738H СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛЬ: Характеристики, Приложения, Руководство по производству

738H Структурная сталь-это премиальная сплавная конструкционная сталь, разработанная для сценариев с тяжелыми погрузками., где усиленная сила, стойкость, и работоспособность не подлежит обсуждению. В отличие от стандарта 738 сталь, это изыскано химический состав- с преднамеренными добавлениями ванадия и более высоким уровнем хрома, никель, и молибден - высшие механические характеристики, Сделать его главным выбором для требовательных отраслей, таких как производство тяжелого оборудования и сейсмическое строительство. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые черты, Реальное мир использует, производственные процессы, и как он сравнивается с другими материалами-выбирая его для проектов, которые требуют долгосрочной надежности при крайнем стрессе.

1. Ключевые свойства материала 738H СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛИ

Выдающиеся характеристики 738H конструкционной стали начинаются с точно сбалансированной химический состав, который формирует его надежный механические свойства, последовательный физические свойства, и практическая работоспособность.

Химический состав

738Формула H оптимизирована для силы, стойкость, и теплостойкость, с ключевыми элементами, включая:

• Содержание углерода: 0.22-0.28% (уравновешивает высокую прочность и сварку-выше, чем низкоуглеродистые стали, но контролируется, чтобы избежать хрупкости)
• Содержание марганца: 1.30-1.60% (повышает прочность на растяжение и укрепление при сохранении пластичности)
• Содержание кремния: 0.25-0.45% (СПИД при окислении во время производства и повышает высокотемпературную стабильность)
• Содержание фосфора: ≤0,030% (строго контролируется, чтобы предотвратить холодную хрупкость, критическое для приложений для холодного климата)
• Содержание серы: ≤0,030% (минимизируется для поддержания пластичности и избежать растрескивания во время формирования или сварки)
• Содержание хрома: 0.50-0.70% (улучшается коррозионная стойкость и высокая температурная прочность по сравнению со стандартными 738)
• Содержание никеля: 0.50-0.70% (Улучшает воздействие на выносливость, Особенно при температура)
• Содержание молибдена: 0.20-0.30% (Повышает сопротивление ползучести - доступно для деталей, подвергающихся воздействию длительных высоких температур, как компоненты двигателя)
• Содержание ванадиума: 0.05-0.10% (ключевой дифференциатор от 738 - размер зерна, Улучшение как силы, так и устойчивости к усталости)

Физические свойства

Механические свойства

После стандартной термообработки (гасить и сменять или нормализацию), 738H обеспечивает ведущую в отрасли производительность нагрузки:

• Предел прочности: 700-800 МПА (10-15% выше, чем стандарт 738 сталь)
• Урожайность: 500-600 МПА (10% выше 738, позволяя более тонкому материалу для той же нагрузки)
• Удлинение: 16-20% (в 50 ММ - РЕЙТИВАЕТСЯ ПРОСТОКИ, ЧТО, критическое для землетрясений, подверженных землетрясениям)
• Твердость: 200-240 Бринелл, 85-95 Роквелл б, 210-250 Виккерс (тяжелее, чем 738 но все еще обрабатывается стандартными инструментами)
• Усталость сила: 330-380 МПА (в 10⁷ циклов - Superior to 738, Идеально подходит для частей под повторяющимся стрессом, такими как бумы крана)
• Воздействие на выносливость: 70-90 Дж (при -20 ° C -15-20% выше, чем 738, сопротивление растрескиванию в холодную погоду)

Другие критические свойства

• Сварка: Очень хорошо - углезо и контролируемый содержимое сплава позволяет сварки через MIG, Тиг, или методы палки; предварительно нагреть (150-200° C.) рекомендуется для толстых секций (над 25 мм) Чтобы избежать трещин сварки.
• Механизм: Хорошо, чем высокопрочные сплавы, такие как титан; использует стандартную высокоскоростную сталь (HSS) или карбидные инструменты с минимальным износом (немного медленнее, чем 738 Из -за более высокой твердости).
• Формируемость: Очень хорошо - можно нажать, наклонный, или перевернулся в сложные формы (НАПРИМЕР., Изогнутые балки моста) без трещин, Благодаря его изысканной структуре зерна от ванадий.
• Коррозионная стойкость: От умеренного до хорошего - более высокого содержания хрома, чем 738 Улучшает сопротивление дождю, влажность, и мягкие химические вещества; по -прежнему требуется покрытие (НАПРИМЕР., Galvanizing) Для морской или промышленной среды.
• Пластичность: Высокие - пластически под нагрузки перед сбоем, сделать его безопасным для структурных применений, где внезапный коллапс катастрофичен (НАПРИМЕР., Строительные колонны).

2. Реальное применение 738H СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛА

738Смесь повышенной силы H, стойкость, и теплостойкость делает его идеальным для применений, которые подталкивают стандартные структурные стали в свои пределы. Вот его наиболее распространенное использование:

Строительная отрасль

• Структурные лучи: Балки пола в высотных зданиях (30+ истории) Используйте 738H - это высокая прочность на доход позволяет 25% более тонкие балки, чем сталь A36, Снижение веса здания и затрат на основание.
• Колонны: Нагрузочные колонны в коммерческих небоскребах (НАПРИМЕР., офисные башни) полагаться на 738h - вертикальные нагрузки до 600 кн без загиба, Даже во время сейсмической активности.
• Мосты: Длинные мосты на шоссе (над 100 метры) Используйте 738H для основных бает, и ударная вязкость поглощает энергию землетрясения.
• Здания: Сейсмические устойчивые здания в зонах высокого риска (НАПРИМЕР., Япония, Калифорния) Используйте 738H-его низкотемпературная выносливость воздействия предотвращает коллапс во время тремор..

Пример случая: Строительная фирма использовала 738H для 35-этажной жилой башни в Сеуле. По сравнению со стандартом 738 сталь, 738H Лучи были 22% тоньше, Резкое использование стали 18% и сохранение $450,000 на материальные затраты. Башня также прошла сейсмические тесты с 30% меньше деформации, чем требования кода.

Автомобильная промышленность

• Кадры транспортных средств: Тяжелые коммерческие грузовики (НАПРИМЕР., 18-Уилеры) Используйте 738H для рам 15 тонны, и ручки устойчивости к усталости 1 миллион+ мили использования дороги.
• Компоненты подвески: Внедорожники., и коррозионная стойкость (с живописью) выдерживает грязь и дождь.
• Ось: Тяжелые приводные осты используют 738H - прочность на прочность выдерживает крутящий момент двигателя, и молибден добавляет теплостойкость в течение длительного вождения.

Машиностроение & Тяжелое оборудование

• Машиностроение: Крупные промышленные рамки прессы Использование 738H-Стиффенс минимизирует вибрацию во время штамповки высокого давления, и конструкция зерна с ванадием предотвращает износ со временем.
• Передачи и валы: Промышленные коробки передач для конвейерных систем используют 738H - Hardness сопротивляется износу зуба, и ручки сил усталости 10,000+ часы работы.
• Тяжелое оборудование:
• Экскаваторы: Большое экскаватор ведро (10+ Тонн мощности) Используйте 738H - проницательные ручки копания нагрузки, и ударная выносливость сопротивляется воздействию скала.
• Краны: Мобильные бумы крана (200+ Тонн подъемной способности) Используйте 738H-высокое соотношение прочности к весу допускает более длинные бумы без изгиба.
• Горнодобывающее оборудование: Шахтные рамки грузовиков (100+ тонна полезной нагрузки) Используйте 738h - коррозионное сопротивление (с гальванизацией) Выдерживает минную воду, и прочность обрабатывает тяжелые нагрузки.

Морская промышленность

• Судовые сооружения: Корпуса грузового корабля среднего размера и балки палубы используют 738H-с горячим оцеливанием, он противостоит коррозии соленой воды лучше, чем стандартная 738 или A36 сталь.
• Оффшорные платформы: Маленькие оффшорные опорные турбинные конструкции используют 738H - протяженные ручки волны и ветровые нагрузки, и сварка позволяет на месте сборку.

3. Методы производства для 738H СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛА

Производство 738H Структурная сталь требует точности для поддержания баланса сплава и расширенных свойств. Вот процесс:

1. Металлургические процессы (Точность сплава)

• Электрическая дуговая печь (Eaf): Основной метод - сталь избрасывания, Железная руда, и точное количество легирующих элементов (хром, никель, молибден, ванадий) расплавлены при 1650-1,750 ° C. Датчики в реальном времени мониторинг химический состав Чтобы обеспечить ванадий, углерод, и другие элементы остаются в напряженных диапазонах (критическое для работы 738H).
• Основная кислородная печь (Боф): Для крупномасштабного производства-Молотеновое железо из взрывной печи смешивается с ломкой стали, Затем взорван кислород, чтобы регулировать содержание углерода. Сплавы (Особенно ванадий) добавляются после взрыва, чтобы избежать окисления.

2. Процессы прокатки

• Горячая катящика: Расплавленный сплав бросает в плиты (200-350 мм толщиной), нагревается до 1150-1,250 ° C., и прокатился через серию мельниц, чтобы сформировать формы, как i-beams, H-Beams, тарелки, или батончики. Горячая прокатка уточняет структуру зерна, и контролируемое охлаждение сохраняет преимущества укрепления зерна Vanadium.
• Холодный катание: Используется для тонких листов (НАПРИМЕР., Компоненты автомобильной рамы)—Оолд-рол. Отжиг после роллинга (700-750° C.) восстанавливает пластичность, потерянную во время холодной работы.

3. Термическая обработка (Повышение производительности)

• Нормализация: Нагревается до 880-920 ° C и удерживается для 45-60 минуты, затем охлажденный в воздухе. Это уточняет размер зерна, Уравновешивает силу и пластичность, и используется для общих структурных деталей (НАПРИМЕР., Строительные колонны).
• Утомить и отпуск: Предпочтительное лечение высокопроизводительных частей-до 830-870 ° C (Austenitizing), утомил воду, чтобы затвердеть, затем закалили при 580-620 ° С, чтобы уменьшить хрупкость. Это повышает прочность на растяжение 800 MPA и используется для бумов или оси крана.
• Отжиг: Нагревается до 720-760 ° C и медленно охлаждается-насыпает сталь для комплексного формирования (НАПРИМЕР., Изогнутые мостовые лучи) или точная обработка.

4. Формирование и обработка поверхности

• Формирующие методы:
• Нажатие формирования: Использует гидравлические прессы (2,000-6,000 тонны) для формирования пользовательских профилей (НАПРИМЕР., Конические колонны здания) Из 738H пластины.
• Изгиб: Использует рулон для создания изогнутых форм (НАПРИМЕР., мостовые арки)Яростность –738.
• Сварка: На месте сварки структурных суставов (НАПРИМЕР., Связь с пучком к колонну) Использует металл с низким сплавным наполнителем (НАПРИМЕР., E7018) Чтобы соответствовать силе 738H; Предварительное нагревание толстых срезов предотвращает растрескивание сварки.
• Обработка: Милл и точки с ЧПУ формируют точные детали. (НАПРИМЕР., передаточные валы)—Суля карбид инструментов с резкой жидкостью для обработки более высокой твердости 738H.
• Поверхностная обработка:
• Рисование: Промышленная эпоксидная краска применяется к внутренним структурным деталям (НАПРИМЕР., здание балки) Чтобы предотвратить ржавчину - зажигания 10-15 лет с обслуживанием.
• Galvanizing: Горячая оцелька (цинковое покрытие, 80-100 мкм толщиной) используется для открытых или морских деталей (НАПРИМЕР., Крэйн -бумы, Корабль корпус)—Повдование коррозионной сопротивления для 25+ годы.
• Выстрел в взрыв: Взрывы стали со стальными шариками для удаления масштаба и ржавчины - размолает краску/гальванизирующую адгезию и отделку поверхности.

5. Контроль качества (Обеспечение производительности)

• Ультразвуковое тестирование: Проверяет внутренние дефекты (НАПРИМЕР., трещины, пустоты) в толстых частях (НАПРИМЕР., Крэйн -бумы)-Критическое для обеспечения безопасности нагрузки.
• Рентгенографическое тестирование: Осматривает сварки на предмет недостатков (НАПРИМЕР., пористость, Отсутствие слияния) в мостах или строительных суставах - сварные швы соответствуют силе 738H.
• Тестирование на растяжение: Проверяет прочность на растяжение (700-800 МПА) и уход (500-600 МПА) Чтобы соответствовать спецификациям 738H.
• Анализ микроструктуры: Изучает сплав под микроскопом, чтобы подтвердить эффект восстановления зерна Ванадия-без крупных зерен или хрупких фаз (НАПРИМЕР., мартенсит) это может вызвать неудачу.
• Ударный тестирование: Проводите тесты на v -notch при -20 ° C и -40 ° C, чтобы обеспечить ударную силу (70-90 Дж)-Критическое для холодного климата или сейсмического применения.

4. Тематическое исследование: 738H Стройная сталь в крупных рамах горных грузовиков

Производитель горнодобывающего оборудования использовал стандарт 738 сталь для 150-тонных рамков грузовиков. Кадры весили 3,500 кг и требуется частый ремонт (каждый 2 годы) Из -за усталостных трещин от тяжелых грузов. Они перешли на 738ч, со следующими результатами:

• Сила & Долговечность: 738H рамы были 18% зажигалка (3,000 кг) Во время обработки той же 150-тонной полезной нагрузки-спасибо за более высокую силу доходности. Усталостные трещины были устранены, и срок службы рамы увеличился до 5 годы (2.5x дольше, чем 738).
• Производительность: Более легкие рамки снизили расход топлива грузовика на 12% и позволил быстрее перевозки (5 км/ч быстрее), увеличение ежедневного транспорта руды 8%.
• Экономия стоимости: Производитель спас $20,000 за грузовик в годовых затратах на ремонт и получен 15% Больше заказов на более прочные грузовики.

5. 738H СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛА VS. Другие материалы

Как 738H по сравнению со стандартными структурными сталями и высокопроизводительными материалами? Давайте разберем его с подробным столом:

Применение пригодности

• Высокие здания: 738H лучше, чем 738/HSLA (Толковые балки, более низкий вес) и дешевле, чем композиты, которые 30+ Строительные структуры.
• Горнодобывающее оборудование: 738H превосходит 738 (более длительный срок службы, более легкий вес) и гораздо дешевле, чем алюминий/композиты - идеально для тяжелых грузовиков.
• Мосты с холодным климатом: 738Высшая ударная выносливость H (-20° C.) Делает его лучше, чем A36/HSLA - резиновые зимние трещины.
• Морские структуры: 738ЧАС (с гальванизацией) дешевле алюминия, сильнее, чем 738, и легче сварка, чем композиты-подлежащие получению для судов с небольшим и средним..