋼のアプリケーション

S420の高降伏強度により、業界全体で多用途があります. ここに実際の例があります:

2.1 工事

• 橋: クイーンズフェリーの交差点 (スコットランド) メインサポートビーム（IT）にS420を使用します 420 MPA降伏強度は、交通量の多いものと風の荷重を処理します.
• 高層ビル: シャード (ロンドン) スチールコアでS420を使用します。, スペースを節約します.
• 工業用建物: 重機のある工場 (自動車植物のように) クレーンレールにS420を使用します - 抵抗を着用することは絶え間ない使用に耐えます.

2.2 自動車

• 頑丈なトラック: ボルボFHトラックはシャーシにS420を使用します。.
• サスペンションコンポーネント: BMW X5のサスペンションアームはS420を使用しています。延性はショックを吸収します, 乗り心地の快適さを改善します.
• トランスミッションパーツ: メルセデスベンツトラックトランスミッションはS420ギアを使用します。.

2.3 機械工学

• 機械部品: 工業用ポンプは、シャフトにS420を使用します。.
• ベアリング: 大規模な製造機 (ペーパーミルのように) S420ベアリングハウジングを使用します。安定性はベアリングを整列させ続けます.
• ギア製造: 風力タービンギアはS420を使用します - 疲労強度は長年の絶え間ない動きに耐えます.

2.4 その他のアプリケーション

• マイニング機器: Caterpillar Mining TrucksはベッドプレートにS420を使用します。タフネスは岩からの影響に耐えます.
• 農業機械: John Deere Combine HarvestersはフレームにS420を使用します。.
• オフショア構造: 小さなオフショアウィンドタービンベースはS420を使用しています (腐食防止コーティング付き) - 筋力は海の波を処理します.

3. S420スチールの製造技術

高品質のS420を生成するには、厳密な制御が必要です. これが段階的なプロセスです:

3.1 一次生産

• 電気弧炉 (EAF): 最も一般的な方法-Scrap鋼は1600°Cで溶けます, 次に、要素を合金化します (Mn, cr) 適切な構成に到達するために追加されます.
• 基本的な酸素炉 (bof): 大きなバッチに使用されます - アイアン鉱石はスチールに変換されます, その後、不純物を除去するために酸素が吹き込まれます.
• 継続的なキャスト: 溶けた鋼は、スラブやビレットを作るために金型に注がれます (二次処理のための原料).

3.2 二次処理

• ホットローリング: スラブは1200°Cに加熱され、梁に転がります, シート, またはバー - これにより、強度と延性が向上します.
• コールドローリング: 薄いシート用 (自動車部品で使用されます), コールドローリングにより、スチールはよりスムーズで硬くなります.
• 熱処理: アニーリング (900°Cに加熱, その後、ゆっくりと冷却します) 溶接部品のストレスを減らします; 消光 (迅速な冷却) ギアの硬度を高めます.
• 表面処理: 亜鉛メッキ (亜鉛でのコーティング) ブリッジ手すりのような屋外部品で使用される錆から保護します.

3.3 品質管理

enに会うために 10025-2 基準, S420のすべてのバッチがテストされています:

• 化学分析: 分光計は、要素レベルのかどうかを確認します (cのように, Mn) 一致する要件.
• 機械的テスト: 引張試験は強度を測定します; 衝撃テストは、-20°Cでタフネスをチェックします.
• 非破壊検査 (NDT): 超音波検査では、内部亀裂が見つかります; X線撮影テストでは、溶接品質を確認します.
• 寸法検査: レーザーとキャリパーは、ビーム/シートが正しいサイズであることを保証します.

4. S420が他の材料と比較する方法

S420の選択はコストに依存します, 強さ, およびプロジェクトのニーズ. これがどのように積み重ねられますか:

4.1 他の鋼との比較

4.2 非鉄金属との比較

• アルミニウム (6061-T6): アルミニウムは軽量です (密度 2.7 g/cm³vs. 7.85 g/cm³) しかし、弱い (降伏強度 276 MPA対. 420 MPA) - 負荷をかける部品のS420を使用します.
• チタン: チタンは腐食耐性ですが、8倍以上の費用がかかります (コーティング付き) ほとんどの屋外プロジェクトでは安いです.

4.3 複合材料との比較

• 繊維強化ポリマー (FRP): FRPは軽量ですが、引張強度が低くなっています (300 MPA対. 510–680 MPa)—S420は橋に対してより信頼性が高くなります.
• 炭素繊維複合材料: 炭素繊維は強いですが、それ以上の費用がかかります - 航空宇宙用にそれを使用します; S420は産業機械に適しています.

5. S420構造鋼に関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, 過度のコストなしで高強度を必要とするクライアントにはS420をお勧めします. トラックのシャーシや産業用クレーンレールなど、頑丈なプロジェクトのための私たちの頼りになります。 420 MPAの降伏強度は、安全性を確保しながら材料の使用を削減します. 私たちはしばしばそれを亜鉛 - アルミニウムコーティングと組み合わせて耐性耐性を高めます, 生命を延長します 25%. パフォーマンスと予算のバランスをとるクライアントの場合, S420は汎用性が比類のないものです.

S420構造鋼に関するFAQ

1. S420は寒い気候で使用できますか?
   はい. その衝撃の靭性 (-20°Cで27 j以上) 凍結天候に強い状態を維持することを意味します - カナダの橋や建物のためのideal, スカンジナビア, または中国北部.
2. S420を機械加工するための特別なツールが必要ですか？?
   いいえ. S420は機械加工性が良好です。標準炭化物ドリルと粉砕ツールは正常に機能します. 厚いシート用, クーラントを使用して、過熱を防ぎます.
3. S420はS355JRとどのように異なりますか?
   S420の降伏強度は高くなっています (420 MPA対. 355 MPA) そして、費用は約15％増加します. 中荷重部品にはS355JRを使用します (例えば。, 小さな橋) 重荷部品のS420 (例えば。, トラックフレーム).