Thép Fe 360 ​​(S235JR): Tính chất và ứng dụng chính

Thép Fe 360, còn được gọi là S235JR, là thép kết cấu cacbon thấp được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng xây dựng và kỹ thuật. Nó thuộc loại thép kết cấu không hợp kim, được phân loại cụ thể là thép mềm. Nguyên tố hợp kim chính trong Fe 360 ​​là cacbon, với hàm lượng cacbon điển hình khoảng 0,2% hoặc ít hơn, góp phần tạo nên khả năng hàn và khả năng tạo hình tốt. Loại thép này được biết đến với các đặc tính cơ học tuyệt vời, bao gồm độ bền kéo và độ dẻo tốt, khiến nó phù hợp với nhiều ứng dụng kết cấu khác nhau.

Tổng quan toàn diện

Thép Fe 360 ​​có đặc điểm là cân bằng giữa độ bền và độ dẻo, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho các thành phần kết cấu trong các tòa nhà, cầu và các dự án cơ sở hạ tầng khác. Hàm lượng carbon thấp của nó làm tăng khả năng hàn, cho phép chế tạo và lắp ráp dễ dàng. Thép có khả năng chống va đập tốt và có thể chịu được tải trọng vừa phải, điều này rất cần thiết trong các ứng dụng xây dựng.

Ưu điểm của thép Fe 360:
- Khả năng hàn: Tuyệt vời khi hàn, giúp đơn giản hóa quá trình thi công.
- Độ dẻo: Tỷ lệ giãn dài cao cho phép biến dạng mà không bị gãy.
- Hiệu quả về mặt chi phí: Nhìn chung chi phí thấp hơn so với thép hợp kim cao cấp, khiến đây trở thành lựa chọn tiết kiệm cho các dự án quy mô lớn.

Hạn chế của thép Fe 360:
- Khả năng chống ăn mòn: Khả năng chống ăn mòn hạn chế trong môi trường không có lớp phủ bảo vệ.
- Hạn chế về độ bền: Không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền hoặc độ cứng cao so với thép cấp cao hơn.

Trong lịch sử, Fe 360 ​​là vật liệu chính trong ngành xây dựng do các đặc tính thuận lợi và hiệu quả về chi phí. Việc sử dụng rộng rãi đã đưa nó trở thành vật liệu tiêu chuẩn trong nhiều ứng dụng kỹ thuật.

Tên thay thế, Tiêu chuẩn và Tương đương

Tổ chức tiêu chuẩn	Chỉ định/Cấp bậc	Quốc gia/Khu vực xuất xứ	Ghi chú/Nhận xét
VI	S235JR	Châu Âu	Tương đương gần nhất với Fe 360
Tiêu chuẩn ASTM	A36	Hoa Kỳ	Sự khác biệt nhỏ về thành phần
Tiêu chuẩn Nhật Bản	SS400	Nhật Bản	Tính chất tương tự, nhưng độ bền kéo thấp hơn
Tiêu chuẩn ISO	S235	Quốc tế	Tương đương chung, ứng dụng tương tự
ĐẠI HỌC	St37-2	Đức	Chỉ định lịch sử, tính chất tương tự

Trong khi S235JR thường được coi là tương đương với các loại khác như A36 và SS400, điều quan trọng cần lưu ý là sự khác biệt nhỏ về độ bền kéo và độ bền va đập có thể ảnh hưởng đến hiệu suất trong các ứng dụng cụ thể. Ví dụ, A36 có thể có độ bền kéo cao hơn một chút, khiến nó được ưa chuộng hơn cho các ứng dụng chịu tải.

Thuộc tính chính

Thành phần hóa học

Nguyên tố (Ký hiệu và Tên)	Phạm vi phần trăm (%)
C (Cacbon)	0,12 - 0,20
Si (Silic)	0,10 - 0,40
Mn (Mangan)	0,40 - 1,20
P (Phốt pho)	≤ 0,045
S (Lưu huỳnh)	≤ 0,045
Fe (Sắt)	Sự cân bằng

Các nguyên tố hợp kim chính trong thép Fe 360 ​​đóng vai trò quan trọng trong các tính chất của nó:
- Cacbon (C): Tăng cường độ bền và độ cứng nhưng có thể làm giảm độ dẻo nếu có hàm lượng cao.
- Mangan (Mn): Cải thiện khả năng làm cứng và độ bền kéo, góp phần tạo nên độ dẻo dai tổng thể của thép.
- Silic (Si): Hoạt động như chất khử oxy trong quá trình luyện thép và có thể tăng cường độ bền.

Tính chất cơ học

Tài sản	Tình trạng/Tính khí	Giá trị/Phạm vi điển hình (Đơn vị đo lường)	Giá trị/Phạm vi điển hình (Anh)	Tiêu chuẩn tham chiếu cho phương pháp thử nghiệm
Độ bền kéo	Như đã cuộn	360 - 510MPa	52 - 74 ksi	Tiêu chuẩn ASTM E8
Cường độ chịu kéo (độ lệch 0,2%)	Như đã cuộn	235MPa	34 km	Tiêu chuẩn ASTM E8
Độ giãn dài	Như đã cuộn	20%	20%	Tiêu chuẩn ASTM E8
Giảm Diện Tích	Như đã cuộn	30%	30%	Tiêu chuẩn ASTM E8
Độ cứng (Brinell)	Như đã cuộn	120 - 160 HB	120 - 160 HB	Tiêu chuẩn ASTM E10
Sức mạnh tác động	Charpy V-notch, -20°C	≥ 27J	≥ 20 ft-lbf	Tiêu chuẩn ASTM E23

Các tính chất cơ học của thép Fe 360 ​​làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng kết cấu khác nhau. Độ bền kéo của nó cho phép nó chịu được tải trọng đáng kể, trong khi độ giãn dài và giảm diện tích của nó cho thấy độ dẻo tốt, điều này rất cần thiết cho các kết cấu có thể chịu tải trọng động hoặc biến dạng.

Tính chất vật lý

Tài sản	Điều kiện/Nhiệt độ	Giá trị (Đơn vị đo lường)	Giá trị (Anh)
Tỉ trọng	Nhiệt độ phòng	7850 kg/m³	490 lb/ft³
Điểm nóng chảy	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Độ dẫn nhiệt	Nhiệt độ phòng	50 W/m·K	34,5 BTU·in/h·ft²·°F
Nhiệt dung riêng	Nhiệt độ phòng	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Điện trở suất	Nhiệt độ phòng	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·ft

Mật độ của thép Fe 360 ​​làm cho nó trở thành lựa chọn mạnh mẽ cho các ứng dụng kết cấu, trong khi độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng của nó rất quan trọng đối với các ứng dụng liên quan đến truyền nhiệt. Điểm nóng chảy cho thấy nó có thể chịu được nhiệt độ cao trong quá trình chế tạo.

Chống ăn mòn

Chất ăn mòn	Sự tập trung (%)	Nhiệt độ (°C)	Xếp hạng sức đề kháng	Ghi chú
Khí quyển	-	-	Hội chợ	Dễ bị rỉ sét
Clorua	3-5	20-60	Nghèo	Nguy cơ ăn mòn rỗ
Axit	10-20	20-40	Không khuyến khích	Sự suy thoái nhanh chóng
kiềm	5-10	20-60	Hội chợ	Sức đề kháng vừa phải

Thép Fe 360 ​​có khả năng chống ăn mòn trong khí quyển ở mức trung bình nhưng dễ bị rỉ sét nếu không có lớp phủ bảo vệ. Trong môi trường clorua, chẳng hạn như vùng ven biển, nguy cơ ăn mòn rỗ tăng lên đáng kể. So với thép không gỉ, khả năng chống ăn mòn của Fe 360 ​​bị hạn chế, khiến nó ít phù hợp hơn cho các ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Khả năng chịu nhiệt

Tài sản/Giới hạn	Nhiệt độ (°C)	Nhiệt độ (°F)	Nhận xét
Nhiệt độ dịch vụ liên tục tối đa	400 °C	752 °F	Thích hợp cho mục đích sử dụng kết cấu
Nhiệt độ dịch vụ gián đoạn tối đa	500 °C	932 °F	Phơi sáng hạn chế
Nhiệt độ đóng băng	600 °C	1112 °F	Nguy cơ oxy hóa

Thép Fe 360 ​​có thể chịu được nhiệt độ vừa phải, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, thép có thể bị oxy hóa, ảnh hưởng đến tính chất cơ học của thép. Cần thận trọng khi sử dụng thép có nhiệt độ cao để tránh bị phân hủy.

Tính chất chế tạo

Khả năng hàn

Quy trình hàn	Kim loại phụ gia được đề xuất (Phân loại AWS)	Khí/Nhiệt che chắn điển hình	Ghi chú
MIG	ER70S-6	Argon/CO2	Tốt cho các phần mỏng
TIG	ER70S-2	Khí Argon	Mối hàn sạch, độ biến dạng thấp
SÚNG BẮN TỪ	E7018	-	Thích hợp cho các phần dày hơn

Thép Fe 360 ​​có khả năng hàn cao, lý tưởng cho các ứng dụng xây dựng. Có thể cần phải gia nhiệt trước cho các phần dày hơn để tránh nứt. Xử lý nhiệt sau khi hàn có thể tăng cường các đặc tính của vùng hàn, đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc.

Khả năng gia công

Thông số gia công	Thép Fe 360	Thép AISI 1212	Ghi chú/Mẹo
Chỉ số khả năng gia công tương đối	70%	100%	Khả năng gia công tốt, nhưng chậm hơn
Tốc độ cắt điển hình (Tiện)	30 m/phút	50 m/phút	Sử dụng công cụ thép tốc độ cao

Thép Fe 360 ​​có khả năng gia công hợp lý, mặc dù không dễ gia công như một số loại thép hợp kim cao hơn. Tốc độ cắt và dụng cụ tối ưu có thể nâng cao hiệu suất trong quá trình gia công.

Khả năng định hình

Thép Fe 360 ​​có khả năng định hình tuyệt vời, cho phép thực hiện các quy trình định hình nguội và nóng. Độ dẻo của nó cho phép uốn cong và định hình mà không bị nứt, làm cho nó phù hợp với nhiều thành phần cấu trúc khác nhau. Bán kính uốn tối thiểu nên được xem xét trong quá trình chế tạo để tránh làm cứng khi làm việc.

Xử lý nhiệt

Quy trình điều trị	Phạm vi nhiệt độ (°C)	Thời gian ngâm điển hình	Phương pháp làm mát	Mục đích chính / Kết quả mong đợi
Ủ	600 - 700	1 - 2 giờ	Không khí	Cải thiện độ dẻo và giảm độ cứng
Chuẩn hóa	850 - 900	1 - 2 giờ	Không khí	Tinh chỉnh cấu trúc hạt
Làm nguội	800 - 900	30 phút	Nước/Dầu	Tăng độ cứng

Các quy trình xử lý nhiệt như ủ và chuẩn hóa có thể ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc vi mô của thép Fe 360, tăng cường các tính chất cơ học của nó. Ủ cải thiện độ dẻo, trong khi chuẩn hóa tinh chỉnh cấu trúc hạt, dẫn đến độ dẻo dai được cải thiện.

Ứng dụng điển hình và mục đích sử dụng cuối cùng

Ngành/Lĩnh vực	Ví dụ ứng dụng cụ thể	Các tính chất chính của thép được sử dụng trong ứng dụng này	Lý do lựa chọn (Tóm tắt)
Sự thi công	Dầm và Cột	Độ bền cao, khả năng hàn tốt	Tính toàn vẹn của cấu trúc
Ô tô	Linh kiện khung gầm	Độ dẻo, khả năng tạo hình	Nhẹ và mạnh mẽ
Máy móc	Khung và giá đỡ	Khả năng chống va đập, khả năng gia công	Độ bền dưới tải
Đóng tàu	Cấu trúc thân tàu	Khả năng chống ăn mòn, khả năng hàn	Tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy

Thép Fe 360 ​​thường được sử dụng trong xây dựng dầm và cột do có độ bền cao và khả năng hàn tốt. Trong ngành công nghiệp ô tô, nó được sử dụng cho các thành phần khung gầm, nơi mà sự cân bằng giữa trọng lượng và độ bền là rất quan trọng.

Những cân nhắc quan trọng, Tiêu chí lựa chọn và những hiểu biết sâu sắc hơn

Tính năng/Thuộc tính	Thép Fe 360	Thép A36	Thép S235J2	Ghi chú ngắn gọn về Ưu/Nhược điểm hoặc Đánh đổi
Sức chịu lực	235MPa	250MPa	235MPa	A36 có độ bền kéo cao hơn một chút
Chống ăn mòn	Hội chợ	Hội chợ	Tốt	S235J2 có khả năng chống ăn mòn tốt hơn
Khả năng hàn	Xuất sắc	Tốt	Xuất sắc	Tất cả các loại đều có thể hàn được, nhưng Fe 360 ​​được ưa chuộng hơn
Khả năng gia công	Vừa phải	Tốt	Vừa phải	A36 dễ gia công hơn
Khả năng định hình	Xuất sắc	Tốt	Xuất sắc	Tất cả các loại đều có khả năng định hình tốt
Chi phí tương đối xấp xỉ	Thấp	Thấp	Vừa phải	Fe 360 ​​thường tiết kiệm chi phí hơn
Khả năng cung cấp điển hình	Cao	Cao	Vừa phải	Fe 360 ​​có sẵn rộng rãi

Khi lựa chọn thép Fe 360 ​​cho một dự án, những cân nhắc như chi phí, tính khả dụng và các đặc tính cơ học cụ thể là rất quan trọng. Khả năng hàn và tạo hình tuyệt vời của nó khiến nó trở thành lựa chọn ưa thích cho nhiều ứng dụng kết cấu. Tuy nhiên, đối với các môi trường có nguy cơ ăn mòn cao hơn, các loại thép thay thế như S235J2 có thể phù hợp hơn mặc dù chi phí có thể cao hơn.

Tóm lại, thép Fe 360 ​​(S235JR) là loại thép kết cấu đa năng và được sử dụng rộng rãi, mang lại sự cân bằng giữa độ bền, độ dẻo và hiệu quả về chi phí, khiến đây trở thành sự lựa chọn đáng tin cậy cho nhiều ứng dụng kỹ thuật khác nhau.