فولاد S355

فولاد S355-ورق S355- فولاد ساختمانی-فولاد سازه ای–فولاد سبک-فولاد ضد خوردگی- فولاد مقاوم بالا

فولاد S355-ورق S355- فولاد ساختمانی-فولاد سازه ای.–فولاد سبک-فولاد ضد خوردگی- فولاد مقاوم بالا
کاربرد فولاد S255
1-همه ساله حدود 25 درصد برخی از فولاد سبک در جهان. در ساخت ساختمان سازی استفاده می شود.
2-محافظت در برابر خوردگی-برای روکش دائمی، سطح فلز باید از قبل زمینه سازی لازم را دنبال کند.
3- فولاد S355 حداقل 30 سال در برابر خوردگی مقاوم است.

اثر عملیات حرارتی بر روی رفتار ترک خستگی در اتصالات مورد جوشکاری از جنس S355 تحت بارگذاری خمشی

زمینه جوشکاری در تحقیقات فراوانی بر روی آلیاژها و مواد مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در حال حاضر، محققین به دنبال بررسی. اثر عوامل مختلف بر روی طول عمر اتصالات مورد جوشکاری در تجهیزات مختلف، هستند. برای نمونه، نوع بارگذاری، نوع عملیات حرارتی، شرایط محیطی. اثر هندسه جوشکاری و غیره، دستیابی به عملکرد صحیح و قابل اطمینان بخش ها. و اتصالات در قطعات، کماکان یک موضوع مهم مهندسی است. این الزامات در مورد دستگاه های مورد استفاده در معدن نیز وجود دارد.

تلاش برای افزایش کیفیت و نیز تعمیق دانش در مورد رفتار المان های موجود در این دستگاه ها. بر اطمینان حاصل کردن از ایمنی عملکرد این ابزارها مؤثر است. بنابراین، برای دانستن رفتار و طول عمر خستگی اتصالات جوشکاری شده. محققین تست های مختلفی را بر روی نمونه های اتصالات مورد جوشکاری انجام دادند. که برخی از آنها بدون عملیات حرارتی بوده است. بایستی تأکید شود که این نوع اتصالات عموماً در ساخت دستگاه ها و تجهیزات معدن، بکار می روند.

در مقاله ای که در مجله International Journal of fatique منتشر گردید. رشد ترک خستگی در نمونه های مورد جوشکاری از جنس فولاد S355، که تحت تنش خمشی قرار گرفتند. مورد بررسی قرار گرفته است. این نوع فولاد به صورت گسترده در کاربردهای مختلف مهندسی به کار می رود. از فرآیند TIG تحت آرگون برای جوشکاری این نمونه ها استفاده شد. این نمونه ها به دو دسته تقسیم شدند و بر روی یک سری عملیات حرارتی انجام شد. و سایر نمونه ها بدون عملیات حرارتی بررسی شدند تا اثر عملیات حرارتی بر روی رشد ترک خستگی مشخص شود. عملیات حرارتی آنیل کاری در دمای 630 درجه به مدت 2 ساعت انجام شد.

نتایج این پژوهش نشان داد که میکرو سختی اتصالات جوشکاری شده بدون عملیات حرارتی. به صورت یکنواخت توزیع نشد و میکروسختی فلز پایه، کم تر از بخش های جوش بوده است. بیشترین میکروسختی در نمونه بدون عملیات حرارتی در ناحیه HAZ مشاهده شد. (فلز پایه 197، و بخش های جوشکاری شده بین 197 تا 274 HV). پس از عملیات حرارتی، میکروسختی یکنواخت شد و به بین 125 تا 154 HV رسید.

نتایج مربوط به رشد ترک خستگی نشان داد که بیشترین طول عمر برای نمونه های بدون عملیات حرارتی حاصل شدند. نمونه های دارای جوش نبشی مقعر که تحت عملیات آنیلینگ قرار گرفتند. رشد ترک خستگی در 15100 سیکل شروع شد. و نمونه در سیکل 19000 ام، شکست نمونه های بدون عملیات حرارتی بیشترین طول عمر را نشان دادند. که شروع رشد ترک در سیکل 69000 شروع شد و سیکل 77500 شکستند. نتایج با روند مشابه برای جوش محدب نیز بدست آمد. همچنین مشخص شد که رشد ترک های خستگی در مکان تمرکز تنش بوده است. و مکانیزم رشد ترک خستگی در هر دو نوع جوش، یکسان بود.

این پژوهش می تواند به صورت مستقیم در صنایع مرتبط به کار رود. و موجب افزایش طول عمر و عملکرد قطعات مورد استفاده در صنایع گردد.

در اینجا مقایسه‌ بین فولاد S355 و دیگر گریدهای مشابه آن، بر اساس استانداردهای معتبر بین‌المللی

• ۱. مقایسه با S275 (اروپا): هر دو تحت استاندارد EN 10025 تعریف می‌شوند. اما S355 با استحکام تسلیم ۳۵۵ مگاپاسکال، در برابر S275 با استحکام ۲۷۵ مگاپاسکال، برای تحمل بارهای سنگین‌تر و کاهش ضخامت مقاطع انتخاب می‌شود.
• ۲. مقایسه با S235 (اروپا): S235 با استحکام تسلیم ۲۳۵ مگاپاسکال، در کاربردهای سبک‌تر و غیر بحرانی استفاده می‌شود. در حالی که S355 با استحکام حدود ۵۰% بالاتر، برای سازه‌های اصلی و باربر طراحی شده است.
• ۳. مقایسه با A572 Grade 50 (آمریکا): این گرید نزدیک‌ترین و رایج‌ترین معادل آمریکایی برای S355 محسوب می‌شود. هرچند استحکام تسلیم آن حدود ۳۴۵ مگاپاسکال (نزدیک به ۳۵۵) بوده و هر دو از فولادهای کم‌آلیاژ با استحکام بالا هستند.

• ۴. مقایسه با A992 (آمریکا): A992 نیز معادل مناسبی برای S355 در تیرآهن‌های ساختمانی است. اما نسبت به A572 Grade 50، دارای نسبت استحکام تسلیم به کششی محدودتر و شکل‌پذیری تضمین‌شده‌تری است. که آن را برای قاب‌های اصلی ساختمان ارجح می‌سازد.
• ۵. مقایسه با ST52 (آلمان قدیم): ST52 (DIN 17100) از نظر استحکام تسلیم (۳۵۵ مگاپاسکال) به S355 بسیار نزدیک است. اما S355 مدرن دارای ترکیب شیمیایی دقیق‌تر با فسفر و گوگرد کمتر است. که چقرمگی بهتری در دماهای پایین ایجاد می‌کند.
• ۶. مقایسه زیرگریدهای S355JR و S355J2: تفاوت اصلی در دمای آزمون ضربه شارپی است. S355JR در دمای ۲۰+ درجه سانتی‌گراد و S355J2 در دمای ۲۰- درجه سانتی‌گراد آزمون می‌شود. بنابراین S355J2 برای محیط‌های سردسیر بسیار مناسب‌تر است.
• ۷. مقایسه با A36 (آمریکا): A36 با استحکام تسلیم ۲۵۰ مگاپاسکال، معادل S235 محسوب می‌شود. و با S355 قابل مقایسه نیست؛ S355 استحکام بسیار بالاتری داشته و جایگزین آن A572 Grade 50 است.

• ۸. مقایسه با Q355B (چین): این گرید تحت استاندارد GB، معادل مستقیم چینی برای S355 محسوب می‌شود. و از نظر خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی تطابق نزدیکی با آن دارد.
• ۹. مقایسه از نظر جوش‌پذیری: هر سه گرید S235، S275 و S355 جوش‌پذیری خوبی دارند. اما با افزایش استحکام (رسیدن به S355)، برای ورق‌های ضخیم ممکن است نیاز به پیش‌گرمایش داشته باشد.
• ۱۰. مقایسه از نظر کاربرد: S355 به دلیل استحکام بالاتر و چقرمگی بهتر در دماهای پایین. برای پل‌ها، جرثقیل‌ها و سازه‌های سنگین انتخاب می‌شود، در حالی که گریدهای پایین‌تر. مانند S275 و S235 برای سازه‌های سبک‌تر و غیر بحرانی کاربرد دارند.

آنیل

عملیات های حرارتی مختلفی تحت عنوان کلی بازپخت طبقه بندی می شوند. این فرآیند ها ممکن است برای کاهش سختی یا استحکام، حذف تنش های پسماند، بهبود قابلیت ماشین کاری. بهبود سفتی، بازگردانی قابلیت شکل پذیری، اصلاح اندازه دانه ها. کاهش تفکیک، پایدار سازی ابعاد، با تغییر خواص الکتریکی یا مغناطیسی مواد انجام شود.

بازپخت فولادها

بازپخت یا انیلینگ در فولادهای کربنی ساده در حالت کلی یک میکروساختار فریت – پرلیت (Ferrite-Pearlite) تولید می کند. برای بهبود قابلیت ماشین کاری یا عملیات سرد، بهبود خواص مکانیکی یا الکتریکی یا ترقی در پایداری ابعادی. می توان از فرایند بازپخت استفاده کرد. انتخاب یک فرآیند بازپخت صحیح برای بدست آوری ترکیب مناسبی از خواص مورد بیان. نیازمند یک مصالحه بین خواص می باشد. نام هایی که برای فرآیند بازپخت انتخاب می شوند خود گویای خواص نهایی هستند.

فولاد ساختمانی

فولاد ساختمانی یک اصطلاح کلی برای مواد فولادی است که. برای ساخت (مصالح ساختمانی) در اشکال مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از پروفیل های فولادی به شکل یک تیر بلند است. که مشخصات یک مقطع خاص را دارد. شکل پروفیل های فولادی، اندازه، ترکیب شیمیایی، مشخصات مکانیکی مانند مقاومت. شیوه های ذخیره سازی و غیره با استفاده از استانداردها در اکثر کشورهای صنعتی تنظیم می شود.

پروفیل

شکل پروفیل موجود در بسیاری از استانداردهای مورد انتشار در سطح جهان مورد توضیح قرار گرفت. و تعدادی مقطع ویژه و اختصاصی نیز موجود است.

اکثر پروفیل های فولادی مانند تیرهای با مقطع I، گشتاور دوم سطح بالایی دارند. به این معنی که از نظر سطح مقطع بسیار قوی هستند. و در نتیجه می توانند میزان بار زیادی را بدون تغییر شکل درخور اهمیت تحمل کنند.