Se você está enfrentando projetos pesados-como arranha-céus, Equipamento de mineração, ou estruturas offshore - você precisa de um material que possa lidar com cargas extremas sem comprometer a segurança. S690 Aço estrutural de alta resistência oferece exatamente isso, com força de escoamento excepcional e resistência. Mas como você sabe se é o ajuste certo para o seu trabalho? Este guia quebra suas principais características, Aplicações do mundo real, processo de fabricação, e como ele se compara a outros materiais, Então você pode confiar, decisões prontas para o projeto.
1. Propriedades do material do aço estrutural de alta resistência S690
A reputação do S690 como um "cavalo de trabalho" para cargas pesadas vem de suas propriedades cuidadosamente projetadas. Vamos explorar seuComposição química, Propriedades físicas, Propriedades mecânicas, eOutras propriedades com dados claros.
1.1 Composição química
S690 segue en 10025-6 (o padrão para aços estruturais de alta resistência), com microalias que aumentam a força sem sacrificar a ductilidade. Abaixo está a composição típica:
| Elemento | Intervalo de conteúdo (%) | Função -chave |
|---|---|---|
| Carbono (C) | ≤0,22 | Equilibrar força e soldabilidade |
| Manganês (Mn) | ≤1,90 | Aumenta a resistência e a ductilidade da tração |
| Silício (E) | ≤0,60 | Melhora a resistência ao calor durante o rolamento |
| Cromo (Cr) | ≤0,70 | Aumenta a resistência e a dureza da corrosão |
| Molibdênio (MO) | ≤0,30 | Aumenta a força de alta temperatura e a resistência à fadiga |
| Níquel (Em) | ≤1,00 | Aumenta a tenacidade de baixa temperatura |
| Vanádio (V) | ≤0,15 | Refina a estrutura de grãos para durabilidade |
| Enxofre (S) | ≤0,030 | Minimizado para evitar a fragilidade |
| Fósforo (P) | ≤0,030 | Limitado para evitar rachaduras frias |
1.2 Propriedades físicas
Essas características influenciam como o S690 se comporta em ambientes e fabricação severos:
- Densidade: 7.85 g/cm³ (padrão para aços estruturais - fácil de calcular o peso da peça para grandes projetos)
- Ponto de fusão: 1430–1480 ° C. (Compatível com trabalho quente e tratamento térmico)
- Condutividade térmica: 46 C/(m · k) a 20 ° C. (eficaz para a dissipação de calor em máquinas pesadas)
- Capacidade de calor específico: 450 J/(kg · k) (lida com mudanças de temperatura sem deformação)
- Resistividade elétrica: 160 nω · m (Aços mais altos que os aços de baixo carbono-não ideais para peças elétricas)
- Propriedades magnéticas: Ferromagnético (responde a ímãs, Útil para classificação industrial)
1.3 Propriedades mecânicas
A força mecânica do S690 é sua maior vantagem-ideal para aplicações de carga extrema. Valores -chave (como estado entregue):
| Propriedade | Valor típico | Por que isso importa |
|---|---|---|
| Resistência à tracção | 770–940 MPa | Lida com intensas forças de tração em cabos de ponte ou braços de guindaste |
| Força de escoamento | ≥690 MPa | Resiste à deformação permanente - crítica para segurança estrutural |
| Dureza | 220–260 Brinell | Saldos resistência ao desgaste e máquinabilidade |
| Ductilidade | ≥14% de alongamento | Flexível o suficiente para dobrar/formar (Por exemplo, quadros de caminhão) |
| Tenacidade de impacto | ≥34 J a -40 ° C | Resistente ao congelar o clima - perfeito para regiões frias ou uso offshore |
| Resistência à fadiga | ~ 350 MPa | Suporta o estresse repetido em partes móveis (Por exemplo, Eixos de equipamentos de mineração) |
| Resistência ao desgaste | Alto | Resistir à abrasão na mineração ou construção |
1.4 Outras propriedades
- Resistência à corrosão: Moderado (precisa de galvanização, pintar, ou revestimento anticorrosão para ambientes offshore ou úmidos)
- Soldabilidade: Bom (requer eletrodos de baixo hidrogênio e pré-aquecimento a 100 a 200 ° C para placas grossas; Recomendado ao tratamento térmico pós-soldado)
- MACHINABILIDADE: Moderado (Use ferramentas e refrigerantes de carboneto para evitar superaquecimento)
- Formabilidade: Moderado (pode ser formado a quente em formas complexas, mas a formação a frio pode exigir o tratamento térmico primeiro)
- Resistência ambiental: Excelente (lida com temperaturas extremas, umidade, e spray de sal - ideal para estruturas offshore)
2. Aplicações de aço estrutural de alta resistência S690
S690 ≥690 MPA A força de escoamento torna indispensável para projetos que exigem capacidade de carga máxima. Aqui estão os usos do mundo real com exemplos:
2.1 Construção
- Arranha-céus: A estrutura de aço externa da Torre de Xangai usa S690 - sua força reduz o número de colunas de suporte, Maximizando o espaço interior.
- Pontes: O link fixo da correia Fehmarn (Dinamarca-Alemany) Usa o S690 para as vigas principais - manusera tráfego de caminhões pesados e ventos costeiros fortes.
- Guindastes: LTM de Liebherr 11200-9.1 Os guindastes móveis usam S690 para seções de lança - com alta resistência à tração (770–940 MPa) eleva cargas de 1200 toneladas.
2.2 Engenharia Mecânica
- Máquinas pesadas: Caterpillar's 6060 Facas de mineração hidráulica usam S690 para braços de balde - seu desgaste resistência a abrasão da rocha.
- Prensas: 10,000-As prensas de forjamento industrial Ton usam S690 para quadros - sua força de escoamento (≥690 MPa) resiste à deformação sob extrema pressão.
- Equipamento de elevação: Os guindastes aéreos de Konecranes usam S690 para levantar ganchos - sua resistência à fadiga garante uma operação segura para 20+ anos.
2.3 Indústria automotiva
- Quadros de caminhão: Os caminhões ACTROS de Daimler usam S690 para trilhos do chassi-sua força reduz o peso da estrutura por 15% (melhorando a eficiência do combustível) Ao lidar com cargas de 50 toneladas.
- Eixos: Os eixos de caminhão da série R da Scania usam S690-sua resistência resiste à dobra de terrenos acidentados.
- Componentes de suspensão: As vigas de suspensão de caminhão FH16 da Volvo usam S690-seu impacto lida com os buracos e choques off-road.
2.4 Outras aplicações
- Estruturas offshore: Pequenas jaquetas de turbinas eólicas offshore usam S690 (com revestimento anticorrosão)- sua resistência ambiental lida com água salgada e ventos fortes.
- Equipamento de mineração: Os caminhões de mineração 980e de Komatsu usam S690 para placas de cama - seu desgaste resistência supera os impactos constantes da rocha.
- Veículos ferroviários: Os trens de alta velocidade Velaro da Siemens usam S690-sua força suporta o peso do trem e garante a estabilidade em 300 km/h.
3. Técnicas de fabricação para aço estrutural de alta resistência S690
A produção de S690 requer controle preciso do conteúdo e processamento de ligas para alcançar sua alta resistência. Aqui está o processo passo a passo:
3.1 Fabricação de aço
- Forno de arco elétrico (Eaf): Método mais comum - o aço de arranhão é derretido a 1600 ° C, então microalias (Cr, MO, V) são adicionados para atingir a composição alvo.
- Forno de oxigênio básico (BOF): Usado para lotes grandes - minério de ferro é convertido em aço, Em seguida.
- Desgaseificação a vácuo: Etapa crítica - reopa o hidrogênio e o nitrogênio do aço fundido para evitar rachaduras durante o tratamento térmico.
- Fundição contínua: O aço fundido é derramado em moldes refrigerados a água para formar lajes ou tarugos (matéria -prima para processamento adicional).
3.2 Trabalho quente
- Rolamento a quente: As lajes são aquecidas para 1150-1250 ° C e enroladas em placas, barras, ou vigas - isso melhora a força e a estrutura de grãos.
- Forjamento quente: Para peças complexas (Por exemplo, ganchos de guindaste), Formas de forjamento quente S690 em altas temperaturas, Aumentando a resistência.
- Extrusão: Usado para fazer seções ocas (Por exemplo, trilhos da estrutura do caminhão)- cria espessura e força uniformes.
3.3 Trabalho frio
- Rolamento frio: Para folhas finas (Por exemplo, Componentes automotivos), O rolamento frio aumenta a suavidade e a dureza da superfície.
- Usinagem de precisão: CNC Milling ou transformam formas S690 em peças de alta precisão (Por exemplo, eixos de eixos)- Requer ferramentas e refrigerantes de carboneto.
3.4 Tratamento térmico
O tratamento térmico é essencial para desbloquear a força total do S690:
- Timing/temperamento: Aquecimento a 850-900 ° C., Tireização em água/óleo, Em seguida, tempere a 500 a 600 ° C - os bombas de resistência de escoamento para ≥690 MPa.
- Recozimento: Aquecimento a 800-850 ° C., esfriando lentamente - calça aço para usinagem ou formação.
- Endurecimento da superfície: Carburismo (Adicionando carbono à superfície) seguido de querenchagem-coloque a superfície para peças resistentes ao desgaste (Por exemplo, Equipamento de mineração engrenagens).
4. Estudos de caso: S690 em projetos do mundo real
4.1 Construção: Ponte de ligação fixa do cinto de fehmarn
Um consórcio europeu de construção usado S690 para as principais vigas de suporte da Fehmarn Belt Bridge:
- Desafio: A ponte necessária para lidar 10,000 caminhões pesados diariamente e resistem 100 ventos km/h.
- Solução: S690 ≥690 MPA Força de escoamento e -40 ° C TOUNDADOR DE IMPACTO DE IMPACTO Os padrões de segurança atingem os padrões de segurança.
- Resultado: As vigas passaram testes de carga sem deformação; Vida de serviço esperada de 120 anos.
4.2 Mineração: Komatsu 980E Placas de cama
Komatsu substituiu o aço padrão por S690 por suas placas de cama de caminhão de mineração 980E:
- Desafio: Placas originais se desabar 6 meses devido à abrasão da rocha.
- Solução: A alta resistência ao desgaste e resistência à tração do S690 (770–940 MPa) impactos suportados.
- Resultado: A vida útil do prato da cama aumentou para 2 Anos - custos de manutenção por 67%.
4.3 Automotivo: Daimler Actros Truck Frames
Daimler mudou para S690 para trilhos de chassi de caminhão Actros:
- Desafio: Reduza o peso da estrutura para melhorar a eficiência do combustível sem perder força.
- Solução: A força do S690 permitiu usar 30% Aço mais fino - peso da estrutura de corte por 15%.
- Resultado: Eficiência de combustível melhorada por 5%; Os quadros lidaram com cargas de 50 toneladas sem dobrar.
5. Análise comparativa: S690 vs.. Outros materiais
5.1 Comparação com outros aços
| Material | Força de escoamento (MPA) | Tenacidade de impacto (J a -40 ° C.) | Custo vs.. S690 | Melhor para |
|---|---|---|---|---|
| Aço de alta resistência S690 | ≥690 | ≥34 | Base (100%) | Projetos de carga extrema (pontes, Equipamento de mineração) |
| Aço carbono (S235JR) | ≥235 | ≥27 (a -20 ° C.) | 50% | Peças de baixa carga (Por exemplo, Pequenos colchetes) |
| Aço de alta resistência (S460) | ≥460 | ≥34 | 70% | Projetos de carga média (Por exemplo, quadros industriais) |
| Aço inoxidável (304) | ≥205 | ≥100 | 300% | Ambientes corrosivos (Por exemplo, tubos químicos) |
5.2 Comparação com materiais não metálicos
- Liga de alumínio (7075-T6): Isqueiro (densidade 2.8 g/cm³ vs.. 7.85 g/cm³) mas mais fraco (força de escoamento 503 MPA vs.. 690 MPA)-Use S690 para peças de carga pesada.
- Compostos de fibra de carbono: Mais forte (resistência à tracção 3000 MPA) Mas 8x mais caro - use para aeroespacial; S690 é melhor para projetos industriais.
- Plásticos (Espiar): Resistente ao calor, mas muito mais fraco (resistência à tracção 90 MPA)-Use para peças de baixa carga; S690 para componentes estruturais.
5.3 Comparação com outros materiais estruturais
- Concreto: Mais barato para grandes fundações, mas mais pesadas-use S690 para peças de carga acima do solo (Por exemplo, Bridge Girders).
- Madeira: Eco-amigável, mas menos durável-use S690 para peças expostas a umidade ou cargas pesadas (Por exemplo, Plataformas offshore).
6. Vista da tecnologia YIGU sobre aço estrutural de alta resistência S690
Na tecnologia Yigu, S690 é a nossa melhor escolha para clientes com projetos de carga extrema. Nós o usamos para componentes de turbinas eólicas offshore e quadros de caminhão pesado-sua força de escoamento ≥690 MPa garante a segurança, Enquanto -40 ° C a resistência ao impacto funciona para regiões frias. Para proteção contra corrosão, Aplicamos nosso revestimento de alumínio de zinco, prolongando a vida parcial por 40%. Enquanto custa mais de S460, sua força reduz o uso de material por 20%, tornando-o econômico a longo prazo. É a melhor solução para projetos em que a segurança e a durabilidade não podem ser comprometidas.
Perguntas frequentes sobre o aço estrutural de alta resistência S690
- S690 pode ser usado em ambientes offshore?
Sim, mas com proteção. Sua resistência moderada para corrosão precisa de um revestimento de grau marítimo (Por exemplo, Alumínio de zinco) Para suportar a água salgada - recomendamos para turbinas eólicas offshore ou componentes pequenos da plataforma de petróleo. - S690 é difícil de soldar?
Não, Mas precisa de cuidados. Use eletrodos de baixo hidrogênio, Pré -aqueça placas grossas (100–200 ° C.), e realizar tratamento térmico pós-solda para evitar rachaduras. A maioria dos fabricantes familiarizados com o aço de alta resistência pode lidar com isso. - Como o S690 difere do S690QL?
S690QL é uma variante extinta e temperada do S690 com maior tenacidade de impacto (≥60 J a -60 ° C) mas custa ~ 15% a mais. Use S690 para projetos gerais de carga extrema; S690QL para ambientes ultra-frio (Por exemplo, Oleodutos do Ártico).
