S500 Struktur Keluli: Tahu mengenai sifat, Penggunaan & Perbandingan

metal parts custom manufacturing

Sekiranya anda mengusahakan projek tekanan tinggi-seperti jambatan berat, Jentera Perindustrian, atau kenderaan tugas berat-keluli struktur S500 adalah pilihan teratas. Ia memberikan kekuatan yang luar biasa, ketangguhan, dan kebolehpercayaan, Tetapi bagaimana anda tahu jika sesuai untuk kerja anda? Panduan ini memecah sifat utamanya, Penggunaan dunia nyata, langkah pembuatan, dan bagaimana ia menentang bahan lain, Oleh itu, anda boleh membuat keputusan projek yang yakin.

1. Ciri -ciri Bahan Keluli S500

Prestasi S500 berasal dari sifat seimbangnya yang seimbang. Mari kita menyelam ke dalamnyaKomposisi kimiasifat fizikalsifat mekanikal, dan ciri -ciri kritikal lain.

1.1 Komposisi kimia

S500 mengikuti en 10025-6 (standard utama untuk keluli struktur kekuatan tinggi), dengan nisbah aloi yang tepat untuk meningkatkan kekuatan. Di bawah adalah julat elemen biasa:

ElemenSimbolKandungan maksimum/tipikal (%)Peranan utama
Karbon (C)C0.23Meningkatkan kekuatan tanpa kehilangan kemuluran
Mangan (Mn)Mn2.00Meningkatkan kekuatan tegangan dan kebolehkerjaan
Silikon (Dan)Dan0.60Meningkatkan rintangan haba semasa bergulir
Sulfur (S)S0.030Diminimumkan untuk mengelakkan keburukan
Fosforus (P)P0.030Terhad untuk mengelakkan keretakan sejuk
Chromium (Cr)Cr0.70Meningkatkan ketahanan kakisan ringan dan kekerasan
Nikel (Dalam)Dalam1.20Meningkatkan ketangguhan suhu rendah
Molybdenum (Mo)Mo0.30Meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan rintangan keletihan
Vanadium (V)V0.15Menapis struktur bijirin untuk ketahanan yang lebih baik

1.2 Sifat fizikal

Ciri -ciri ini mempengaruhi bagaimana S500 berkelakuan dalam persekitaran yang berbeza:

  • Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (Standard untuk keluli struktur -mudah untuk mengira berat sebahagian untuk projek besar)
  • Titik lebur: 1430-1480 ° C. (berfungsi dengan proses haba pembuatan biasa)
  • Kekonduksian terma: 47 W/(m · k) pada 20 ° C. (Bagus untuk pelesapan haba di jentera)
  • Kapasiti haba tertentu: 450 J/(kg · k) (Mengendalikan perubahan suhu tanpa kerosakan)
  • Pekali pengembangan haba: 13.3 μm/(m · k) (pengembangan yang rendah, Mengurangkan Warping dalam Temps Extreme)

1.3 Sifat mekanikal

Kekuatan mekanikal S500 menjadikannya sesuai untuk beban berat, kerja tekanan tinggi. Nilai utama termasuk:

  • Kekuatan tegangan: 600-750 MPa (mengendalikan daya menarik yang kuat di jambatan atau aci perindustrian)
  • Kekuatan hasil: ≥500 MPa (menentang ubah bentuk kekal -kritikal untuk keselamatan struktur)
  • Pemanjangan: ≥16% (Cukup fleksibel untuk membentuk rasuk atau komponen kompleks)
  • Kekerasan: 180-220 Brinell (Mengimbangi kekuatan dan kemudahan pemesinan)
  • Kesan ketangguhan: ≥34 j pada -40 ° C (Sukar dalam cuaca beku, Sempurna untuk kawasan sejuk seperti Kanada atau Norway)
  • Kekuatan keletihan: ~ 300 MPa (Mengekalkan tekanan berulang, Sesuai untuk bergerak bahagian seperti gear turbin angin)

1.4 Sifat lain

  • Rintangan kakisan: Sederhana (memerlukan galvanizing atau lukisan untuk kegunaan luaran, seperti struktur luar pesisir)
  • Kebolehkalasan: Baik (Bekerja dengan kimpalan MIG/TIG -panas hingga 120-200 ° C disyorkan untuk plat lebih tebal daripada 30mm)
  • Kebolehkerjaan: Sederhana (mudah digerudi atau digiling dengan alat karbida; Anneal untuk lebih lembut, luka lancar)
  • Sifat magnet: Ferromagnet (bertindak balas terhadap magnet, Berguna untuk menyusun atau pemasangan industri)
  • Kemuluran: Tinggi (boleh dibengkokkan atau terbentuk menjadi bentuk melengkung tanpa pecah, seperti bingkai automotif)

2. Aplikasi keluli struktur s500

Kekuatan dan ketangguhan hasil tinggi S500 menjadikannya serba boleh di seluruh industri. Berikut adalah contoh dunia nyata:

2.1 Pembinaan

  • Jambatan: Jambatan Hong Kong -Zhuhai -Macau menggunakan S500 untuk rasuk sokongan tambahannya -ia 500 Kekuatan hasil MPA mengendalikan trafik trak berat dan angin pesisir yang kuat.
  • Bangunan bertingkat tinggi: Menara Shanghai menggunakan S500 dalam sistem pendakap keluli -kekuatannya mengurangkan bilangan bahagian sokongan, Menyimpan ruang.
  • Bangunan perindustrian: Kilang jentera berat (Mis., Loji Peralatan Pembinaan Liebherr) Gunakan s500 untuk rasuk kren -rintangannya memakai penggunaan sehari -hari.

2.2 Automotif

  • Kenderaan tugas berat: Daimler's Actros Trucks Gunakan S500 untuk casis mereka -kekuatan tegangannya (600-750 MPa) melindungi terhadap kesan dari kawasan kasar.
  • Komponen penggantungan: Toyota's Tundra Pickup menggunakan S500 untuk pautan penggantungan -Kemuluran menyerap kejutan jalan, Meningkatkan keselesaan perjalanan.
  • Komponen penghantaran: Penghantaran kenderaan komersial lelaki Gunakan gear s500 -kekuatan keletihan itu bertahan bertahun -tahun putaran berterusan.

2.3 Kejuruteraan Mekanikal

  • Bahagian mesin: Tekanan Penempaan Perindustrian Gunakan S500 untuk bingkai mereka -kekuatan hasil yang tinggi menentang ubah bentuk di bawah 2000+ tekanan tan.
  • Aci: Siemens Game Game Turbin Gunakan S500 untuk aci utama -mengendalikan kekuatan keletihannya 25+ tahun tekanan putaran.
  • Galas: Jentera perlombongan besar (Mis., Lori Haul Rio Tinto) Gunakan perumahan galas s500 -kekerasannya menahan haus dari beban berat.

2.4 Aplikasi lain

  • Peralatan perlombongan: Caterpillar 798 Lori Perlombongan AC Gunakan S500 untuk plat katil mereka -ketangguhannya menentang kesan dari batu.
  • Jentera pertanian: Lexion Claas menggabungkan Gunakan S500 untuk bingkai mereka -rintangan kakisannya (dengan lukisan) berdiri di tanah dan hujan.
  • Struktur luar pesisir: Jaket turbin angin luar pesisir kecil Gunakan S500 (dengan salutan anti-karat)-Saya kekuatan mengendalikan gelombang lautan dan air masin.

3. Teknik pembuatan untuk keluli S500

Menghasilkan S500 berkualiti tinggi memerlukan kawalan aloi dan pemprosesan yang tepat. Inilah proses langkah demi langkah:

3.1 Pengeluaran utama

  • Relau arka elektrik (EAF): Kaedah yang paling biasa -keluli scrap cair pada 1600 ° C, Kemudian elemen aloi (Mn, Cr, Dalam) ditambah untuk mencapai 0.23% C dan tahap sasaran lain.
  • Relau oksigen asas (Bof): Digunakan untuk kelompok besar -besi besi ditukar kepada keluli, Kemudian oksigen ditiup untuk menghilangkan kekotoran sebelum menyesuaikan aloi.
  • Pemutus berterusan: Keluli cair dicurahkan ke dalam acuan untuk membentuk papak, mekar, atau bilet (Bahan mentah untuk pemprosesan sekunder).

3.2 Pemprosesan sekunder

  • Rolling panas: Papak dipanaskan hingga 1150-1250 ° C dan dilancarkan ke dalam rasuk, plat, atau bar -ini meningkatkan kekuatan dan kemuluran (Kunci untuk prestasi S500).
  • Rolling sejuk: Untuk lembaran nipis (digunakan di bahagian automotif), Rolling sejuk meningkatkan kelancaran permukaan dan kekerasan.
  • Rawatan haba:
    • Penyepuhlindapan: Pemanasan hingga 870-910 ° C., penyejukan perlahan -mengurangkan tekanan di bahagian yang dikimpal dan melembutkan keluli untuk pemesinan.
    • Pelindapkejutan/pembajaan: Jarang diperlukan untuk s500 (Rolling panas mencapai kekuatan yang diingini), tetapi digunakan untuk bahagian yang memerlukan kekerasan tambahan (Mis., gear).
  • Rawatan permukaan: Galvanizing (salutan dengan zink) atau lukisan gred laut-melindungi kakisan untuk kegunaan luaran.

3.3 Kawalan kualiti

Untuk bertemu dengan en 10025-6 piawaian, Setiap kumpulan S500 diuji:

  • Analisis kimia: Spektrometer Periksa sama ada tahap elemen (seperti c, Mn) keperluan perlawanan.
  • Ujian mekanikal: Ujian tegangan mengukur kekuatan; Ujian Impak Mengesahkan ketangguhan pada -40 ° C.
  • Ujian tidak merosakkan (Ndt): Ujian ultrasonik mengesan keretakan dalaman; Ujian Radiografi Memeriksa Kualiti Kimpalan.
  • Pemeriksaan dimensi: Laser dan kaliper memastikan rasuk/plat sepadan dengan saiz dan spesifikasi ketebalan.

4. Bagaimana S500 dibandingkan dengan bahan lain

Memilih S500 bergantung pada kos, kekuatan, dan keperluan projek. Begini bagaimana ia disusun:

4.1 Perbandingan dengan keluli lain

BahanKekuatan hasil (MPA)Kesan ketangguhan (J pada -40 ° C.)Kos vs. S500Terbaik untuk
S500 Steel≥500≥34Asas (100%)Struktur beban berat, turbin angin
Keluli karbon (S235JR)≥235≥27 (pada -20 ° C.)60%Bahagian beban rendah (Mis., Rasuk bangunan kecil)
Keluli kekuatan tinggi (S690QL)≥690≥34200%Bahagian beban yang melampau (Mis., platform laut dalam)
Keluli tahan karat (304)≥205≥100350%Persekitaran yang menghakis (Mis., paip kimia)

4.2 Perbandingan dengan logam bukan ferus

  • Aluminium (6061-T6): Aluminium lebih ringan (ketumpatan 2.7 g/cm³ vs. 7.85 g/cm³) tetapi lebih lemah (kekuatan hasil 276 MPA vs. 500 MPA)-Mengesali S500 untuk bahagian yang mengandungi beban.
  • Titanium: Titanium adalah tahan kakisan tetapi kos 12x lebih-S500 (dengan salutan) lebih murah untuk kebanyakan projek luaran.

4.3 Perbandingan dengan bahan komposit

  • Polimer bertetulang gentian (Frp): FRP lebih ringan tetapi mempunyai kekuatan tegangan yang lebih rendah (300 MPA vs. 600-750 MPa)-S500 lebih dipercayai untuk jambatan.
  • Komposit serat karbon: Serat Karbon lebih kuat tetapi kos 8x lebih -menggunakannya untuk aeroangkasa; S500 lebih baik untuk jentera perindustrian.

5. Pandangan Teknologi Yigu pada S500 Struktur Keluli

Di Yigu Technology, S500 adalah pilihan utama kami untuk pelanggan dengan tugas berat, Projek persekitaran sejuk. Kami menggunakannya untuk aci turbin angin dan casis trak berat-≥500 kekuatan hasil MPa memastikan keselamatan, Walaupun -40 ° C kesan ketangguhan berfungsi untuk kawasan utara. Untuk kegunaan luar pesisir, Kami memasangkannya dengan salutan zink-aluminium untuk meningkatkan rintangan kakisan, Memperluas bahagian kehidupan oleh 40%. Ia mengimbangi prestasi dan kos lebih baik daripada banyak alternatif, menjadikannya sesuai untuk menuntut keperluan kejuruteraan.

Soalan Lazim Mengenai Keluli Struktur S500

  1. Bolehkah S500 digunakan dalam suhu beku?
    Ya. Kesannya (≥34 j pada -40 ° C) bermaksud ia tetap kuat dalam keadaan sejuk yang melampau untuk projek di Alaska, Siberia, atau Eropah Utara.
  2. Adakah saya memerlukan alat khas untuk mesin s500?
    Tidak. Alat karbida standard berfungsi dengan baik. Untuk bentuk kompleks, anneal keluli pertama untuk melembutkannya -ini membuat penggerudian dan penggilingan lebih lancar dan lebih cepat.
  3. Bagaimana S500 berbeza dari S460?
    S500 mempunyai kekuatan hasil yang lebih tinggi (500 MPA vs. 460 MPA) dan kekuatan keletihan yang lebih baik (~ 300 MPa vs. ~ 290 MPa) Tetapi kos ~ 15% lebih. Gunakan S460 untuk beban sederhana; S500 untuk projek yang memerlukan kekuatan maksimum (Mis., rasuk sokongan jambatan besar).
Tatal ke atas