S355J2H Aço estrutural: Alta resistência, Tenacidade de baixa temperatura para seções ocas

peças de metal fabricação personalizada

Se você está trabalhando em projetos que precisam fortes, Seções de aço oco - como quadros de aço de construção com colunas tubulares, Fabricar suportes de máquina leve e durável, ou construindo trilhos de ponte em climas frios -S355J2H Aço estrutural é o ajuste perfeito. Como uma variante de S355J2 (para 10210-1 padrões), Ele mantém a tenacidade excepcional de baixa temperatura e alta resistência enquanto é otimizado para seções ocas sem costura ou soldadas (H, Para "Hollow"). Mas como seu design de seção oca aumenta a usabilidade? E quando você deve escolher em S355J2 ou outros aços estruturais sólidos? Este guia quebra suas características, usos, e comparações para ajudá -lo a construir eficiente, Projetos resistentes ao frio.

1. Propriedades do material do aço estrutural S355J2H

O valor do S355J2H está em sua "força + tenacidade de baixa temperatura + adequação de forma oca ”-é projetado para manter o desempenho mesmo quando moldado em tubos ou perfis ocos. Vamos explorar suas principais características.

1.1 Composição química

O Composição química equilibra força, desempenho de clima frio, e formabilidade para seções ocas (alinhado com en 10210-1):

ElementoIntervalo de conteúdo (%)Função -chave
Carbono (C)≤ 0.24Baixo o suficiente para dobrar em formas ocas; Alto o suficiente para força
Manganês (Mn)1.00 - 1.60Aumenta a força e a ductilidade da tração (crítico para extrusão de tubo sem costura)
Silício (E)≤ 0.55Fortalece a matriz de aço sem reduzir a formabilidade
Enxofre (S)≤ 0.040Minimizado para evitar rachaduras durante a fabricação de seção oca
Fósforo (P)≤ 0.035Firmemente controlado para evitar a fragilidade fria (funciona até -40 ° C)
Cromo (Cr)≤ 0.30Impulso menor à dureza da superfície e resistência à corrosão
Níquel (Em)0.30 - 0.60Chave para resistência de baixa temperatura; evita fraturas quebradiças no clima de congelamento
Molibdênio (MO)≤ 0.10Melhora a estabilidade de alta temperatura (Para tubos ocos industriais)
Vanádio (V)≤ 0.05Refina a estrutura de grãos; Aumenta a força de escoamento em seções ocas
Outros elementos de ligaTraço (Por exemplo, cobre)Atualização menor para a resistência à corrosão atmosférica

1.2 Propriedades físicas

Esses propriedades físicas Faça S355J2H ideal para fabricação de seção oca e ambientes frios:

  • Densidade: 7.85 g/cm³ (Igual ao sólido S355J2; O projeto oco reduz o peso sem perder força)
  • Ponto de fusão: 1430 - 1490 ° C. (Lida com a extrusão quente para seções ocas sem costura)
  • Condutividade térmica: 44 - 48 C/(m · k) a 20 ° C. (Transferência de calor eficiente para soldagem de juntas ocas)
  • Capacidade de calor específico: 460 J/(kg · k)
  • Coeficiente de expansão térmica: 12.8 × 10⁻⁶/° C. (20 - 100 ° C.; deformação mínima ao formar tubos ocos)

1.3 Propriedades mecânicas

S355J2H mantém a força do S355J2 enquanto é otimizado para o desempenho da seção oca (valores para ≤ 16 mm de espessura da parede):

PropriedadeIntervalo de valor
Resistência à tracção470 - 630 MPA
Força de escoamento≥ 355 MPA
Alongamento≥ 22%
Redução da área≥ 45%
Dureza
– Brinell (Hb)130 - 180
– Rockwell (B escala)65 - 85 Hrb
Tenacidade de impacto≥ 34 J a -40 ° C.
Força de fadiga~ 210 MPa (10⁷ Ciclos)
Resistência ao desgasteBom (1.2x melhor que S275JR; Adequado para tubos de suporte oco em áreas de alto tráfego)

1.4 Outras propriedades

  • Resistência à corrosão: Bom (tem um bom desempenho em condições úmidas/frias; A galvanização estende a vida útil para estruturas ocas ao ar livre, como trilhos)
  • Soldabilidade: Excelente (Fácil de unir seções ocas com soldagem de arco; Nenhum pré -aquecimento necessário para paredes ≤20 mm)
  • MACHINABILIDADE: Bom (Seções ocas cortadas de maneira limpa com ferramentas de carboneto; ideal para tubos de comprimento personalizado)
  • Propriedades magnéticas: Ferromagnético (trabalha com testes não destrutivos para verificar as soldas de seção oca)
  • Ductilidade: Alto (dobra sem rachaduras ao formar perfis ocos - críticos para trilhos curvos ou quadros tubulares)

2. Aplicações do aço estrutural S355J2H

O design da seção oca de S355J2H e o desempenho do clima frio tornam-o perfeito para projetos que precisam de força e economia de peso. Aqui estão os principais usos com exemplos reais:

2.1 Construção

  • Estruturas de construção: Colunas tubulares para edifícios de escritórios de 5 a 8 andares. Uma empresa de construção alemã usou colunas S355J2H Hollow para uma torre de escritório de Berlim - colunas pesadas 30% menos que aço sólido, Cortando os custos de instalação em € 15.000, enquanto suporta invernos de -25 ° C para 12 anos.
  • Pontes: Correios ocos para pontes de rodovias na Escandinávia. Uma autoridade de transporte sueca usou grades S355J2H -eles resistiram a -30 ° C de gelo e sal, durou 18 anos, e eram 25% trilhos de aço mais leves que sólidos.
  • Edifícios industriais: Frames de suporte oco para mezaninos de fábrica. Uma fábrica polonesa usada quadros S355J2H - apoiados 5 Cargas KN/M² (equipamento pesado) e eram fáceis de instalar em espaços apertados.

2.2 Automotivo

  • Quadros de veículos: Subquadres tubulares para ônibus elétricos. Uma fabricante de ônibus holandesa usou sub -quadros S355J2H - eles reduziram o peso do ônibus por 10% (Aumentar a faixa de bateria) e residir -20 ° C invernos, Sem rachaduras quebradiças.
  • Componentes de suspensão: Barras de balanço ocas para caminhões pesados. Um fornecedor finlandês usou barras de balanço S355J2H - eles eram 15% mais leve que barras sólidas e durou 200,000 km em condições geladas.

2.3 Engenharia Mecânica

  • Peças da máquina: Eixos ocos para misturadores industriais. Uma marca de máquinas tchecas usou eixos ocos S355J2H - eles reduziram o peso do misturador por 20% e lidou 500 N · M Torque, Sem flexão.
  • Rolamentos: Caixas de rolamentos ocos para sistemas transportadores. Uma fábrica húngara usou alojamentos S355J2H - eles eram fáceis de montar em quadros tubulares e duraram 7 anos em condições empoeiradas.

2.4 Outras aplicações

  • Equipamento de mineração: Hastes de perfuração oca para minas árticas. Uma empresa de mineração norueguesa usou hastes S355J2H -elas resistiram a temperaturas de -35 ° C e 10,000 ciclos de perfuração, 50% mais do que hastes sólidas.
  • Maquinaria agrícola: Tubos de estrutura oca para tratores de clima frio. Uma marca de equipamentos agrícolas canadense usou tubos S355J2H - eles reduziram o peso do trator por 8% e resistiu a -25 ° C Frost, Sem rachaduras.
  • Sistemas de tubulação: Tubos ocos de pressão média para transporte de água industrial. Uma planta búlgara usava tubos S355J2H - eles manipularam 3 MPA Pressão e durou 15 anos, Sem vazamentos.

3. Técnicas de fabricação para aço estrutural S355J2H

A fabricação da S355J2H se concentra na criação de seções ocas de alta qualidade, preservando a força e a resistência:

3.1 Produção primária

  • Forno de arco elétrico (Eaf): Sucata de derretimento com níquel (0.30–0,60%) Para tenacidade de baixa temperatura-ideal para seções ocas de pequenos lotes.
  • Forno de oxigênio básico (BOF): Converter ferro porco em aço, Em seguida, adicione manganês/vanádio-usado para produção de tubo oco de alto volume.
  • Fundição contínua: Aço fundido fundido em tarugos (180–250 mm de espessura)—Enstra a distribuição uniforme de liga de liga para o desempenho consistente da seção oca.

3.2 Processamento secundário (Foco de seção oca)

  1. Extrusão de tubo sem costura: Aquecimento de tarugos a 1200 ° C, empurrar através de um mandril (Para criar um buraco) e role em tubos-produz seções ocas de alta resistência.
  2. Fazendo tubo soldado: Lençóis de aço de rolagem a frio em tubos, Em seguida, solda costuras com indução de alta frequência-mais de seções ocas de grande diâmetro.
  3. Tratamento térmico:
  • Normalização: Aqueça a 880-920 ° C., ar fresco - improve a tenacidade em seções ocas para climas frios.
  • Recozimento: Aqueça a 750-800 ° C., Fresio lento - Softes aço para dobrar tubos ocos em formas curvas.
  1. Tratamento de superfície:
  • Galvanizando: Dipe seções ocas em zinco fundido (80–150μm de revestimento)- Usado para grades/tubos ao ar livre.
  • Pintura: Aplique a tinta epóxi - protege os quadros ocos internos de poeira e umidade.

3.3 Controle de qualidade

  • Análise química: Verifique o conteúdo de níquel (≥0,30% para -40 ° C dureza) e enxofre (≤0,040% para evitar rachaduras na costura).
  • Teste mecânico: Teste seções ocas para resistência ao escoamento e -40 ° C TOUNDADOR DE IMPACTO; garantir que o alongamento atenda às necessidades de formação.
  • Testes não destrutivos (Ndt):
  • Teste ultrassônico: Detectar defeitos internos em tubos sem costura.
  • Teste radiográfico: Verifique as soldas em seções ocas soldadas.
  • Inspeção dimensional: Medir a espessura da parede de seção oca (± 0,1 mm) e diâmetro (± 0,2 mm)—Ensura a compatibilidade com os acessórios.

4. Estudos de caso: S355J2H em ação

4.1 Construção: Colunas de torre de escritório alemão de Berlim

Uma empresa alemã usou colunas Hollowless S355J2H (150mm diâmetro, 10parede mm) Para uma torre de escritório de 6 andares. Colunas sólidas S355J2 teriam pesado 500 kg cada, Mas as colunas S355J2H pesavam 350 kg - custos de guindaste em € 15.000. As colunas resistiram a invernos de -25 ° C para 12 anos, Sem problemas estruturais.

4.2 Automotivo: Sub -quadros de ônibus elétricos holandeses

Uma fabricante de ônibus holandesa mudou para S355J2H sub -quadros ocos soldados. Sub -quadros sólidos pesavam 80 kg; S355J2H pesava 72 kg - o alcance da bateria por 5%. Os sub -quadros duraram 200,000 km em -20 ° C invernos, Sem falha quebradiça. O fabricante economizou € 30 por ônibus (500 ônibus/ano), totalizando € 15.000 anualmente.

4.3 Mineração: Hastes de perfuração do Ártico norueguês

Uma mina norueguesa usou hastes de perfuração Hollowless S355J2H (80mm diâmetro, 8parede mm). Hastes sólidas duraram 6,000 ciclos; S355J2H durou 10,000 ciclos - reduzindo o tempo de inatividade por 40%. As hastes resistiram a temperaturas de -35 ° C, Sem rachaduras. A mina economizou € 20.000 anualmente em custos de reposição.

5. Análise comparativa: S355J2H vs.. Outros materiais

Como o S355J2H se empilham para a seção oca, Projetos de clima frio?

5.1 Comparação com outros aços

RecursoS355J2H Aço ocoS355J2 Aço sólidoS275JR Aço oco304 Aço inoxidável oco
Força de escoamento≥ 355 MPA≥ 355 MPA≥ 275 MPA≥ 205 MPA
Tenacidade de impacto (-40° c)≥ 34 J≥ 34 J≤ 15 J≥ 80 J
Peso (vs.. sólido)30–50% mais leveN / D30–50% mais leve30–50% mais leve
Custo (por tom)\(950 - \)1,050\(900 - \)1,000\(750 - \)850\(4,200 - \)4,700
Melhor paraEstruturas ocas de clima frioPeças sólidas do clima frioEstruturas ocas de clima suavePeças ocas propensas a corrosão

5.2 Comparação com metais não ferrosos

  • Aço vs.. Alumínio: S355J2H possui 2,5x maior resistência de escoamento do que as seções ocas de alumínio (6061-T6: ~ 138 MPA) e custos 60% menos. O alumínio se torna quebradiço a -40 ° C -inocente para hastes ocas do Ártico.
  • Aço vs.. Cobre: S355J2H é 4,3x mais forte que os tubos ocos de cobre e 85% mais barato. O cobre é muito macio para colunas ocas de carga de carga.

6. Vista da tecnologia YIGU no aço estrutural S355J2H

Na tecnologia Yigu, Recomendamos S355J2H para projetos de clima frio que precisam de seções ocas-como trilhos de ponte nórdica, Torres de escritório alemão, ou hastes de mineração do Ártico. Isso é Projeto oco corta peso, Enquanto -40 ° C a resistência garante a durabilidade-Um valor melhor que o S355J2 sólido para construções sensíveis ao peso. Fornecemos S355J2H em seções ocas sem costura/soldada (50–300 mm de diâmetro) com opções galvanizadas/pintadas. Para os clientes equilibrando a força, peso, e desempenho frio, S355J2H é a melhor escolha.

Perguntas frequentes sobre o aço estrutural S355J2H

  1. S355J2H Seções ocas são dobradas em formas curvas?

Sim - sua alta ductilidade permite dobrar 120 ° sem rachaduras. Muitos construtores o usam para trilhos de ponte curvos ou colunas circulares de construção; basta reconectar antes de dobrar para obter melhores resultados.

  1. É S355J2H adequado para uso ao ar livre em áreas costeiras salgadas?

Sim, mas adicione um revestimento galvanizado (80–150μm de espessura). S355J2H não revestido dura de 5 a 8 anos perto da costa; As versões galvanizadas duram 20 a 25 anos, com ferrugem mínima.

  1. Como o S355J2H se compara ao S355J2 para projetos de porte de carga?

Eles têm a mesma força de escoamento, Mas o design oco do S355J2H é 30 a 50% mais leve. Para projetos onde o peso é importante (Por exemplo, Colunas de arranha-céus, quadros de ônibus), S355J2H é mais eficiente - sem perder força.

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