Keluli struktur kekuatan tinggi S700: Sifat, Aplikasi, Panduan Pembuatan

Metal parts custom manufacturing

S700 Kekuatan High Structural Steel adalah penukar permainan dalam industri tugas berat, terkenal dengan yang luar biasa kekuatan tegangan (700-800 MPA), ketangguhan yang tinggi, dan sifat -sifat kebolehpasaran seimbang dimungkinkan oleh yang dioptimumkan Komposisi kimia (karbon rendah, Mangan sederhana, dan jejak penambahan aloi). Tidak seperti keluli struktur standard seperti S355 atau S460, S700 memberikan kekuatan unggul tanpa mengorbankan kebolehbaburan, menjadikannya sesuai untuk sensitif berat badan, aplikasi beban tinggi dalam pembinaan, Automotif, Marin, dan sektor peralatan berat. 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 yang menuntut kekuatan, ketahanan, dan kecekapan kos.

1. Sifat Bahan Kunci S700 Kekuatan Tinggi Keluli Struktural

Prestasi S700 berpunca dari yang dikalibrasi dengan tepat Komposisi kimia- Karbon rendah untuk kebolehkalasan, Mangan tinggi untuk kekuatan, dan aloi jejak untuk ketangguhan -menyerang keseimbangan antara kuasa dan kebolehgunaan.

Komposisi kimia

Formula S700 mengutamakan kekuatan tinggi, kebolehkalasan, dan formabiliti, dengan julat tetap untuk elemen utama:

  • Kandungan karbon: 0.10-0.20% (cukup rendah untuk memastikan kebolehkalasan yang baik dan elakkan keburukan, cukup tinggi untuk menyokong kekuatan melalui rawatan haba)
  • Kandungan kromium: 0.10-0.30% (Tambahan jejak meningkatkan ketahanan kakisan dan kebolehkerjaan, Kritikal untuk aplikasi laut atau luaran)
  • Kandungan mangan: 1.20-1.60% (Unsur teras untuk kekuatan -menaikkan tegangan dan kekuatan hasil tanpa pembentukan karbida yang berlebihan)
  • Kandungan silikon: 0.20-0.50% (AIDS Deoxidation semasa pembuatan dan menstabilkan sifat mekanikal)
  • Kandungan fosforus: ≤0.03% (dikawal ketat untuk mengelakkan kelembutan sejuk, penting untuk struktur yang digunakan dalam persekitaran suhu rendah seperti jambatan)
  • Kandungan sulfur: ≤0.03% (ultra-rendah untuk mengekalkan ketangguhan yang tinggi dan elakkan retak semasa kimpalan atau pembentukan sejuk)
  • Elemen aloi tambahan: Molybdenum (0.10-0.20%) untuk kekuatan suhu tinggi, Vanadium (0.05-0.10%) untuk penghalusan bijirin -baik pilihan, disesuaikan dengan keperluan aplikasi.

Sifat fizikal

HartaNilai tipikal tetap untuk keluli struktur kekuatan tinggi S700
Ketumpatan~ 7.85 g/cm³ (Sesuai dengan reka bentuk keluli struktur standard, Tiada Penalti Berat Tambahan)
Kekonduksian terma~ 50 w/(m · k) (pada 20 ° C -lebih tinggi daripada keluli alat, membolehkan pelesapan haba yang cekap dalam struktur dikimpal)
Kapasiti haba tertentu~ 0.49 kJ/(kg · k) (pada 20 ° C.)
Pekali pengembangan haba~ 12 x 10⁻⁶/° C. (20-500° C -Kesan lebih tinggi daripada S355, Memerlukan pelarasan kecil dalam struktur dikimpal besar untuk mengelakkan tekanan terma)
Sifat magnetFerromagnet (mengekalkan kemagnetan di semua negeri, Selaras dengan keluli struktur aloi rendah)

Sifat mekanikal

Selepas rawatan haba standard (menormalkan atau pelindapkejutan), S700 memberikan kekuatan utama industri untuk aplikasi struktur:

  • Kekuatan tegangan: ~ 700-800 MPa (30-40% lebih tinggi daripada S460, membolehkan nipis, struktur yang lebih ringan tanpa mengorbankan kapasiti beban)
  • Kekuatan hasil: ~ 550-650 MPa (Memastikan struktur menentang ubah bentuk kekal di bawah beban berat, seperti geladak jambatan atau boom kren)
  • Pemanjangan: ~ 15-20% (dalam 50 mm -kemuluran tinggi, membuatnya Sesuai untuk membentuk sejuk menjadi bentuk kompleks seperti rasuk melengkung)
  • Kekerasan (Brinell): 150-220 Hb (Cukup lembut untuk pemesinan dan kimpalan mudah, Tidak perlu mengisar pasca-kimpalan untuk mengurangkan kelembutan)
  • Kekuatan keletihan: ~ 350-450 MPa (Pada 10 ⁷ kitaran-kritikal untuk struktur beban dinamik seperti komponen penggantungan atau lengan penggali)
  • Kesan ketangguhan: Tinggi (~ 60-80 J/cm² pada -40 ° C)-Perap S690 dalam persekitaran sejuk, menjadikannya sesuai untuk pembinaan arktik atau tinggi.

Sifat kritikal lain

  • Kebolehkalasan yang baik: Kandungan karbon rendah dan sulfur/fosforus terkawal membolehkan kimpalan tanpa memanaskan (untuk bahagian nipis), mengurangkan masa pembinaan oleh 20% vs. Keluli karbon tinggi.
  • Kebolehbaburan yang baik: Pemanjangan tinggi membolehkan lenturan sejuk (sehingga 90 ° untuk 10 plat tebal mm) dan tekan membentuk bentuk tersuai, mengelakkan proses pembentuk panas yang mahal.
  • Rintangan kakisan sederhana: Tambahan kromium dan pilihan galvanizing melindungi daripada hujan, kelembapan, dan bahan kimia perindustrian ringan -sesuai untuk struktur luaran dengan penyelenggaraan yang minimum.
  • Ketangguhan yang tinggi: Mengekalkan kemuluran walaupun pada suhu sub-sifar, mencegah kegagalan tiba-tiba dalam aplikasi cuaca sejuk (Mis., Dek Jambatan Utara).
  • Sesuai untuk membentuk sejuk: Rolling sejuk atau setem tidak berkompromi kekuatan, menjadikannya sesuai untuk komponen automotif atau peralatan yang dihasilkan secara besar-besaran.

2. Aplikasi dunia nyata keluli struktur kekuatan tinggi S700

Nisbah kekuatan-ke-berat S700 menjadikannya pilihan utama bagi industri di mana pengurangan berat badan dan kapasiti beban adalah kritikal. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa:

Industri pembinaan

  • Rasuk struktur: Rasuk jambatan jangka panjang menggunakan S700-kekuatan hasil yang tinggi (550-650 MPA) membolehkan 20% keratan rentas yang lebih nipis daripada S460, memotong berat bahan oleh 15% dan menurunkan kos pengangkutan.
  • Lajur: Lajur bangunan bertingkat tinggi Gunakan kekuatan S700-Kekuatan yang menyokong beban menegak tanpa saiz lajur yang berlebihan, memaksimumkan ruang dalaman.
  • Jambatan: Jambatan lebuh raya atau kereta api di kawasan sejuk menggunakan S700-Ketangguhan kesan yang tinggi (-40° C.) Menentang kerosakan fros, Memperluas hayat perkhidmatan oleh 25% vs. S355.
  • Bangunan: Gudang Perindustrian dengan Kren Overhead Berat Menggunakan Pemegang Kapasiti S700 -Beban 50+ ton kren tanpa tetulang struktur tambahan.

Contoh kes: Firma pembinaan menggunakan S460 untuk jambatan lebuh raya 120 meter tetapi menghadapi kelewatan pengangkutan yang berkaitan dengan berat badan. Mereka beralih ke S700, Mengurangkan berat rasuk sebanyak 18%-Trucks boleh membawa 2 rasuk setiap perjalanan (vs. 1 untuk S460), memotong kos pengangkutan oleh $40,000 dan mempercepatkan pembinaan oleh 3 minggu.

Automotif & Kejuruteraan Mekanikal

  • Industri automotif: Bingkai trak tugas berat atau kenderaan elektrik (EV) casis Gunakan pengurangan berat badan S700 oleh 12% meningkatkan kecekapan bahan api (untuk trak) atau julat bateri (untuk EVS) oleh 8-10%.
  • Komponen penggantungan: Lengan penggantungan trak menggunakan s700-kekuatan keletihan (350-450 MPA) menentang getaran jalan berulang, menurunkan kadar penggantian dengan 30%.
  • Gandar: Gandar treler tugas berat Gunakan S700-Kekuatan Kekuatan Kekuatan 30+ Ton beban tanpa lentur, Mengurangkan downtime penyelenggaraan.
  • Kejuruteraan Mekanikal:
  • Bingkai mesin: Bingkai akhbar perindustrian besar Gunakan sokongan ketegaran S700 -tinggi 10,000+ KN menekan kekuatan, dan kebolehkalasan yang baik Memudahkan perhimpunan bingkai.
  • Gear: Peralatan peralatan berat (Mis., gear penghantaran penggali) Gunakan S700 -Kecacatan Menentang Beban Kejutan, dan formabiliti membolehkan pembentukan gear ketepatan.
  • Aci: Crane Winch Shafts Gunakan kekuatan berbentuk s700 menghalang ubah bentuk aci di bawah 20+ Ton mengangkat beban.

Peralatan berat & Industri Marin

  • Peralatan berat:
  • Penggali: Lengan penggali Gunakan pengurangan berat badan S700 oleh 15% meningkatkan kebolehlaksanaan, dan ketangguhan yang tinggi menahan kesan dari batu atau serpihan.
  • Kren: Boom Crane Mobile Gunakan nisbah s700-kekuatan-ke-berat membolehkan rentang boom yang lebih lama (hingga 80 meter) tanpa berat tambahan.
  • Peralatan perlombongan: Katil trak perlombongan menggunakan s700-Rintangan kakisan sederhana menahan debu dan air saya, memanjangkan kehidupan katil oleh 2 tahun vs. S355.
  • Industri Marin:
  • Struktur kapal: Kapal kargo kapal atau bingkai platform luar pesisir menggunakan s700-Rintangan kakisan sederhana (dengan galvanizing) Menentang air laut, dan kekuatan menyokong 10,000+ beban kargo tan.
  • Platform luar pesisir: Kaki Sokongan Rig Minyak Gunakan S700-Toughs menentang getaran yang disebabkan oleh gelombang, dan kebolehkalasan memudahkan perhimpunan luar pesisir.

3. Teknik pembuatan untuk keluli struktur kekuatan tinggi S700

Menghasilkan S700 memerlukan ketepatan untuk mengimbangi kekuatan dan kebolehkerjaan -kunci kepada kepelbagaiannya di seluruh industri. Inilah proses terperinci:

1. Proses metalurgi (Kawalan Komposisi)

  • Relau arka elektrik (EAF): Kaedah utama -keluli, Mangan, Chromium, dan pilihan molibdenum/vanadium cair pada 1,600-1,700 ° C. Monitor sensor Komposisi kimia untuk menjaga karbon (0.10-0.20%) dan mangan (1.20-1.60%) dalam julat -kritikal untuk kebolehkalasan dan kekuatan.
  • Relau oksigen asas (Bof): Untuk besi besar-sebanyak besi dari relau letupan bercampur dengan keluli sekerap; oksigen menyesuaikan kandungan karbon. Aloi ditambah selepas bertiup untuk mengelakkan pengoksidaan dan memastikan komposisi yang tepat.

2. Proses rolling

  • Rolling panas: Aloi Molten dilemparkan ke dalam papak, Dipanaskan hingga 1,100-1,200 ° C., dan dilancarkan ke dalam pinggan, rasuk, atau bar. Hot Rolling Menapis Struktur Biji Dan Bentuk Komponen Struktural (Mis., I-rasuk atau pinggan rata) kepada saiz standard.
  • Rolling sejuk: Digunakan untuk lembaran nipis (Mis., Komponen casis automotif)-Kemburan digulung pada suhu bilik untuk meningkatkan kemasan permukaan dan ketepatan dimensi. Penyepuh post-rolling (650-700° C.) mengekalkan kebolehbaburan semasa mengekalkan kekuatan.

3. Rawatan haba (Disesuaikan dengan keperluan kekuatan)

Rawatan haba S700 memberi tumpuan kepada memaksimumkan kekuatan tanpa kehilangan kebolehmampuan:

  • Menormalkan: Dipanaskan hingga 850-900 ° C 1-2 jam, disejukkan udara. Mengurangkan tekanan dalaman, Menapis bijirin, dan memberikan kekuatan asas (700 MPA tegangan)-Ia untuk permohonan pembinaan umum.
  • Pelindapkejutan dan pembajaan: Dipanaskan hingga 880-920 ° C. (dipadamkan di dalam air) kemudian marah pada 550-600 ° C. Meningkatkan kekuatan tegangan ke 800 MPA dan meningkatkan ketangguhan digunakan untuk komponen beban tinggi seperti boom kren atau kaki platform luar pesisir.
  • Tekanan pelepasan tekanan: Digunakan selepas kimpalan atau pembentukan sejuk-dipanaskan hingga 600-650 ° C untuk 1 jam, lambat disejukkan. Mengurangkan tekanan sisa, mencegah retak dalam struktur besar seperti dek jambatan.

4. Membentuk dan rawatan permukaan

  • Kaedah membentuk:
  • Tekan pembentukan: Penekan hidraulik (5,000-10,000 tan) Bentuk plat S700 ke dalam rasuk melengkung atau kurungan tersuai -mati pada suhu bilik (pembentukan sejuk) Untuk mengelakkan pembentukan panas yang berintensifkan tenaga.
  • Membongkok: Lenturan sejuk (sehingga 90 ° untuk 10 plat mm) Membuat komponen sudut seperti kerangka bingkai-tiada rawatan haba pasca lentur diperlukan.
  • Kimpalan: Kaedah biasa (Saya, TIG, atau kimpalan arka) bekerja tanpa dipanaskan untuk bahagian nipis (<15 mm); memanaskan (150-200° C.) untuk plat tebal memastikan kebolehkalasan yang baik dan mengelakkan retak.
  • Rawatan permukaan:
  • Lukisan: Cat epoksi atau poliuretana melindungi terhadap kakisan dalam struktur luaran (Mis., jambatan atau bangunan)- Menerapkan hayat perkhidmatan oleh 10+ tahun.
  • Galvanizing: Galvanizing panas (Salutan Zink) digunakan untuk peralatan laut atau perlombongan -menyampaikan air laut atau bahan kimia lombong, Mengurangkan penyelenggaraan oleh 50%.
  • Tembakan letupan: Mengeluarkan karat permukaan atau skala sebelum melukis/galvanizing -memperbaiki lekatan salutan dan memastikan perlindungan kakisan seragam.

5. Kawalan kualiti (Jaminan keselamatan struktur)

  • Ujian kekerasan: Ujian Brinell mengesahkan kekerasan (150-220 Hb)-Mengatakan keluli cukup lembut untuk kimpalan dan pembentukan.
  • Ujian tegangan: Langkah tegangan (700-800 MPA) dan hasil (550-650 MPA) kekuatan -kritikal untuk pematuhan keselamatan struktur (Mis., ISO 630 atau ASTM A572).
  • Analisis mikrostruktur: Mengesahkan saiz bijian seragam dan tiada karbida yang berlebihan ketangguhan yang tinggi dan kebolehkalasan.
  • Pemeriksaan dimensi: CMMS atau Laser Scanners Periksa komponen struktur (Mis., panjang rasuk atau ketebalan plat) hingga ± 1 mm -METS TOLETION INDUSTRI PENYIMPANAN.
  • Ujian kesan: Ujian Charpy V -Notch pada -40 ° C Mengesahkan Kesan Kesan (60-80 J/cm²)-Mengalam prestasi dalam persekitaran yang sejuk.

4. Kajian kes: S700 Kekuatan Tinggi Keluli Struktural dalam Pembuatan Casis EV

Pengilang automotif menggunakan S460 untuk casis EV tetapi menghadapi dua isu: Berat casis (500 kg) Julat bateri terhad, dan masa kimpalan menangguhkan pengeluaran. Mereka beralih ke S700, dengan hasil berikut:

  • Pengurangan berat badan: Kekuatan yang lebih tinggi S700 dibenarkan 20% komponen casis yang lebih nipis - berat jatuh ke 420 kg (16% pengurangan), Meningkatkan julat EV oleh 12 km setiap caj.
  • Kecekapan pengeluaran: S700's kebolehkalasan yang baik dikurangkan masa kimpalan oleh 15% (tidak dipanaskan untuk bahagian nipis)- Kapasiti pengeluaran meningkat oleh 10% (200 Lebih banyak EV setiap bulan).
  • Penjimatan kos: Walaupun 15% Kos bahan yang lebih tinggi, Pengurangan berat badan disimpan \(30 per ev (pengurangan saiz bateri), dan pengeluaran lebih cepat disimpan \)50,000 Penjimatan Tahunan Bulanan -Total: $720,000.

5. S700 Kekuatan Tinggi Struktur Keluli vs. Bahan lain

Bagaimana S700 dibandingkan dengan keluli struktur standard dan bahan alternatif? Mari kita pecahkan:

BahanKos (vs. S700)Kekuatan tegangan (MPA)Kekuatan hasil (MPA)Kesan ketangguhan (-40° C., J/cm²)KebolehkalasanKebolehbaburan
Keluli struktur kekuatan tinggi S700Asas (100%)700-800550-65060-80BaikBaik
Keluli struktur kekuatan tinggi S69095%690-790550-65040-60SederhanaSederhana
S460 Struktur Keluli70%460-560345-46050-70Sangat bagusSangat bagus
S355 Keluli Struktur55%355-510235-35540-60Sangat bagusSangat bagus
Aloi aluminium (6061-T6)300%31027610-15SederhanaBaik

Kesesuaian aplikasi

  • Jambatan jangka panjang: Nisbah kekuatan-ke-berat S700 mengungguli S460/S355-Rasuk THINNER Mengurangkan Kos Berat dan Pengangkutan, Sesuai untuk 100+ Meter menjangkau.
  • Kenderaan EV/Berat: Pengurangan berat badan S700 (vs. S460) meningkatkan kecekapan bahan api atau julat bateri, dan kebolehkalasan yang baik mempercepat nilai pengeluaran -lebih baik daripada aluminium (3X lebih murah).
  • Pembinaan cuaca sejuk: Kesan Kesan S700 (-40° C.) melebihi s690 -sesuai untuk jambatan arktik atau struktur bangunan utara.
  • Marin/luar pesisir: S700's Rintangan kakisan sederhana (dengan galvanizing) Saingan aluminium di 1/3 kos -ideal untuk kapal kapal atau platform luar pesisir.

Pandangan Teknologi Yigu pada keluli struktur kekuatan tinggi S700

Di Yigu Technology, S700 menonjol sebagai mampan, penyelesaian kos efektif untuk beban tinggi, projek sensitif berat. Itu kekuatan tinggi, kebolehkalasan yang baik, dan kebolehbagaian sejuk menjadikannya sesuai untuk pelanggan dalam pembinaan, Automotif, dan industri marin. Kami mengesyorkan S700 untuk casis EV, Jambatan jangka panjang, dan struktur cuaca sejuk-di mana ia mengatasi s460 (pengurangan berat badan) dan S690 (ketangguhan) Semasa menawarkan nilai yang lebih baik daripada aluminium. Sementara lebih mahal daripada S355, keupayaannya untuk memotong penggunaan bahan dan penyelenggaraan sejajar dengan matlamat kami yang mesra alam, penyelesaian pembuatan yang cekap.

Tatal ke atas