结构用无缝钢管主要用于制造工程结构、机械零件,对钢管的强度、韧性、可焊性和加工性能有特定要求,其材质的选择取决于具体的应用场景、承受的载荷类型、环境条件以及所需的力学性能。
以下是天津大无缝钢管销售集团有限公司精心总结的结构用无缝钢管的常用材质,主要依据不同国家或地区的标准进行分类:
一、 中国国家标准 (GB/T)
中国国家标准GB/T 8162是《结构用无缝钢管》的主要标准,涵盖了多种碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
碳素结构钢
10#:碳含量较低,塑性、韧性好,强度适中,适用于一般机械零件、轻载结构件。
20#:最常用的碳素结构钢牌号之一,碳含量适中,具有良好的塑性和韧性,易于加工和焊接,广泛用于制造各种机械零件、管件、结构框架等,例如汽车传动轴、轴承套等。
35#:碳含量较20#高,强度和硬度有所提高,但塑性和韧性略有下降,适用于对强度有一定要求,但又不需要很高韧性的机械零件和结构件。
45#:典型中碳钢,强度和硬度较高,淬火后可获得更高的强度和耐磨性,常用作轴、齿轮、螺栓等重要机械零件,在结构应用中,需要考虑其焊接性能,通常需要预热和焊后热处理。
低合金高强度结构钢
Q345 (旧牌号16Mn):最常用的低合金高强度结构钢牌号之一,具有较高的强度、良好的塑性和韧性,以及优异的焊接性能和耐低温性能,广泛用于桥梁、建筑、车辆、工程机械、压力容器等各种重要结构和机械零件,Q345根据冲击功要求和脱氧方式,又分为Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E等不同质量等级,其中B级和C级最为常见。
Q390, Q420, Q460, Q620:这些是更高强度等级的低合金高强度结构钢,它们具有更高的屈服强度和抗拉强度,适用于需要轻量化和高承载能力的结构,例如大型起重设备、高层建筑钢结构等。
42CrMo, 35CrMo:属于合金结构钢,具有高强度和高韧性,通常经过热处理(调质)后使用,主要用于制造重载、高速或要求更高疲劳强度、耐磨性的机械零件和结构件,如曲轴、齿轮、连杆、高压管道等。
二、 美国标准 (ASTM)
在北美地区,用于机械和结构用途的无缝钢管主要参照ASTM标准。
ASTM A519: 《机械用无缝碳素钢和合金钢管》
这个标准涵盖了多种碳素钢和合金钢牌号,适用于需要进行机械加工或具有特定机械性能要求的场合。
常用碳钢牌号:1008, 1010, 1018, 1020, 1026, 1045等,这些牌号的选择取决于所需的强度、硬度和加工性能,例如,1018和1020是常见的通用机械结构用钢。
常用合金钢牌号:4130, 4140等,这些是铬钼钢,具有更高的强度和韧性,通常用于更严苛的机械部件。
ASTM A53 / ASME SA-53
虽然主要用于流体输送,但其B级(Gr.B)也常用于一般结构目的,特别是当结构件也需要兼顾一定的流体输送功能时。
三、 欧洲标准 (EN)
欧洲标准EN 10210(热加工结构空心型材)和EN 10216(承压用途无缝钢管)系列中,也有适用于结构用途的材质。
EN 10210: 《非合金钢和细晶粒钢热加工结构空心型材》
S235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0H, S355J2H, S355K2H:这些牌号广泛用于建筑、桥梁、工程机械等结构,字母“S”代表结构钢,“JR”、“J0”、“J2”、“K2”代表不同的冲击功要求,“H”代表空心型材。
EN 10216-3:《承压用途无缝钢管 技术交货条件 第3部分:合金细晶粒钢管》
虽然是为承压用途设计,但其中一些高强度细晶粒钢牌号,如P275NL1, P355N, P355NH, P355NL1, P460N等,由于其优异的力学性能和韧性,在某些高强度结构应用中也可能被选用。
四、 日本标准 (JIS)
日本标准JIS G3444是《一般结构用碳素钢管》的标准,涵盖了无缝和焊接钢管。
STK290, STK400, STK490, STK500, STK540:这些牌号是常用的结构用钢管,数字表示最小抗拉强度(单位为N/mm²),STK400和STK490是常见的选择,用于土木工程、建筑和机械结构。
总结:
选择结构用无缝钢管材质时,最重要的是根据设计要求、载荷条件、环境温度、是否需要焊接、以及成本效益进行综合考虑,并确保所选材质符合相应的国家或行业标准,例如,在一般结构中,Q235或20#钢可能足够;而在高强度、重载或低温环境中,则需要选择Q345、合金钢或更高级别的钢材。
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