فولاد سازه آلیاژی

فولاد سازه آلیاژی
جزئیات محصول

فولاد سازه چیست؟

یک دسته بندی شده از فولاد ، فولاد سازه باید مطابق با استانداردهای صنعت برای تحمل های بعدی و ترکیب باشد. در ایالات متحده ، نمرات فولاد توسط ASTM International مشخص و تنظیم می شود. به همین ترتیب ، اروپا و کانادا بدن و استانداردهای تنظیم کننده خود را دارند. در حالی که لوله های Shew-eSteel صفحه استاندارد فولادی EN و صفحه فولادی CSA G40.21 را ارائه می دهد.

طیف گسترده ای از نمرات فولادی سازه در دسترس است که محبوب ترین آنها ASTM A572 و ASTM A36 است. این درجه های فولادی به همراه سایر گریدهای سازه ای فلزی ، عمدتاً برای ساخت قاب های پل ها و ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرند.

آنها همچنین در ساخت و ساز کار می کنند:

  • اتومبیل های باری

  • تجهیزات ساخت و ساز

  • قطعات کامیون

  • دستگاه

  • جرثقیل رونق می گیرد

  • برج های انتقال

  • قاب های کامیون

تحقیقاتی که توسط موسسه ساخت و سازهای فلزی آمریکا منتشر شده است نشان می دهد که فولاد سازه شامل 47٪ از کل مصالح ساختمانی است ، این احتمال بسیار زیاد است که فولاد سازه مسئولیت برخی از طراحی ها در سازه ها ، ساختمانها یا پل هایی که مردم با آن روبرو هستند را بسیار محتمل سازد.

تولید و آزمایش فولاد سازه

برای درک کامل چگونگی تغییر فولاد ساختاری از فولاد غیر ساختاری ، مانند فولادی که در تختخواب کامیون ها ، کشتی ها یا مخازن نظامی استفاده می شود ، باید به ترکیب فولاد سازه توجه کرد.

فولاد می تواند از مواد اولیه ساخته شود ، یا می تواند از بازیافت فولاد قدیمی ساخته شود. در طی فرآیند تغییر فولاد بازیافت شده به فولاد جدید ، فولاد موجود ذوب و پالایش می شود تا با مشخصات خاصی مطابقت داشته باشد. ساخت فلز از مواد اولیه بسیار طولانی است.

فولاد آلیاژ حاوی کربن و آهن است که هر دو به وفور در دسترس هستند اما به ندرت به شکل خالص یافت می شوند. برای ساختن فولاد از مواد اولیه ، آهن از سنگ آهن به دست می آید که حاوی مقدار زیادی اکسید آهن است. بیشتر سنگ آهن در ایالات متحده از تاکونیت استخراج می شود ، که به وفور در مینسوتا موجود است. در طی فرآیند استخراج ، تاکونیت درون یک ترکیب شنی قرار می گیرد و از آهن ربا برای جداسازی سنگ آهن (به شکل مگنتیت) از مواد و مواد معدنی دیگر استفاده می شود.

اگرچه اعتقاد بر این است که آهن اغلب قوی و سخت است ، اما سنگ آهن خام آنقدر نرم است که می توان با چاقو و برخی از ماهیچه ها برش داد. آلیاژهای مبتنی بر آهن قدرت خود را از افزودن کربن به دست می آورند.

آلیاژ آهن-کربن معمولاً با ترکیب کک با سنگ آهن و اعمال گرما تا زمانی که کک مشتعل شود ، تولید می شود. کک نوعی ذغال سنگ غنی از کربن است. در نتیجه این گرمایش قوی ، کک کربنها را رها کرده و از اکسیدهای آهن به اکسیژن چسبیده و ترکیبی از کربن و آهن را به جای می گذارد. این روند کاهش نامیده می شود.

پس از کاهش ، حدود 4٪ کربن در این ماده وجود دارد که برای کاهش مقدار کربن ، فرآیندهای گرمایش و سرمایش بیشتر قرار می گیرد ، مواد را قوی تر و سخت تر می کند. به محض اینکه مقدار کربن به زیر 2.1٪ از وزن مواد سقوط کند ، مواد فولاد می شوند. برای ساختن فولاد سازه ، کربن باید بیشتر کاهش یابد تا زمانی که ترکیب آن فقط 0.05٪ -0.25٪ باشد.

نتیجه نهایی یک استساختارفولاد ،که از نظر اقتصادی قیمت بالایی دارد ، 100٪ قابل بازیافت است و از نسبت قدرت به وزن بالایی برخوردار است. درجه های مختلفی از فولاد سازه در دسترس است که همگی تا حدودی از نظر ترکیب متفاوت هستند. این ترکیبات به طور قابل توجهی در ایجاد مواد مورد نیاز برای هر پروژه مشخص کمک می کنند.

از طرف دیگر ، فولاد را می توان علاوه بر فرآوری - از طریق عملیات گرمایش بیشتر و سرمایش و / یا افزودن آلیاژها ، به عنوان مثال ، تیتانیوم ، مولیبدن و کروم - برای تقویت سختی. این فرایندها بر شکنندگی کلی تأثیر می گذارند ، در بیشتر موارد ، مواد بعدی بدست آمده برای برنامه های ساختاری نامناسب است.

ترکیب سازه های فلزی

در زیر ترکیب دو درجه شناخته شده از فولاد سازه: ASTM 572 و ASTM A36. در حالی که سایر نماهای فولادی سازه دارای ترکیبات مشابه هستند ، ممکن است آلیاژهای اضافی نیز داشته باشند یا پردازش دیگری داشته باشند.

مقطع تحصیلیکربنمنگنزفسفرگوگردسیلیکون
A360.25-0.29%1.03%0.04%0.05%0.28%
A5720.18-0.23%0.5-0.7%حداکثر 0.035٪حداکثر 0.04٪0.150-0.3%
A514*0.12-0.21%0.85%مشخص نشده استمشخص نشده است0.28%


* A514 همچنین حاوی 0.2٪ مولیبدن ، 0.48٪ کروم ، 0.05٪ وانادیوم ، 0.02٪ تیتانیوم و 0.003٪ بور است.

وجود آلیاژهای اضافی که هم سختی و هم شکنندگی را تقویت می کند ، اصلی ترین تفاوت ترکیب بین فولاد غیر سازه و سازه است. در موارد خاص ، آلیاژهای اضافی هنوز هم می توانند فولاد با درجه ساختاری ایجاد کنند. با این حال ، در موارد دیگر ، فولاد تولید شده برای استفاده در ظرفیت های ساختاری بسیار شکننده است.

بازده و مقاومت کششی

فراتر از ترکیب شیمیایی ، استحکام کششی و عملکرد در تعیین درجه فولاد و همچنین کاربرد کلی کمک می کند.

بالاترین نقطه استرس استحکام عملکرد است,که در آن ماده به طور دائمی تغییر می کند. به عنوان مثال ، وقتی کسی از تخته غواصی پرش می کند ، هیئت مدیره به طور طبیعی خم می شود تا انرژی و وزن را جذب کند ، اما بعد از اینکه فرد از تخته خارج شد ، هیئت مدیره به شکل اولیه خود باز می گردد. استحکام عملکرد تخته جایی خواهد بود که زیر انرژی و وزن خم شود و حتی پس از راه اندازی غواص به طور دائم خم بماند.

از خصوصیات مهم فولاد سازه ، از نظر عملکرد باید مقدار کمی برای جذب وزن داشته باشد. به عنوان مثال ، قدرت عملکرد در پلها حداکثر وزنی است که می توان قبل از آنکه صدمه دائمی داشته باشد ، توسط پل تحمل کرد.

استحکام کششی تا جایی که مواد خمیده می شوند. در مثال هیئت مدیره غواصی فوق ، این انرژی و وزن لازم برای شکستن تخته است.

شکل زیر نمودارهایی را نشان می دهد که نقاط کششی و بازده سه نوع متداول از فولاد سازه را نشان می دهد. این امتیازات یا به صورت کیلومتر در هر اینچ مربع ("ksi") یا پوند در هر اینچ مربع ("psi") محاسبه می شود ، همانطور که در زیر آمده است. در بعضی مواقع ، در مگاپاسكال نیز به آنها مراجعه می شود.

مقطع تحصیلیبازده نقطهنقطه کششی
A3636 کیلوگرم58-80 ksi
A57242-65 ksi *0.5-0.7%
A514100 کیلوگرم110-130 ksi

* بازده بستگی به ضخامت دارد ، اما رایج ترین درجه آن 50 ksi است.

این دو معیار برای مهندسین بسیار مهم هستند زیرا مواد لازم را برای یک پروژه خاص برنامه ریزی می کنند.

تست تأثیر Charpy

آنچه در ساختارها به ویژه قابل توجه است ، پتانسیل آنها برای جذب انرژی است. مواد شکننده فقط قادر به جذب مقدار کم انرژی قبل از شکست یا شکستن هستند. فولاد سازه انعطاف پذیری را با قدرت ادغام می کند ، و این امکان را می دهد تا مقادیر زیادی انرژی را قبل از عدم موفقیت جذب کند.

آزمایش ضربه چارپی - پس از ژرژ چارپی ، که مسئولیت استاندارد سازی آزمایش ضربه را بر عهده داشت - از یک آونگ چکش سنگین استفاده می کند تا مقدار انرژی قابل جذب توسط یک نوع خاص از فولاد را محاسبه کند. آزمایش ضربه Charpy یک قدم فراتر می رود و تأثیرات آن را در دماهای مختلف آزمایش می کند. این برای سازه های مبتنی بر فولاد که در خارج از منزل در دمای نامساعد قرار دارند بسیار حیاتی است.

برای پروژه های فولادی سازه ، تست های Charpy نسبتاً متداول هستند. یک نمونه کوچک از فولاد - به نام کوپن - از صفحه اصلی بریده می شود و برای آزمایش به آزمایشگاه مستقل منتقل می شود. نتایج به مهندسان می گویند که آیا این مواد برای پروژه خود کافی است. این اطلاعات از مواد تهیه شده توسط لوله فولادی shew-e تهیه شده ، بررسی شده و اقتباس شده اند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد این منبع ، لطفاً از لوله فولادی shew-e بازدید کنید.

Hot Tags: فولاد سازه آلیاژ ، تولید کننده ، تامین کننده ها ، کارخانه ها ، شرکت ، با کیفیت بالا
پرس و جو

You Might Also Like