Блог около Руководство по выбору конструктивной стали для инженерных проектов

Неправильный выбор может привести к недостаточной прочности конструкции, преждевременной коррозии и даже опасности для безопасности.С многочисленными сортами стали, доступными на рынкеЭто всеобъемлющее руководство содержит практические критерии отбора стали, охватывающие классификацию стали, характеристики производительности, факторы отбора,и общие вопросы, чтобы помочь специалистам выбрать наиболее подходящую сталь для строительных проектов, обеспечивая при этом качество и безопасность.

Сталь, сплав железа и углерода, имеет различные типы на основе химического состава, производственных процессов и характеристик производительности.

Углеродистая сталь содержит от 0,0218% до 2,11% углерода вместе с небольшим количеством кремния, марганца, серы и фосфора.

• Сталь с низким содержанием углерода:Ниже 0,25% углерода, предлагает хорошую пластичность и прочность, идеально подходит для компонентов с статической нагрузкой, таких как пластины и конструкции.
• Среднеуглеродистая сталь:00,25%-0,60% углерода, с более высокой прочностью для компонентов динамической нагрузки, таких как шестерни и валы.
• Сталь с высоким содержанием углерода:Свыше 0,60% углерода, используется для инструментов и форм из-за исключительной твердости.

Улучшенные такими элементами, как хром, никель или молибден, сплавные стали предлагают превосходную прочность, коррозионную устойчивость и температурную стойкость при более высоких затратах.

• Из низколегированной стали:Содержание сплава ниже 5%, идеально подходит для мостов и высот.
• Среднелегированная сталь:Содержание сплава в 5% - 10% используется в тяжелых машинах.
• Из высоколегированной стали:Более 10% сплава, специально для экстремальных условий.

Нержавеющая сталь, содержащая не менее 10,5% хрома, обеспечивает отличную коррозионную устойчивость.

• Аустенит (304/316):Наилучшая коррозионная стойкость и свариваемость.
• Ферритное:Умеренная коррозионная стойкость с магнитными свойствами.
• Мартенсит:Теплообрабатываемая для высокой твердости в режущих инструментах.
• Двухэтажный:Сочетает австенитные и ферритовые преимущества для морских применений.

Сплавы с высоким содержанием углерода с исключительной твердостью для изготовления инструментов и штампов, включая углеродные инструментальные стали и более продвинутые сплавные инструментальные стали.

При выборе стали инженеры должны оценить следующие важнейшие свойства:

• Сила выхода:Напряжение, при котором начинается постоянная деформация (основа конструкции).
• Прочность на растяжение:Максимальное напряжение до перелома.

• Удлинение:Измеряет пластичность через расширение после перелома.
• Сокращение площади:Указывает пропускную способность материала.

Измерены испытаниями на столкновениях в Шарпи, решающее значение для сейсмических характеристик.

Оцененные с помощью испытаний Бринелла, Рокуэлла или Викерса на износостойкость.

Критически важно для долговечности, особенно в морской или промышленной среде.

Определяется значениями углеродного эквивалента - более низкие значения указывают на лучшие характеристики сварки.

Ключевые факторы, влияющие на выбор стали:

• Требования к типу конструкции и нагрузке (статические и динамические)
• Условия окружающей среды (влажность, температура, воздействие химических веществ)
• Способы изготовления (сварка, требования к холодному формированию)
• Экономическая эффективность и соответствие местным правилам

1. Определение структурных требований и критериев эффективности
2. Анализировать типы и величины нагрузки
3. Оценить условия окружающей среды
4. Пересмотр применимых стандартов
5. Материалы из шорт-листа
6. Сравните характеристики производительности
7. Окончательное определение класса и спецификации

• Q235/Q345:Китайская углеродистая/низколегированная конструктивная сталь
• A36/A572:Эквивалентные классы ASTM для применения в целом/высокой прочности
• A588:Сталь для устойчивости к коррозии
• 304/316:Стандартные нержавеющие стали для коррозионной среды

К основным шагам относятся:

• Обзор квалификации поставщиков и сертификации материалов
• Размерная и визуальная проверка
• Химические и механические испытания

• Пекинский национальный стадион:Q460 высокопрочная сталь для массивных пролётов
• Мост Гонконг-Чжухай-Макао:Сталь Q420/Q500 с повышенной защитой от коррозии
• Шанхайская башня:Высокопрочная стальная композитная система для сверхвысоких характеристик

Сталевая технология развивается в направлении:

• Более высокое соотношение прочности к весу
• Улучшение устойчивости за счет переработки
• Умные материалы с сенсорными/самовосстанавливающимися возможностями
• Продвинутые коррозионностойкие сплавы

Правильный выбор стали по-прежнему имеет важное значение для сохранения целостности конструкции, безопасности и долговечности.Настоящее руководство предоставляет основные основы для принятия обоснованного выбора материалов в проектах по строительству.