Домекс Стил: Обзор свойств и ключевых применений
Поделиться
Table Of Content
Table Of Content
Domex Steel — это марка высокопрочной конструкционной стали, производимой компанией SSAB, шведской сталелитейной компанией. Эта сталь в основном классифицируется как малосерийная, высокопрочная сталь, предназначенная для применения в условиях, требующих превосходных механических свойств и отличной свариваемости. Основные легирующие элементы в Domex Steel включают марганец, кремний и углерод, которые повышают ее прочность и ударопрочность при сохранении хорошей пластичности.
Комплексный обзор
Domex Steel известна своими отличными механическими свойствами, включая высокую предельную прочность и прочность на растяжение, что делает ее подходящей для требовательных конструкционных приложений. Сталь обладает хорошей свариваемостью и формуемостью, что позволяет легко формировать и соединять ее в различных строительных процессах. Ее присущие свойства включают:
- Высокая прочность: Domex Steel предлагает предельную прочность, которая обычно составляет от 355 МПа до 700 МПа в зависимости от конкретного сорта.
- Хорошая ударопрочность: Сталь сохраняет свою ударопрочность даже при низких температурах, что делает ее подходящей для различных экологических условий.
- Отличная свариваемость: Domex Steel может быть сварена с использованием стандартных технологий без необходимости предварительного нагрева, что упрощает процессы изготовления.
Преимущества и ограничения
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Высокое соотношение прочности к весу | Ограниченная коррозионная стойкость по сравнению с нержавеющими сталями |
| Отличная свариваемость | Может требовать обработки поверхности для специфических условий |
| Хорошая формуемость | Более высокая стоимость по сравнению со стандартными углеродными сталями |
Domex Steel занимает сильные позиции на рынке, особенно в Европе, где она широко используется в строительстве, автомобилестроении и производственном секторе. Ее историческая значимость заключается в ее разработке в ответ на необходимость в более прочных и легких материалах, которые могут выдерживать строгие требования в конструкционных применения.
Альтернативные названия, стандарты и эквиваленты
| Стандартная организация | Обозначение/Сорт | Страна/Регион происхождения | Примечания |
|---|---|---|---|
| EN | S355MC | Европа | Ближайший эквивалент ASTM A572 Grade 50 |
| ASTM | A572 Grade 50 | США | Незначительные составные различия, которые следует учитывать |
| JIS | SM490A | Япония | Схожие свойства, но разные легирующие элементы |
| DIN | St52-3 | Германия | Сравнимы по прочности, но разные применения |
Domex Steel часто сравнивается с другими конструкционными сталями, такими как S355 и A572. Хотя эти сорта предлагают схожие механические свойства, различия в легирующих элементах могут влиять на производительность в специфических приложениях, особенно в отношении свариваемости и коррозионной стойкости.
Ключевые свойства
Химический состав
| Элемент (Символ и название) | Диапазон процентов (%) |
|---|---|
| C (Углерод) | 0.10 - 0.20 |
| Si (Кремний) | 0.15 - 0.40 |
| Mn (Марганец) | 1.20 - 1.60 |
| P (Фосфор) | ≤ 0.025 |
| S (Сера) | ≤ 0.015 |
Основные легирующие элементы в Domex Steel играют решающую роль в определении ее свойств. Например, марганец повышает закаливаемость и прочность, в то время как кремний улучшает дегазацию при производстве стали и вносит вклад в общую ударопрочность. Углерод необходим для достижения нужного уровня прочности, но его содержание контролируется, чтобы сохранить пластичность.
Механические свойства
| Свойство | Условие/Температура | Типичное значение/Диапазон (Метрика) | Типичное значение/Диапазон (Имперская) | Справочный стандарт для метода испытания |
|---|---|---|---|---|
| Прочность на растяжение | Закаленная и отпущенная | 490 - 700 МПа | 71 - 102 ksi | ASTM E8 |
| Предельная прочность (0.2% сдвиг) | Закаленная и отпущенная | 355 - 690 МПа | 51 - 100 ksi | ASTM E8 |
| Удлинение | Закаленная и отпущенная | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
| Твердость (Бринелля) | Закаленная и отпущенная | 160 - 250 HB | 160 - 250 HB | ASTM E10 |
| Ударная прочность | -40°C | 27 J | 20 ft-lbf | ASTM E23 |
Сочетание высокой прочности на растяжение и предельной прочности делает Domex Steel особенно подходящей для приложений, связанных с тяжёлыми нагрузками и требованиями к структурной целостности. Ее ударопрочность при низких температурах обеспечивает надежность в холодной среде, что делает ее предпочтительным выбором в строительстве и тяжелом машиностроении.
Физические свойства
| Свойство | Условие/Температура | Значение (Метрика) | Значение (Имперская) |
|---|---|---|---|
| Плотность | - | 7.85 г/см³ | 0.284 lb/in³ |
| Температура плавления | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| Теплопроводность | 20°C | 50 W/m·K | 34.5 BTU·in/h·ft²·°F |
| Удельная теплоемкость | - | 460 J/kg·K | 0.11 BTU/lb·°F |
| Электрическое сопротивление | - | 0.0000017 Ω·m | 0.0000017 Ω·in |
Ключевые физические свойства, такие как плотность и теплопроводность, имеют значение для приложений в строительной инженерии. Плотность Domex Steel позволяет создавать легкие конструкции, в то время как ее теплопроводность обеспечивает эффективное рассеивание тепла в приложениях, таких как автомобильные компоненты.
Коррозионная стойкость
| Коррозионный агент | Концентрация (%) | Температура (°C/°F) | Рейтинг стойкости | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Хлориды | 3% | 25°C / 77°F | Удовлетворительно | Риск образования карандашных коррозий |
| Серная кислота | 10% | 20°C / 68°F | Плохо | Не рекомендуется |
| Атмосферные | - | - | Хорошо | Требует обслуживания |
Domex Steel обладает умеренной коррозионной стойкостью, особенно в атмосферных условиях. Однако она подвержена образованию карандашных коррозий в хлоридных средах и не должна использоваться в кислых условиях без защитных покрытий. По сравнению с нержавеющей сталью, Domex Steel требует дополнительных обработок поверхности для повышения коррозионной стойкости.
Тепловая стойкость
| Свойство/Предел | Температура (°C) | Температура (°F) | Примечания |
|---|---|---|---|
| Максимальная температура непрерывной эксплуатации | 400 °C | 752 °F | Подходит для конструкционных приложений |
| Максимальная температура прерывистой эксплуатации | 500 °C | 932 °F | Только кратковременное воздействие |
| Температура окисления | 600 °C | 1112 °F | Риск окисления после этого предела |
При повышенных температурах Domex Steel сохраняет свою прочность, но может подвергаться окислению при контакте с воздухом. Ее производительность в высокотемпературных применениях, как правило, хороша, но нужно избегать продолжительного воздействия температур выше 400 °C.
Свойства обработки
Свариваемость
| Процесс сварки | Рекомендуемый наполнитель (классификация AWS) | Типичный защитный газ/флюс | Примечания |
|---|---|---|---|
| MIG | ER70S-6 | Аргон + CO2 | Хорошо для тонких секций |
| TIG | ER70S-2 | Аргон | Отлично для точной работы |
| Электродная сварка | E7018 | - | Подходит для работ на открытом воздухе |
Domex Steel имеет высокую свариваемость с использованием стандартных методов сварки. Предварительный нагрев обычно не требуется, но термообработка после сварки может быть полезна для снятия напряжений. Общие дефекты включают трещины, если не управлять процессом сварки должным образом.
Обрабатываемость
| Параметр обработки | Domex Steel | AISI 1212 | Примечания/Советы |
|---|---|---|---|
| Индекс относительной обрабатываемости | 70 | 100 | Хорошая обрабатываемость с подходящими инструментами |
| Типичная скорость резания (точение) | 40 м/мин | 60 м/мин | Настроить в зависимости от инструмента |
Domex Steel предлагает хорошую обрабатываемость, хотя требует соответствующих инструментов и скоростей резания для оптимизации производительности. Могут возникнуть проблемы с износом инструмента, что требует регулярного контроля во время операций обработки.
Формуемость
Domex Steel проявляет отличную формуемость, позволяя как холодную, так и горячую формовку. Ее можно изгибать и формировать без значительного риска трещин, что делает ее подходящей для сложной геометрии в конструкционных приложениях.
Термальная обработка
| Процесс обработки | Температурный диапазон (°C/°F) | Типичное время выдержки | Метод охлаждения | Основная цель / Ожидаемый результат |
|---|---|---|---|---|
| Отжиг | 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F | 1 - 2 часа | Воздух или вода | Улучшение пластичности и снижение твердости |
| Закалка | 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F | 30 минут | Вода или масло | Увеличение твердости и прочности |
| Отпуск | 400 - 600 °C / 752 - 1112 °F | 1 час | Воздух | Снижение хрупкости и улучшение ударопрочности |
Процессы термальной обработки значительно влияют на микроструктуру Domex Steel, улучшая ее механические свойства. Закалка увеличивает твердость, в то время как отпуск балансирует прочность и пластичность, что делает ее подходящей для различных конструкционных приложений.
Типичные применения и конечные использования
| Отрасль/Сектор | Пример конкретного применения | Ключевые свойства стали, используемые в этом применении | Причина выбора (кратко) |
|---|---|---|---|
| Строительство | Стальные балки и колонны | Высокая прочность, хорошая свариваемость | Структурная целостность |
| Автомобильный | Компоненты шасси | Легкость, высокая прочность | Экономия топлива |
| Производство машин | Каркасы тяжелой техники | Ударопрочность, формуемость | Долговечность под нагрузкой |
Другие применения включают:
- Мосты: Используются из-за высокого соотношения прочности к весу.
- Сельскохозяйственное оборудование: Выбрано за его долговечность и устойчивость к износу.
- Железнодорожные транспортные средства: Выбрано за его ударопрочность и способность выдерживать динамические нагрузки.
Domex Steel предпочитают в этих приложениях благодаря сочетанию прочности, свариваемости и формуемости, которые критически важны для обеспечения безопасности и производительности.
Важные соображения, критерии выбора и дальнейшие идеи
| Особенность/Свойство | Domex Steel | Сталь S355 | Сталь A572 | Краткая заметка о плюсах/минусах или компромиссах |
|---|---|---|---|---|
| Ключевое механическое свойство | Высокая предельная прочность | Умеренная предельная прочность | Высокая предельная прочность | Domex предлагает превосходную прочность |
| Ключевой аспект коррозии | Удовлетворительная стойкость | Хорошая стойкость | Умеренная стойкость | Domex может требовать покрытий |
| Свариваемость | Отличная | Хорошая | Хорошая | Domex легче сварить |
| Обрабатываемость | Хорошая | Умеренная | Высокая | Domex требует тщательных инструментов |
| Формоемкость | Отличная | Хорошая | Хорошая | Domex более универсален |
| Приблизительная относительная стоимость | Умеренная | Низкая | Умеренная | Цена варьируется в зависимости от рынка |
| Типичная доступность | Умеренная | Высокая | Высокая | Domex может быть менее доступен |
При выборе Domex Steel следует учитывать ее механические свойства, стоимость и доступность. Ее уникальное сочетание прочности и свариваемости делает ее подходящей для широкого спектра приложений, хотя ее коррозионная стойкость может потребовать дополнительных защитных мер в определенных условиях.
В заключение, Domex Steel выделяется как универсальный материал на рынке конструкционной стали, предлагая сочетание высокой производительности и адаптивности для различных инженерных приложений.