738 Aço estrutural: Propriedades, Aplicações, Guia de fabricação

738 O aço estrutural é uma liga de alto desempenho projetada para aplicações de porte de carga pesada, força de mistura, ductilidade, e trabalhabilidade. Ao contrário dos aços carbono padrão, está personalizado Composição química (com elementos de liga como cromo e molibdênio) fornece propriedades mecânicas aprimoradas, tornando -o uma escolha de melhor para a construção, Automotivo, e indústrias de equipamentos pesados. Neste guia, Vamos quebrar suas características principais, Usos do mundo real, processos de fabricação, e como ele se compara a outros materiais - ajudando você a projetos que exigem confiabilidade sob estresse.

1. Propriedades do material -chave de 738 Aço estrutural

O desempenho de 738 O aço estrutural começa com seu equilíbrio Composição química, que molda seu robusto propriedades mecânicas, confiável propriedades físicas, e trabalhabilidade prática.

Composição química

738 A fórmula do aço estrutural é otimizado para resistência e resistência, com elementos -chave, incluindo:

• Teor de carbono: 0.20-0.25% (equilibra força e soldabilidade-mais alto que aços de baixo carbono, mas baixo o suficiente para evitar a fragilidade)
• Conteúdo de manganês: 1.20-1.50% (Aumenta a resistência à tração e a hardenabilidade sem reduzir a ductilidade)
• Conteúdo de silício: 0.20-0.40% (ajuda na desoxidação durante a fabricação e melhora a força)
• Teor de fósforo: ≤0,035% (controlado para evitar a fragilidade, especialmente em ambientes frios)
• Teor de enxofre: ≤0,035% (minimizado para manter a ductilidade e evitar rachaduras durante a formação)
• Elementos de liga adicionais: Cromo (0.40-0.60%, Aumenta a resistência à corrosão), níquel (0.40-0.60%, melhora a resistência), e molibdênio (0.15-0.25%, Aumenta a força de alta temperatura)

Propriedades físicas

Propriedades mecânicas

Após tratamento térmico padrão (normalizando ou atiming e temperando), 738 Aço estrutural oferece desempenho impressionante de carga:

• Resistência à tracção: 650-750 MPA (mais do que os aços estruturais de carbono padrão como A36)
• Força de escoamento: 450-550 MPA (2x maior que A36, Reduzir a espessura do material para peças estruturais)
• Alongamento: 18-22% (em 50 mm - retilidade ductilidade para absorver o impacto, crítico para edifícios resistentes a terremotos)
• Dureza: 180-220 Brinell, 80-90 Rockwell b, 190-230 Vickers (macio o suficiente para usinagem, difícil o suficiente para suportar a carga)
• Força de fadiga: 300-350 MPA (A 10 ⁷ Ciclos - ideais para peças sob estresse repetido, como feixes de ponte ou molduras de veículo)
• Tenacidade de impacto: 60-80 J (a -20 ° C -resistos quebrando em clima frio, Ao contrário dos aços de alto carbono quebradiços)

Outras propriedades críticas

• Soldabilidade: Excelente - Low Carbon e Conteúdo de liga controlada permitem soldagem via MIG, Tig, ou métodos de stick sem pré -aquecer (crítico para construção no local).
• MACHINABILIDADE: Bom-depois de ligas de alta resistência como Titanium; usa aço de alta velocidade padrão (HSS) ferramentas com desgaste mínimo.
• Formabilidade: Muito bom - pode ser pressionado, dobrado, ou enrolado em formas complexas (Por exemplo, vigas de ponte curvadas) sem quebrar.
• Resistência à corrosão (em relação ao aço carbono): Moderado - mais mais que aço carbono simples (Graças ao cromo) mas requer revestimento (Por exemplo, galvanizando) para ambientes marítimos ou severos.
• Ductilidade: Alto - deforma plasticamente sob carga antes de falhar, tornando -o seguro para aplicações estruturais onde a falha repentina é catastrófica.

2. Aplicações do mundo real de 738 Aço estrutural

738 mistura de força de aço estrutural, ductilidade, e a trabalhabilidade o torna ideal para aplicações que carregam cargas pesadas ou voltem para condições variáveis. Aqui estão seus usos mais comuns:

Indústria da construção

• Vigas estruturais: As vigas do piso e do telhado em arranha-céus usam 738-sua força de alto escoamento permite vigas mais finas, reduzindo os custos de peso e material da construção.
• Colunas: Colunas de carga em edifícios comerciais (Por exemplo, shoppings, escritórios) confiar em 738 - abriga cargas verticais de até 500 KN sem flambagem.
• Pontes: Uso de pontes rodoviárias e ferroviárias 738 Para vigas - sua força de fadiga resiste ao estresse do tráfego repetido do veículo, e a ductilidade absorve a energia do terremoto.
• Edifícios: Edifícios resistentes a sísmicos em áreas propensas a terremotos (Por exemplo, Califórnia) Use 738 - seu impacto resistência impede o colapso durante os tremores.

Exemplo de caso: Uma empresa de construção usada 738 Aço estrutural para um prédio de 20 andares em Tóquio. Comparado ao aço A36 padrão, 738 vigas eram 20% mais fino, reduzindo o peso geral da construção por 15% e cortar o uso de concreto (para fundações) por $300,000. O edifício também passou testes sísmicos com deformação mínima.

Indústria automotiva

• Quadros de veículos: Caminhões pesados ​​e utilizadores de SUVs 738 Para quadros de chassi - sua força suporta cargas úteis pesadas (até 10 toneladas) e resiste à dobra de estradas difíceis.
• Componentes de suspensão: Suspensão de caminhão Os braços usam 738 - Fatigue Strength lida com solavancos repetidos, e a ductilidade impede a quebra durante o uso off-road.
• Eixos: Eixos de veículos comerciais (Por exemplo, caminhões de entrega) Use 738 - A força densiles suporta torque dos motores, e a tenacidade do impacto resiste aos danos causados ​​pelo buraco.

Engenharia Mecânica & Equipamento pesado

• Engenharia Mecânica: Quadros de máquinas para prensas industriais e linhas de fabricação usam 738 - a habilidade minimiza a vibração durante a operação, e a maquinabilidade permite montagem precisa dos componentes.
• Engrenagens e eixos: Grandes engrenagens industriais (Por exemplo, em transportadores de fábrica) Use 738 - a caridade resiste a usar, e resistência impede a quebra dos dentes.
• Equipamento pesado:
• Escavadeiras: Bucket Arms and Boom Structures Use 738 - manusera escavando cargas de até 20 toneladas e resiste ao impacto das rochas.
• Guindastes: Booms de guindaste usam 738-alta relação de força / peso permite levantar cargas pesadas (até 100 toneladas) sem dobrar.
• Equipamento de mineração: As molduras de caminhão de transporte de minas usam 738 - resiste à corrosão da água de minas (com galvanização) e lida com cargas úteis de 50 toneladas.

Indústria marinha

• Estruturas de navios: Cascos de navio de carga pequenos e vigas de convés usam 738 - com galvanização ou pintura, resiste à corrosão da água salgada melhor que o aço carbono comum.
• Plataformas offshore: As pequenas estruturas de suporte à plataforma de petróleo offshore usam 738 - suas lidar com cargas de ondas, e a soldabilidade permite a montagem no local.

3. Técnicas de fabricação para 738 Aço estrutural

Produzindo 738 O aço estrutural requer precisão para manter seu equilíbrio químico e propriedades mecânicas. Aqui está o processo:

1. Processos metalúrgicos (Controle de liga)

• Forno de arco elétrico (Eaf): O método primário - aço de arranhão, minério de ferro, e elementos de liga (cromo, níquel, molibdênio) são derretidos a 1.600-1.700 ° C. Monitor de sensores Composição química para garantir carbono, manganês, e ligas atendem a faixas -alvo.
• Forno de oxigênio básico (BOF): Para produção em larga escala-Molter ferro de um forno de explosão é misturado com sucata de aço, Então o oxigênio é soprado para ajustar o teor de carbono. As ligas são adicionadas pós-sopramento às propriedades de ajuste fino.

2. Processos de rolamento

• Rolamento a quente: A liga derretida é lançada em lajes (200-300 mm de espessura), aquecido a 1.100-1.200 ° C., e rolou por uma série de moinhos para formar formas como vigas (I-feixes, Vigas H.), pratos, ou barras. O rolamento a quente melhora a estrutura e a força dos grãos.
• Rolamento frio: Usado para folhas finas (Por exemplo, Para quadros automotivos)-resfriado à temperatura ambiente para melhorar o acabamento da superfície e a precisão dimensional. O rolamento frio aumenta levemente, Portanto, o recozimento pode seguir para restaurar a ductilidade.

3. Tratamento térmico (Força de adaptação)

• Normalização: Aquecido a 850-900 ° C e mantido para 30-60 minutos, Então esfriou no ar. Isso refina o tamanho de grão, equilibrar força e ductilidade, e é o tratamento térmico mais comum para aplicações estruturais.
• Tireização e temperamento: Para necessidades de alta resistência-teatadas a 820-860 ° C (austenitizando), extinto em água para endurecer, Em seguida, temperado a 550-600 ° C para reduzir a fragilidade. Isso aumenta a força de tração para 750 MPA (usado para eixos de equipamento pesado).
• Recozimento: Aquecido a 700-750 ° C e esfriado lentamente-supere o aço para formação de complexos (Por exemplo, vigas de ponte curvadas) ou usinagem.

4. Formação e tratamento de superfície

• Métodos de formação:
• Pressione formação: Usa prensas hidráulicas (1,000-5,000 toneladas) Para moldar vigas ou colunas em perfis personalizados (Por exemplo, colunas cônicas para edifícios modernos).
• Flexão: Usa curvas de rolo para criar formas curvas (Por exemplo, arcos da ponte)—738 A ductilidade permite que a flexão seja tão pequena quanto 5x a espessura do material.
• Soldagem: Soldagem no local de peças estruturais (Por exemplo, conexões de feixe a coluna) Usa a soldagem MIG com metal de carbono de baixo carbono-não é necessário pré-aquecer, economizando tempo de construção.
• Usinagem: Mills e tornos CNC moldam peças de precisão (Por exemplo, Eixos de engrenagem)- usa HSS ou ferramentas de carboneto com fluido de corte para evitar superaquecimento.
• Tratamento de superfície:
• Pintura: Tinta industrial (Por exemplo, epóxi) é aplicado à construção de aço para evitar a ferrugem - comum em edifícios ou pontes interiores.
• Galvanizando: Galvanização a quente (revestimento de zinco) é usado para aço marítimo ou externo (Por exemplo, casco de navio, Plataformas offshore)—Vora a resistência à corrosão para 20+ anos.
• Tiro jateando: Aço de explosões com pequenas contas de metal para remover a escala e a ferrugem - improve a tinta/adesão galvanizante.

5. Controle de qualidade (Foco de segurança estrutural)

• Teste ultrassônico: Verifica os defeitos internos (Por exemplo, rachaduras, vazios) Em vigas ou colunas grossas-críticas para peças de porte de carga.
• Teste radiográfico: Inspeciona soldas por falhas (Por exemplo, porosidade, falta de fusão) nas conexões de ponte ou construção - as soldas podem transportar carga.
• Teste de tração: Verifica a força de tração (650-750 MPA) e força de escoamento (450-550 MPA) para se encontrar 738 especificações.
• Análise de microestrutura: Examina a liga sob um microscópio para confirmar a estrutura uniforme de grão - sem fases quebradiças (Por exemplo, martensita) Isso pode causar falha.
• Teste de impacto: Conduz testes charpy em V -Notch a -20 ° C para garantir a resistência ao impacto (60-80 J)-Crítico para aplicações de clima frio ou sísmico.

4. Estudo de caso: 738 Aço estrutural em booms de guindaste pesados

Um fabricante de equipamentos de construção usou grau A572 padrão 50 Aço para booms de guindaste. Os booms pesavam 800 kg e poderia levantar 50 toneladas - muito pesado para guindastes móveis, que precisavam de booms mais claros para melhorar a manobrabilidade. Eles mudaram para 738 Aço estrutural, com os seguintes resultados:

• Força & Peso: O 738 Boom foi 15% mais fino (de 20 mm para 17 mm) e pesado 680 kg (15% isqueiro) Enquanto levanta o mesmo 50 toneladas - graças à maior força de escoamento de 738.
• Desempenho: O boom mais leve reduziu o peso total do guindaste por 1.2 toneladas, melhorando a eficiência de combustível por 8% e permitir o acesso a locais de construção estreitos (onde guindastes mais pesados ​​não podiam se encaixar).
• Economia de custos: O fabricante salvo $500 por boom em custos de material (menos aço usado) e recebido 20% Mais ordens para o isqueiro, guindastes mais ágeis.

5. 738 Aço estrutural vs.. Outros materiais

Como acontece 738 Aço estrutural Compare com outros materiais estruturais comuns? Vamos quebrá -lo com uma tabela detalhada:

Adequação do aplicativo

• Arranha-céus: 738 é melhor que A36/A572 (vigas mais finas, menor peso) e mais barato que HSLA ou compósitos.
• Guindastes móveis: 738 supera a A572 (mais leve para a mesma força) e é muito mais barato que o alumínio ou compósitos.
• Pontes: 738 é superior ao A36 (Melhor força de fadiga para o tráfego) e mais econômico que o HSLA para a maioria dos projetos.
• Estruturas marinhas: 738 (com galvanização) é mais barato que o alumínio e mais fácil de soldar do que os compósitos, Embora o alumínio tenha melhor resistência à corrosão.

A visão da tecnologia YIGU sobre 738 Aço estrutural

Na tecnologia Yigu, nós vemos 738 Aço estrutural como um cavalo de trabalho econômico para aplicações pesadas. Sua força equilibrada, ductilidade, e soldabilidade o torna ideal para a nossa construção, Automotivo, e clientes de equipamentos pesados. Muitas vezes recomendamos 738 Para vigas de arranha-céus, Booms de guindaste, e estruturas resistentes sísmicas-onde reduz os custos de material (perfis mais finos) e simplifica a soldagem no local. Embora precise de revestimento para ambientes severos, Seu baixo custo e desempenho confiável oferecem melhor valor que HSLA premium ou materiais compostos, alinhando com nosso objetivo de sustentável, soluções práticas.

Perguntas frequentes

1. Pode 738 Aço estrutural ser usado em clima frio?

Sim. 738 Tem excelente resistência ao impacto (60-80 J a -20 ° C.), Então resiste a rachar em climas frios (Por exemplo, norte da Europa, Canadá). É comumente usado para pontes, edifícios, e equipamentos pesados ​​que operam em temperaturas abaixo de zero.

2. Faz 738 O aço estrutural precisa ser revestido para uso ao ar livre?

Sim. Enquanto 738 tem melhor resistência à corrosão do que aço carbono simples, Ainda enferruja na chuva, neve, ou água salgada. Para aplicações ao ar livre (Por exemplo, pontes, guindastes ao ar livre), use pintura (epóxi) ou galvanização (revestimento de zinco) para prolongar sua vida útil para 20+ anos.

3. Como acontece 738 Compare com o aço HSLA para projetos estruturais?

738 tem força de escoamento semelhante ao grau HSLA 65 mas é 10% mais barato e mais fácil de soldar (Não é necessário pré -aquecer). HSLA tem uma resistência a corrosão um pouco melhor, mas 738 é uma escolha melhor para a maioria dos projetos de construção/equipamentos pesados ​​- oferecendo força semelhante a um custo mais baixo e fabricação mais simples.