Se você está trabalhando em projetos de alto estresse-como máquinas pesadas ou transmissões automotivas-EN24 Aço estrutural é um nome que você precisa saber. Este aço de liga se destaca por sua força e resistência excepcionais, Mas como ele se sai em cenários do mundo real? Este guia quebra tudo, desde sua composição química até o seu custo, Então você pode decidir se é certo para o seu próximo projeto.
1. Propriedades do material do aço estrutural EN24
O desempenho da EN24 começa com suas propriedades cuidadosamente equilibradas. Vamos mergulhar nos detalhes que o tornam uma escolha de alta para aplicativos de alta demanda.
1.1 Composição química
O Composição química do EN24 é o que lhe dá força. Abaixo está uma faixa padrão (para 10083-3):
Elemento | Intervalo de conteúdo (%) | Função -chave |
Carbono (C) | 0.36 – 0.44 | Aumenta a dureza e a resistência à tração |
Manganês (Mn) | 0.60 – 0.90 | Melhora a ductilidade e a soldabilidade |
Silício (E) | 0.10 – 0.40 | Aumenta a resistência ao calor durante a fabricação |
Enxofre (S) | ≤ 0.050 | Minimizado para evitar a fragilidade |
Fósforo (P) | ≤ 0.050 | Controlado para evitar rachaduras |
Cromo (Cr) | 0.90 – 1.20 | Aumenta a resistência e resistência ao desgaste |
Níquel (Em) | 1.30 – 1.70 | Aumenta a resistência ao impacto, especialmente em baixas temperaturas |
Molibdênio (MO) | 0.15 – 0.25 | Melhora a hardenabilidade e a resistência à fadiga |
Outros elementos de liga | Valores de rastreamento (Por exemplo, cobre) | Nenhum grande impacto nas propriedades principais |
1.2 Propriedades físicas
EN24's propriedades físicas torná -lo adequado para condições extremas:
- Densidade: 7.85 g/cm³ (O mesmo que a maioria dos aços estruturais)
- Ponto de fusão: 1420 - 1460 ° C.
- Condutividade térmica: 44 C/(m · k) a 20 ° C. (menor que o aço carbono, Então aquece lentamente)
- Capacidade de calor específico: 465 J/(kg · k)
- Coeficiente de expansão térmica: 13.0 × 10⁻⁶/° C. (20 - 100 ° C., estável para peças de precisão)
1.3 Propriedades mecânicas
Estas são as características que mais importam para aplicações de alto estresse:
- Resistência à tracção: 800 – 1000 MPA (Depois de terring e temperamento)
- Força de escoamento: ≥ 600 MPA
- Alongamento: ≥ 12% (flexibilidade suficiente para se formar sem quebrar)
- Dureza: 240 – 300 Hb (Escala Brinell, pode ser aumentado com tratamento térmico)
- Resistência ao impacto: ≥ 50 J a -40 ° C. (Excelente para ambientes frios)
- Resistência à fadiga: ~ 400 MPa (lida com cargas repetidas, como eixos do motor)
- Efeitos de endurecimento e temperamento: Tireização (Resfriamento rápido) seguido de temperamento (aquecimento para 500 - 600 ° C.) Aumenta a força enquanto mantém a resistência - crítica para engrenagens e eixos.
1.4 Outras propriedades
- Resistência à corrosão: Moderado (Precisa de revestimentos como revestimento cromado ou lubrificação para uso ao ar livre)
- Soldabilidade: Justo (requer pré -aquecimento para 200 – 300°C to prevent cracks; Recomenda-se o tratamento térmico pós-soldado)
- MACHINABILIDADE: Bom (melhor quando recozido para reduzir a dureza)
- Propriedades magnéticas: Ferromagnético (funciona com ferramentas de inspeção magnética)
- Ductilidade: Moderado (pode ser dobrado, mas não tão facilmente quanto o aço de baixo carbono)
- Resistência: Alto (resiste a quebrar sob impactos repentinos, Como um carro batendo em um buraco)
2. Aplicações do aço estrutural EN24
A força e resistência do EN24 o tornam ideal para peças que enfrentam cargas ou choques pesados. Aqui estão seus usos mais comuns:
- Engenharia Mecânica:
- Engrenagens: Usado em caixas de câmbio industrial (Por exemplo, para sistemas transportadores) por causa de sua resistência ao desgaste. Um fabricante alemão usa o EN24 para suas caixas de câmbio de 10 toneladas, que duram 50% mais do que aqueles feitos com aço carbono.
- Eixos: Powers bombas e turbinas - a resistência à fadiga do EN24 impede a rachadura de rotação constante.
- Eixos: Suporta máquinas pesadas (Por exemplo, empilhadeiras) Graças à sua alta força de escoamento.
- Indústria automotiva:
- Componentes de transmissão: Conjuntos de equipamentos e eixos de acionamento em caminhões e SUVs. A U.S.. A marca de caminhão usa o EN24 para seus eixos de transmissão, qual manipulação 300+ potência sem falhar.
- Peças de suspensão: Montagens de amortecedor - a resistência de impacto do EN24 se resume a estradas difíceis.
- Máquinas industriais:
- Rolamentos: Usado em grandes motores elétricos (Por exemplo, para fábricas) por causa de sua dureza.
- Rolos: Para fábricas de aço - o EN24 resiste ao desgaste de folhas de metal quente.
- Construção:
- Componentes estruturais: Vigas pesadas em edifícios industriais (Por exemplo, armazéns com guindastes no alto).
- Vigas e colunas: Em pontes que carregam caminhões pesados - os suportes de força de tração da EN24 10+ Cargas toneladas.
- Construção naval:
- Componentes do casco: Para pequenos navios de carga - a dureza do EN24 resiste a ondas e colisões.
- Indústria ferroviária:
- Rodas: Para trens de frete - a resistência ao desgaste dos anos2 reduz os custos de manutenção.
- Eixos: Suporta vagões de trem (Por exemplo, portadores de carvão) Graças à sua alta força.
3. Técnicas de fabricação para o aço estrutural EN24
Transformar o EN24 em peças utilizáveis requer processos precisos. Aqui está como é feito:
3.1 Processos de rolamento
- Rolamento a quente: O método principal. O aço é aquecido para 1150 - 1250 ° C e pressionado em formas (barras, pratos, Esquecimento). O EN24 lamado a quente tem uma superfície áspera, mas de alta resistência.
- Rolamento frio: Raramente usado para o EN24 (já que muitas vezes é tratado térmico mais tarde), mas feito para folhas finas que precisam de um acabamento suave.
3.2 Tratamento térmico
O tratamento térmico é crítico para o desempenho do EN24:
- Recozimento: Aquecido para 820 - 850 ° C., mantido, Em seguida, esfriou lentamente. Reduz a dureza para usinagem mais fácil.
- Normalização: Aquecido para 850 - 900 ° C., resfriado no ar. Melhora a uniformidade em grandes partes.
- Tireização e temperamento: O passo mais importante. O aço é aquecido para 830 - 860 ° C. (extinto em óleo), então temperado em 500 - 600 ° C.. Isso cria um equilíbrio de força e resistência.
3.3 Métodos de fabricação
- Corte: Usos corte de plasma (para placas grossas) ou Corte de oxi-combustível (para barras). O alto teor de carbono do EN24 significa corte mais lento que o aço de baixo carbono.
- Técnicas de soldagem: Soldagem de arco (mais comum) e soldagem a laser (Para peças de precisão). Pré -aquecer é uma obrigação - soma, E você receberá rachaduras.
- Flexão e formação: Feito quando o aço é recozido (amolecido). EN24 pode ser dobrado em formas simples (Por exemplo, Suportes) Mas não curvas complexas.
3.4 Controle de qualidade
- Métodos de inspeção:
- Teste ultrassônico: Verifica os defeitos internos (Por exemplo, buracos) em esquecimento.
- Inspeção magnética de partículas: Encontra rachaduras na superfície (Por exemplo, em engrenagens).
- Padrões de certificação: Deve se encontrar ISO 683-3 (aços de liga para extinguir e temperamento) e e 10204 (Certificação de material) para garantir a qualidade.
4. Estudos de caso: EN24 em ação
4.1 Engenharia Mecânica: Um eixo de turbina eólica
Uma empresa dinamaresa de energia eólica usou o EN24 para o seu 2.5 Eixos de turbina MW. Os eixos enfrentam rotação constante (1500 RPM) e cargas de vento. Depois 5 anos, Os testes não mostraram sinais de fadiga - a resistência à fadiga da EN24 manteve os eixos funcionando. Sem en24, a empresa teria que substituir os eixos a cada 2 anos.
4.2 Automotivo: Uma transmissão de caminhão
Um fabricante de caminhão japonês mudou para o EN24 para seus conjuntos de equipamentos de transmissão. Anteriormente, Eles usaram aço carbono, que falhou depois 100,000 milhas. Engrenagens EN24 agora duram 200,000+ milhas, Cortando os custos de manutenção por 40%. A chave? Resistência e resistência ao desgaste do EN24.
5. Análise comparativa: En24 vs.. Outros materiais
Como o EN24 se compara a outras opções? Vamos comparar:
5.1 vs.. Outros tipos de aço
Recurso | EN24 Aço estrutural | Aço carbono (A36) | Liga de aço (En19) |
Resistência à tracção | 800 – 1000 MPA | 400 – 550 MPA | 620 – 780 MPA |
Resistência ao impacto (a -40 ° C.) | ≥ 50 J. | ≤ 20 J. | ≥ 40 J. |
Custo (por tom) | \(1,200 – \)1,500 | \(600 – \)800 | \(800 – \)1,000 |
5.2 vs.. Materiais não metálicos
- Concreto: EN24 é 10x mais forte em tensão e 3x mais leve. Mas concreto é mais barato para fundações. Por exemplo, Uma ponte usa concreto para sua base e EN24 para suas vigas portadoras de carga.
- Materiais compostos (Por exemplo, fibra de carbono): Os compósitos são mais leves, mas 2x mais caros. O EN24 é melhor para peças que precisam de alta resistência a um custo menor (Por exemplo, caixas de câmbio).
5.3 vs.. Outros materiais metálicos
- Ligas de alumínio: O alumínio é mais leve, mas tem menor resistência à tração (200 – 300 MPA). EN24 é melhor para cargas pesadas (Por exemplo, eixos de caminhão).
- Aço inoxidável: Aço inoxidável resiste à corrosão, mas custa 3x mais. EN24 é uma escolha melhor para peças internas (Por exemplo, caixas de câmbio) ou peças que podem ser revestidas.
5.4 Custo & Impacto ambiental
- Análise de custos: O custo do material do EN24 é maior que o aço carbono, Mas é uma vida útil mais longa (50%+ em muitos casos) torna mais barato com o tempo. Custo de fabricação também é maior (devido ao pré -aquecimento para soldagem), Mas isso é compensado por menos substituições.
- Impacto ambiental: En24 é 100% reciclável (salva 75% Energia vs.. Fazendo novo aço). Sua produção usa mais energia que o aço carbono, mas menor que o aço inoxidável.
6. Vista da tecnologia YIGU sobre aço estrutural EN24
Na tecnologia Yigu, Recomendamos o EN24 para aplicações de alto estresse, onde a durabilidade é fundamental. Isso é Excelente força de tração e Resistência à fadiga torne -o perfeito para peças mecânicas como engrenagens e eixos. Frequentemente emparelhamos o EN24 com nossos revestimentos anti-vestir para prolongar sua vida útil por 30%+. Enquanto o custo de fabricação do EN24 é maior, Sua confiabilidade a longo prazo economiza dinheiro aos clientes. Para projetos que não podem pagar o fracasso - como caixas industriais ou transmissões de caminhões - o EN24 é a escolha inteligente.
Perguntas frequentes sobre o aço estrutural EN24
- Pode en24 ser soldado sem pré -aquecer?
Não - gritando para 200 - 300 ° C é necessário. O conteúdo de alto carbono e liga do EN24 torna propenso a rachaduras se forem soldadas frias. Tratamento térmico pós-solda (Por exemplo, recozimento) também é recomendado para reduzir o estresse.
- É EN24 adequado para uso ao ar livre?
Depende. EN24's Resistência à corrosão é moderado - assado, Vai enferrujar em ambientes molhados ou salgados. Para uso ao ar livre, Adicione um revestimento (Por exemplo, tinta cromada de revestimento ou epóxi) para protegê -lo.
- Como o EN24 se compara ao EN19?
EN24 é mais forte (resistência à tracção: 800 – 1000 MPA vs.. EN19's 620 – 780 MPA) e tem melhor resistência ao impacto. Mas o EN19 é mais barato e mais fácil de soldar. Escolha EN24 para peças de alta estresse (Por exemplo, Eixos de turbina) e EN19 para cargas mais leves (Por exemplo, Pequenas vigas).