SGCC сталь: Обзор свойств и ключевых применений

Сталь SGCC, также известная как оцинкованная горячая сталь, является сталевым сортом с низким содержанием углерода, который в основном используется в приложениях, требующих сопротивления коррозии и структурной целостности. Классифицируемая как мягкая сталь, SGCC характеризуется процессом горячей оцинковки, который включает в себя покрытие стали слоем цинка для повышения ее прочности к воздействию окружающей среды. Основным легирующим элементом в SGCC является железо, а содержание углерода обычно ниже 0,25%, что способствует отличной формуемости и сварке.

Комплексный обзор

Сталь SGCC широко признана за баланс прочности, пластичности и коррозионной стойкости, что делает ее популярным выбором в различных отраслях, включая автомобилестроение, строительство и бытовую технику. Процесс горячей оцинковки не только обеспечивает защитный цинковый слой, но и улучшает механические свойства стали, такие как прочность на растяжение и предел текучести, которые имеют решающее значение для структурных приложений.

Преимущества стали SGCC:
- Коррозионная стойкость: Цинковое покрытие защищает сталь от ржавчины и коррозии, увеличивая срок службы.
- Экономическая эффективность: SGCC относительно недорога по сравнению с нержавеющими сталями и другими коррозионно-стойкими сплавами.
- Удобство обработки: Ее отличная формуемость позволяет легко придавать форму и сваривать, что делает ее подходящей для различных производственных процессов.

Ограничения стали SGCC:
- Низкая прочность по сравнению с легированными сталями: Хотя она достаточно подходит для многих приложений, SGCC может не соответствовать требованиям прочности для высоконагруженных условий.
- Уязвимость цинкового покрытия: Цинковый слой может быть поврежден при обращении или обработке, что можетExpose underlying steel to corrosion.

Исторически сталь SGCC сыграла значительную роль в развитии современных строительных и автомобильных отраслей, где ее свойства были использованы для создания долговечных и экономически эффективных продуктов.

Альтернативные названия, стандарты и эквиваленты

Стандартная организация	Обозначение/Класс	Страна/Регион происхождения	Примечания/Замечания
ASTM	SGCC	США	Широко используется для оцинкованных стальных листов.
JIS	G3302	Япония	Похожие свойства, в основном для листовых приложений.
EN	10346	Европа	Европейский стандарт для горячекатаной оцинкованной стали.
ISO	3574	Международный	Покрывает горячекатанные оцинкованные стальные листы.
GB	2518	Китай	Эквивалентный класс с небольшими различиями в составе.

Обозначение SGCC часто сравнивают с другими классами оцинкованной стали, такими как G90 и G60, которые различаются прежде всего толщиной цинкового покрытия. Эти различия могут существенно повлиять на коррозионную стойкость и применимость для конкретных сред.

Ключевые свойства

Химический состав

Элемент (Символ и название)	Диапазон (%)
C (Углерод)	0.06 - 0.20
Mn (Марганец)	0.30 - 0.60
P (Фосфор)	≤ 0.04
S (Сера)	≤ 0.05
Zn (Цинк)	Покрытие: 45 - 100 г/м²

Основные легирующие элементы в стали SGCC включают:
- Углерод (C): Увеличивает прочность и твердость, но может снижать пластичность при высоком содержании.
- Марганец (Mn): Улучшает закаливаемость и прочность на растяжение, способствуя общим механическим свойствам стали.
- Цинк (Zn): Обеспечивает коррозионную стойкость за счет процесса оцинковки, образуя защитный слой против факторов окружающей среды.

Механические свойства

Свойство	Состояние/Температура	Температура испытания	Типичное значение/Диапазон (метрические)	Типичное значение/Диапазон (дюймовые)	Справочный стандарт для метода испытания
Прочность на растяжение	Как оцинкованная	Комнатная температура	270 - 410 МПа	39 - 60 ksi	ASTM A370
Предел текучести (0.2% сдвиг)	Как оцинкованная	Комнатная температура	235 - 350 МПа	34 - 51 ksi	ASTM A370
Удлинение	Как оцинкованная	Комнатная температура	25 - 40%	25 - 40%	ASTM A370
Жесткость (Бринелля)	Как оцинкованная	Комнатная температура	70 - 120 HB	70 - 120 HB	ASTM E10
Ударная прочность (Шарпи)	Как оцинкованная	-20°C	27 - 40 Дж	20 - 30 фут-фунт	ASTM E23

Механические свойства стали SGCC делают ее подходящей для приложений, требующих умеренной прочности и хорошей пластичности. Ее прочность на растяжение и предел текучести достаточны для структурных компонентов, в то время как удлинение указывает на хорошую формуемость, что важно для процессов, таких как гибка и формовка.

Физические свойства

Свойство	Состояние/Температура	Значение (метрические)	Значение (дюймовые)
Плотность	Комнатная температура	7.85 г/см³	0.284 фунта/дюйм³
Температура плавления	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Теплопроводность	Комнатная температура	50 Вт/м·К	29 BTU·дюйм/ч·фут²·°F
Удельная теплоемкость	Комнатная температура	0.49 кДж/кг·К	0.12 BTU/фунт·°F
Электрическое сопротивление	Комнатная температура	0.0000017 Ом·м	0.0000017 Ом·дюйм

Плотность стали SGCC указывает на ее массу на единицу объема, что имеет решающее значение для приложений, чувствительных к весу. Температура плавления важна для процессов, связанных с высокими температурами, в то время как теплопроводность и удельная теплоемкость важны для приложений, связанных с теплопередачей.

Коррозионная стойкость

Коррозионный агент	Концентрация (%)	Температура (°C/°F)	Рейтинг стойкости	Примечания
Соляная вода	3.5%	25°C / 77°F	Умеренная	Риск образования ямочной коррозии.
Кислоты	10%	20°C / 68°F	Плохая	Не рекомендуется для кислых сред.
Щелочные растворы	5%	25°C / 77°F	Хорошая	Умеренная стойкость.
Атмосферная	-	-	Отличная	Хорошая эффективность в уличных условиях.

Сталь SGCC демонстрирует отличную коррозионную стойкость в атмосферных условиях благодаря своему цинковому покрытию, которое действует как жертвенный анод. Однако она подвержена ямочной коррозии в соленой среде и должна избегаться в кислой среде. По сравнению с нержавеющими марками, такими как AISI 304, SGCC предлагает меньшую коррозионную стойкость, особенно в агрессивных условиях, при этом оставаясь более экономически эффективной.

Тепловая стойкость

Свойство/Предел	Температура (°C)	Температура (°F)	Примечания
Макс. температура постоянного цикла	200°C	392°F	Подходит для умеренного тепла.
Макс. температура прерывистого цикла	250°C	482°F	Только кратковременное воздействие.
Температура корки	300°C	572°F	Риск окисления выше этой температуры.

При повышенных температурах сталь SGCC сохраняет свою структурную целостность до примерно 200°C. Выше этого цинка покрытие может начать разрушаться, что приводит к снижению коррозионной стойкости и потенциальному структурному разрушению. Следует соблюдать осторожность в приложениях, предполагающих высокие температуры, чтобы избежать повреждения защитного слоя.

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	Обеспечивает чистые сварные швы.
Электродная сварка	E7018	-	Подходит для уличного использования.

Сталь SGCC обычно хорошо подходит для сварки, особенно с процессами MIG и TIG. Предварительный нагрев может быть необходим для более толстых участков, чтобы предотвратить трещины. Обработка после сварки может улучшить механические свойства сварной зоны, снижая остаточные напряжения.

Обрабатываемость

Параметр обработки	Сталь SGCC	AISI 1212	Примечания/Советы
Индекс обрабатываемости	60	100	Умеренная обрабатываемость.
Типичная скорость резания (точение)	30 м/мин	50 м/мин	Используйте острые инструменты для наилучших результатов.

Обрабатываемость стали SGCC умеренная, что требует соответствующих инструментов и скоростей резания для достижения оптимальных результатов. Наличие цинкового покрытия может усложнить процессы обработки, что требует использования специализированных инструментов для предотвращения износа.

Формуемость

Сталь SGCC демонстрирует отличную формуемость, что делает ее подходящей для холодной и горячей формовки. Ее низкое содержание углерода позволяет значительно деформироваться без растрескивания, в то время как цинковое покрытие может быть повреждено во время формовки, что требует осторожного обращения.

Термическая обработка

Процесс обработки	Температурный диапазон (°C/°F)	Типичное время выдержки	Метод охлаждения	Основная цель / Ожидаемый результат
Отжиг	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 часа	Воздух	Смягчение, улучшение пластичности.
Нормализация	850 - 900 / 1562 - 1652	1 - 2 часа	Воздух	Однородная микроструктура.

Процессы термической обработки, такие как отпущение и нормализация, могут значительно изменить микроструктуру стали SGCC, увеличивая ее пластичность и снижая внутренние напряжения. Эти обработки необходимы для улучшения характеристик стали в требовательных приложениях.

Типичные применения и конечные области использования

Отрасль/Сектор	Конкретный пример применения	Ключевые свойства стали, используемые в этом применении	Причина выбора (Краткая)
Автомобильный	Кузовные панели	Коррозионная стойкость, формуемость	Легкие и прочные.
Строительство	Кровельные листы	Прочность, устойчивость к погодным условиям	Долговечность.
Бытовая техника	Стиральные машины	Эстетическая отделка, коррозионная стойкость	Экономически эффективные и прочные.

Другие применения стали SGCC включают:
- Производство мебели
- Электрические корпуса
- Сельскохозяйственное оборудование

Сталь SGCC выбирается для этих применений из-за ее отличного баланса свойств, включая коррозионную стойкость, формуемость и экономическую эффективность, что делает ее идеальной для условий, где важна долговечность.

Важные соображения, критерии выбора и дальнейшие сведения

Особенности/Свойства	Сталь SGCC	Альтернативный класс 1	Альтернативный класс 2	Краткое примечание о преимуществах/недостатках или компромиссах
Ключевое механическое свойство	Умеренное	Высокое	Умеренное	SGCC менее прочна, чем легированные стали.
Ключевой аспект коррозии	Хорошая	Отличная	Умеренная	SGCC подходит для многих условий, но не для кислых.
Свариваемость	Хорошая	Умеренная	Хорошая	SGCC легче сваривать, чем некоторые высокопрочные стали.
Обрабатываемость	Умеренная	Высокая	Умеренная	SGCC требует тщательной обработки из-за цинкового покрытия.
Формуемость	Отличная	Умеренная	Хорошая	SGCC имеет высокую формуемость, идеальна для сложных форм.
Примерная относительная стоимость	Низкая	Высокая	Умеренная	SGCC экономична для многих применений.
Типич availability	Высокая	Умеренная	Высокая	SGCC широко доступна в различных формах.

При выборе стали SGCC стоит учитывать ее экономическую эффективность, доступность и применимость для конкретных приложений. Хотя она предлагает отличную коррозионную стойкость и формуемость, ее меньшая прочность по сравнению с легированными сталями может ограничить ее использование в высоконагруженных приложениях. Кроме того, цинковое покрытие требует осторожного обращения во время обработки, чтобы предотвратить повреждение.

В резюме, сталь SGCC является универсальным материалом, который сочетает в себе производительность и стоимость, что делает ее популярным выбором в различных отраслях. Ее уникальные свойства, в сочетании с историческим значением в современном производстве, подчеркивают ее важность в области материаловедения.