738H keluli struktur: Sifat, Aplikasi, Panduan Pembuatan

738H Struktur Keluli adalah keluli struktur aloi premium yang direka bentuk untuk senario beban berat tugas, di mana kekuatan yang dipertingkatkan, ketangguhan, dan kebolehkerjaan tidak boleh dirunding. Tidak seperti standard 738 keluli, ia ditapis Komposisi kimia-Dengan penambahan vanadium yang disengajakan dan tahap kromium yang lebih tinggi, Nikel, dan prestasi mekanikal molibdenum -delivers yang unggul, menjadikannya pilihan utama untuk menuntut industri seperti pembuatan peralatan berat dan pembinaan tahan seismik. Dalam panduan ini, Kami akan memecahkan ciri -ciri utamanya, Penggunaan dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain-membantu anda memilihnya untuk projek-projek yang menuntut kebolehpercayaan jangka panjang di bawah tekanan yang melampau.

1. Sifat bahan utama keluli struktur 738H

Prestasi yang menonjol dari keluli struktur 738H bermula dengan seimbang dengan tepat Komposisi kimia, yang membentuk teguhnya sifat mekanikal, konsisten sifat fizikal, dan kebolehkerjaan praktikal.

Komposisi kimia

738Formula H dioptimumkan untuk kekuatan, ketangguhan, dan rintangan haba, dengan elemen utama termasuk:

• Kandungan karbon: 0.22-0.28% (Mengimbangi kekuatan tinggi dan kebolehkalasan-lebih tinggi daripada keluli karbon rendah tetapi dikawal untuk mengelakkan kelembutan)
• Kandungan mangan: 1.30-1.60% (meningkatkan kekuatan tegangan dan kebolehkerjaan semasa mengekalkan kemuluran)
• Kandungan silikon: 0.25-0.45% (AIDS dalam deoksidasi semasa pembuatan dan meningkatkan kestabilan suhu tinggi)
• Kandungan fosforus: ≤0.030% (dikawal ketat untuk mengelakkan kelembutan sejuk, Kritikal untuk aplikasi iklim sejuk)
• Kandungan sulfur: ≤0.030% (diminimumkan untuk mengekalkan kemuluran dan mengelakkan retak semasa pembentukan atau kimpalan)
• Kandungan kromium: 0.50-0.70% (bertambah baik Rintangan kakisan dan kekuatan suhu tinggi berbanding standard 738)
• Kandungan nikel: 0.50-0.70% (Meningkatkan kesan ketangguhan, terutamanya pada suhu sub-sifar)
• Kandungan Molybdenum: 0.20-0.30% (Meningkatkan Rintangan Creep -ideal untuk bahagian -bahagian yang terdedah kepada suhu tinggi yang berpanjangan, Seperti komponen enjin)
• Kandungan vanadium: 0.05-0.10% (Pembezaan utama dari 738 -menghidupkan saiz bijian, meningkatkan ketahanan kekuatan dan keletihan)

Sifat fizikal

Sifat mekanikal

Selepas rawatan haba standard (pelindapkejutan dan pembiakan atau menormalkan), 738H menyampaikan prestasi beban yang terkemuka di industri:

• Kekuatan tegangan: 700-800 MPA (10-15% lebih tinggi daripada standard 738 keluli)
• Kekuatan hasil: 500-600 MPA (10% lebih tinggi daripada 738, membenarkan bahan yang lebih kurus untuk beban yang sama)
• Pemanjangan: 16-20% (dalam 50 MM -mengembalikan kemuluran untuk menyerap kesan, Kritikal untuk struktur yang rawan gempa bumi)
• Kekerasan: 200-240 Brinell, 85-95 Rockwell b, 210-250 Vickers (lebih sukar daripada 738 tetapi masih boleh diminum dengan alat standard)
• Kekuatan keletihan: 330-380 MPA (pada 10 ⁷ kitaran -superior ke 738, Sesuai untuk bahagian di bawah tekanan berulang seperti boom kren)
• Kesan ketangguhan: 70-90 J (pada -20 ° C -15-20% lebih tinggi daripada 738, Menentang retak dalam cuaca sejuk)

Sifat kritikal lain

• Kebolehkalasan: Kandungan aloi karbon yang sangat baik dan terkawal membolehkan kimpalan melalui MIG, TIG, atau kaedah tongkat; memanaskan (150-200° C.) disyorkan untuk bahagian tebal (berakhir 25 mm) Untuk mengelakkan keretakan kimpalan.
• Kebolehkerjaan: Lebih baik daripada aloi kekuatan tinggi seperti titanium; Menggunakan keluli berkelajuan tinggi standard (HSS) atau alat karbida dengan memakai minimum (sedikit lebih perlahan daripada 738 kerana kekerasan yang lebih tinggi).
• Kebolehbaburan: Sangat bagus - boleh ditekan, bengkok, atau dilancarkan menjadi bentuk yang kompleks (Mis., girders jambatan melengkung) tanpa retak, Terima kasih kepada struktur bijirinnya yang halus dari Vanadium.
• Rintangan kakisan: Kandungan kromium yang sederhana hingga lebih tinggi daripada 738 meningkatkan ketahanan hujan, kelembapan, dan bahan kimia ringan; Masih memerlukan salutan (Mis., galvanizing) untuk persekitaran laut atau perindustrian.
• Kemuluran: Tinggi -membentuk secara plastik di bawah beban sebelum gagal, menjadikannya selamat untuk aplikasi struktur di mana keruntuhan tiba -tiba adalah bencana (Mis., Lajur bangunan).

2. Aplikasi dunia sebenar keluli struktur 738H

738Gabungan kekuatan H yang dipertingkatkan, ketangguhan, dan rintangan haba menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mendorong keluli struktur standard ke had mereka. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Industri pembinaan

• Rasuk struktur: Rasuk lantai di bangunan bertingkat tinggi (30+ cerita) Gunakan 738h -kekuatan hasil yang tinggi membolehkan 25% rasuk nipis daripada keluli a36, mengurangkan berat badan dan kos asas.
• Lajur: Lajur Bahan Beban dalam Pencakar Langit Komersial (Mis., menara pejabat) bergantung pada beban menegak 738h -mengendali sehingga sehingga 600 KN tanpa membongkar, Walaupun semasa aktiviti seismik.
• Jambatan: Jambatan lebuh raya jarak jauh (berakhir 100 meter) Gunakan 738h untuk girders utama -kekuatan kelebihan menahan tekanan dari trafik trak berat, dan kesan ketangguhan menyerap tenaga gempa.
• Bangunan: Bangunan tahan seismik di zon berisiko tinggi (Mis., Jepun, California) Gunakan 738h-Kekuatan impak suhu rendahnya menghalang keruntuhan semasa gegaran.

Contoh kes: Firma pembinaan yang digunakan 738h untuk menara kediaman 35 tingkat di Seoul. Berbanding dengan standard 738 keluli, 738H rasuk adalah 22% lebih nipis, penggunaan keluli pemotongan oleh 18% dan penjimatan $450,000 pada kos bahan. Menara itu juga lulus ujian seismik dengan 30% kurang ubah bentuk daripada keperluan kod.

Industri automotif

• Bingkai kenderaan: Lori komersil tugas berat (Mis., 18-Wheelers) Gunakan 738h untuk bingkai casis -kekuatan menyokong muatan sehingga 15 tan, dan penentangan keletihan mengendalikan 1 juta+ batu penggunaan jalan.
• Komponen penggantungan: Senjata penggantungan kenderaan di luar jalan menggunakan ketangguhan 738h-impak yang menentang kerosakan dari batu dan berlubang, dan rintangan kakisan (dengan lukisan) menahan lumpur dan hujan.
• Gandar: Gandar pemacu trak berat menggunakan kekuatan 738h -Kekuatan menahan tork enjin, dan molibdenum menambah rintangan haba untuk memandu jarak jauh.

Kejuruteraan Mekanikal & Peralatan berat

• Kejuruteraan Mekanikal: Bingkai akhbar perindustrian besar menggunakan 738h-kekerasan meminimumkan getaran semasa stamping tekanan tinggi, dan struktur bijirin yang dipersiapkan vanadium menghalang haus dari masa ke masa.
• Gear dan aci: Kotak gear perindustrian untuk sistem penghantar menggunakan 738h -Hardness menentang pakaian gigi, dan kekuatan keletihan mengendalikan 10,000+ jam operasi.
• Peralatan berat:
• Penggali: Lengan baldi penggali besar (10+ kapasiti tan) Gunakan 738h -kekuatan mengendalikan beban menggali, dan kesan ketangguhan menentang kesan batu.
• Kren: Boom Crane Mobile (200+ Kapasiti mengangkat tan) Gunakan nisbah kekuatan ke berat 738h-tinggi membolehkan booms lebih lama tanpa membongkok.
• Peralatan perlombongan: Bingkai trak mengangkut saya (100+ muatan tan) Gunakan rintangan 738h -corrosion (dengan galvanizing) menahan air lombong, dan kekuatan mengendalikan beban berat.

Industri Marin

• Struktur kapal: Hulls dan Rasuk Kapal Kargo Bersaiz Sederhana Gunakan 738h-dengan Galvanizing Hot-Dip, ia menentang kakisan air masin lebih baik daripada standard 738 atau keluli A36.
• Platform luar pesisir: Struktur sokongan turbin angin luar pesisir kecil menggunakan gelombang dan angin yang mengendalikan gelombang 738h, dan kebolehkalasan membolehkan perhimpunan di lokasi.

3. Teknik pembuatan untuk keluli struktur 738H

Menghasilkan keluli struktur 738H memerlukan ketepatan untuk mengekalkan keseimbangan aloi dan sifat yang dipertingkatkan. Inilah prosesnya:

1. Proses metalurgi (Ketepatan aloi)

• Relau arka elektrik (EAF): Kaedah utama -keluli scrap, bijih besi, dan jumlah elemen pengalihan yang tepat (Chromium, Nikel, Molybdenum, Vanadium) cair pada 1,650-1,750 ° C. Monitor sensor masa nyata Komposisi kimia untuk memastikan vanadium, Karbon, dan elemen lain berada dalam julat yang ketat (Kritikal untuk prestasi 738h).
• Relau oksigen asas (Bof): Untuk besi besar-sebanyak besi dari relau letupan bercampur dengan keluli sekerap, Kemudian oksigen ditiup untuk menyesuaikan kandungan karbon. Aloi (terutamanya vanadium) ditambah selepas bertiup untuk mengelakkan pengoksidaan.

2. Proses rolling

• Rolling panas: Aloi cair dilemparkan ke dalam papak (200-350 mm tebal), Dipanaskan hingga 1,150-1,250 ° C., dan melancarkan satu siri kilang untuk membentuk bentuk seperti I-Beams, H-Beams, plat, atau bar. Struktur bijirin Rolling Hot Rolling, dan penyejukan terkawal mengekalkan faedah-faedah pemadatan bijirin Vanadium.
• Rolling sejuk: Digunakan untuk lembaran nipis (Mis., Komponen bingkai automotif)-Kemburan digulung pada suhu bilik untuk meningkatkan kemasan permukaan dan ketepatan dimensi. Penyepuh post-rolling (700-750° C.) mengembalikan kemuluran semasa bekerja sejuk.

3. Rawatan haba (Meningkatkan prestasi)

• Menormalkan: Dipanaskan hingga 880-920 ° C dan diadakan untuk 45-60 minit, kemudian disejukkan di udara. Saiz bijirin ini, Mengimbangi kekuatan dan kemuluran, dan digunakan untuk bahagian struktur umum (Mis., Lajur bangunan).
• Pelindapkejutan dan pembajaan: Rawatan pilihan untuk bahagian berprestasi tinggi-dipanaskan hingga 830-870 ° C (austenitizing), dipadamkan di dalam air untuk mengeras, kemudian marah pada 580-620 ° C untuk mengurangkan kelembutan. Ini meningkatkan kekuatan tegangan untuk 800 MPA dan digunakan untuk boom kren atau gandar.
• Penyepuhlindapan: Dipanaskan hingga 720-760 ° C dan disejukkan perlahan-melekatkan keluli untuk pembentukan kompleks (Mis., Rasuk jambatan melengkung) atau pemesinan ketepatan.

4. Membentuk dan rawatan permukaan

• Kaedah membentuk:
• Tekan pembentukan: Menggunakan tekanan hidraulik (2,000-6,000 tan) untuk membentuk profil tersuai (Mis., Lajur bangunan tirus) dari plat 738h.
• Membongkok: Menggunakan bender roll untuk membuat bentuk melengkung (Mis., gerbang jambatan)Kemuluran -738h membolehkan lenturan radii sekecil 6x ketebalan bahan.
• Kimpalan: Kimpalan sendi struktur di tempat (Mis., Sambungan rasuk-ke-lajur) menggunakan logam pengisi rendah aloi (Mis., E7018) untuk memadankan kekuatan 738h; Bahagian tebal memanaskan retak kimpalan.
• Pemesinan: CNC Mills and Lathes membentuk bahagian ketepatan (Mis., Aci gear)-Mengesali alat karbida dengan pemotongan cecair untuk mengendalikan kekerasan 738h yang lebih tinggi.
• Rawatan permukaan:
• Lukisan: Cat epoksi perindustrian digunakan untuk bahagian struktur pedalaman (Mis., Rasuk bangunan) Untuk mengelakkan karat -last 10-15 tahun dengan penyelenggaraan.
• Galvanizing: Galvanizing panas (Salutan Zink, 80-100 μm tebal) digunakan untuk bahagian luar atau marin (Mis., Booms Crane, kapal kapal)-Membuat rintangan kakisan untuk 25+ tahun.
• Tembakan letupan: Letupan keluli dengan manik keluli untuk mengeluarkan skala dan karat -memperbaiki lekatan/lekatan galvanizing dan kemasan permukaan.

5. Kawalan kualiti (Jaminan Prestasi)

• Ujian ultrasonik: Pemeriksaan untuk kecacatan dalaman (Mis., retak, lompang) di bahagian tebal (Mis., Booms Crane)-Kekalan untuk keselamatan galas beban.
• Ujian Radiografi: Memeriksa kimpalan untuk kelemahan (Mis., keliangan, Kekurangan gabungan) Di Jambatan atau Bangunan Bersama -Mempertahankan Kimpalan Padankan Kekuatan 738H.
• Ujian tegangan: Mengesahkan kekuatan tegangan (700-800 MPA) dan kekuatan hasil (500-600 MPA) untuk memenuhi spesifikasi 738h.
• Analisis mikrostruktur: Meneliti aloi di bawah mikroskop untuk mengesahkan kesan pemusnahan bijirin vanadium-tiada bijirin besar atau fasa rapuh (Mis., martensit) yang boleh menyebabkan kegagalan.
• Ujian kesan: Menjalankan ujian charpy v -notch pada -20 ° C dan -40 ° C untuk memastikan kesan ketangguhan (70-90 J)-Kekalan untuk aplikasi iklim sejuk atau seismik.

4. Kajian kes: 738H Struktur keluli dalam bingkai trak perlombongan besar

Pengeluar peralatan perlombongan menggunakan standard 738 keluli untuk bingkai trak jarak 150 tan. Bingkai ditimbang 3,500 kg dan pembaikan kerap diperlukan (setiap 2 tahun) Kerana retak keletihan dari beban berat. Mereka beralih ke 738h, dengan hasil berikut:

• Kekuatan & Ketahanan: 738H bingkai adalah 18% lebih ringan (3,000 kg) Semasa mengendalikan muatan 150 tan yang sama-terima kasih kepada kekuatan hasil yang lebih tinggi. Keretakan keletihan dihapuskan, dan jangka hayat bingkai meningkat kepada 5 tahun (2.5x lebih lama daripada 738).
• Prestasi: Bingkai ringan mengurangkan penggunaan bahan api trak oleh 12% dan dibenarkan kelajuan mengangkut lebih cepat (5 km/h lebih cepat), Meningkatkan pengangkutan bijih harian oleh 8%.
• Penjimatan kos: Pengilang disimpan $20,000 setiap trak dalam kos pembaikan tahunan dan diterima 15% Lebih banyak pesanan untuk trak yang lebih tahan lama.

5. 738H keluli struktur vs. Bahan lain

Bagaimana 738h dibandingkan dengan keluli struktur standard dan bahan berprestasi tinggi? Mari kita pecahkan dengan jadual terperinci:

Kesesuaian aplikasi

• Bangunan bertingkat tinggi: 738H lebih baik daripada 738/hsla (Rasuk yang lebih nipis, berat badan yang lebih rendah) dan lebih murah daripada komposit -ideal untuk 30+ struktur cerita.
• Peralatan perlombongan: 738H outperforms 738 (jangka hayat yang lebih lama, berat badan yang lebih ringan) dan jauh lebih murah daripada aluminium/komposit -sempurna untuk trak jarak berat.
• Jambatan iklim sejuk: 738Ketangguhan kesan unggul H (-20° C.) menjadikannya lebih baik daripada A36/HSLA -Resist musim sejuk retak.
• Struktur Marin: 738H (dengan galvanizing) lebih murah daripada aluminium, lebih kuat daripada 738, dan lebih mudah dikimpal daripada komposit-sesuai untuk kapal kecil ke sederhana.