Материалы применяемые для металлоконструкций | Энциклопедия производства подъемных кранов

В зависимости от назначения металлоконструкций материалом для их изготовления служат прокатные углеродистые и низколегированные стали и в некоторых случаях титановые и алюминиевые сплавы. Согласно ГОСТ 380 —71, углеродистая сталь обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяется на три (А, Б, В) и по нормируемым показателям — на шесть Категорий. Сталь группы А поставляется по механическим свойствам, группы Б — по химическому составу и группы В — по механическим свойствам и химическому составу. По степени раскисленности стали бывают спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп). Способ изготовления стали указан в сертификате. Обозначения марок углеродистой стали обыкновенного качества приняты буквенно — цифровыми. Например, обозначение СтЗсп соответствует стали СтЗ, спокойной, группы А; обозначение БСтЗпс — стали СтЗ, полуспокойной, группы Б; обозначение ВСтЗкп —стали СтЗ, кипящей, группы В.

Наиболее распространенной сталью в металлоконструкциях является сталь СтЗ, обладающая достаточно высокими механическими свойствами, большой пластичностью, хорошей свариваемостью и не подвергающаяся закалке. Для несущих расчетных элементов металлоконструкций чаще применяют мартеновскую сталь группы В, поставляемую с гарантиями по механическим свойствам и по химическому составу.

Кипящие стали значительно дешевле спокойных сталей, однако вследствие неоднородной структуры они имеют большую склонность к старению и образованию трещин при низких температурах и обладают худшей свариваемостью. Эти стали, в основном, применяют в металлоконструкциях, работающих в условиях статических нагрузок и при температуре выше —25 °С, для изготовления различного рода ограждений, перил, лестниц, площадок и др.

Ответственные металлоконструкции, работающие при температурах ниже —25 °С, а также металлоконструкции, подверженные действию переменных динамических и вибрационных нагрузок, независимо от температуры эксплуатации целесообразно изготовлять из спокойной мартеновской стали группы В марки ВСтЗсп с дополнительными гарантиями в отношении ударной вязкости (для металлоконструкций, работающих при низких температурах). Стали Ст5, Стб ввиду ограниченности и плохой свариваемости в металлоконструкциях не применяют, а используют их, как стали повышенной прочности в качестве направляющих для ходовых колес тележек в козловых кранах. Углеродистые качественные стали 08, 10, 15, 20, 25 (ГОСТ 1050 —74) применяют для изготовления неответственных элементов. Для металлоконструкций кранов большой грузоподъемности, а также кранов северного исполнения применяются низколегированные стали (10ХСНД,- 15ХСНД, 10ХГСНД, 10Г2СД, 14ХГС и др.), имеющие по сравнению со сталью СтЗ более высокие механические свойства, повышенную стойкость против атмосферной коррозии и меньшую хладноломкость. Применение низколегированных сталей приводит к уменьшению массы металлоконструкций примерно на 15 %.

Низколегированные стали, выплавляемые в мартеновских и электрических печах, поставляются одновременно по механическим свойствам и химическому составу. Основными недостатками низколегированных сталей являются большая чувствительность к концентрации напряжений и высокая стоимость (на 19 —50 % больше стоимости стали СтЗ).

Применение комплексного легирования и термического упрочнения сталей дает возможность также снизить массу металлоконструкции благодаря увеличению прочности сталей. Так, комплексно — легированная сталь 15ХГ2СФМР, которая помимо обычных легирующих веществ содержит молибден (М) и бор (Р), имеет временное сопротивление 850 —981 МПа (85 —100 кгс/мм2).

Термическому упрочнению успешно подвергают малоуглеродистые стали СтЗ, низколегированные и др. В результате термического упрочнения механические свойства малоуглеродистых сталей повышаются до 25 %, а у низколегированных сталей — до 50 %.

Большие перспективы также открываются перед алюминиевыми и титановыми сплавами. Главные достоинства титановых сплавов ВТЗ — 1, ВТ5 — 1, ВТ6, ОТ4, ВТ8 и др. заключаются в сочетании высоких механических свойств (а = 700 … 1250 МПа) и коррозионной стойкости с малой плотностью (4,52 г/см3) и малым коэффициентом линейного расширения. Они достаточно пластичны, поддаются обработке давлением без нагрева, обладают сравнительно хорошей свариваемостью и пригодны для изготовления изделий, работающих при температурах от —190 до +500 °С.

Несмотря на то, что механические свойства алюминиевых сплавов значительно ниже (ав = 320 … 380 МПа и Е = 7 ГПа), чем у стали СтЗ, тем не менее, имея малую плотность (2,7 г/см3), обладая достаточно высокой пластичностью при повышенных температурах и высокими механическими свойствами при отрицательных температурах без изменения ударной вязкости и высокой коррозионной стойкостью, их успешно начинают применять для крановых металлоконструкций.

Переход от стали к алюминиевым сплавам позволяет снизить массу мостовых кранов примерно на 50 —70 %; увеличить их грузоподъемность без увеличения давления ходовых колес на подкрановый путь; облегчить поддерживающие строительные конструкции; уменьшить расход энергии и сократить эксплуатационные затраты, связанные с окраской конструкции и их ремонтом. Применение алюминиевых сплавов весьма эффективно и в стреловых конструкциях. Стрелы кранов и экскаваторов, изготовленные из алюминиевых сплавов, легче стальных на 50 % при неизменном вылете, а при равной массе и устойчивости машин возможно увеличение вылета стрелы на 15 —20 % или их грузоподъемности на 20 —25 %.

Применение стрелы из алюминиевых сплавов в башенных крапах снижает их массу в 1,5 —1,7 раза по сравнению со стальными.

Для различных крановых металлоконструкций могут быть применены алюминиевые сплавы: АМгМ, АД31Т для малонапряженных конструкций; АМг5М, АМгбМ, АДЗЗТ1 для средненапряженпых конструкций и АМгбШ, В95Т, АД35Т1 для сильнонапряженных конструкций.

Причины, сдерживающие внедрение алюминиевых сплавов взамен стали:

• большая стоимость алюминиевых сплавов по сравнению со сталью СтЗ. Так, стоимость опытного 5 — тонного мостового крана оказалась в 4,95 раза больше стоимости крана, изготовленного из стали СтЗ;
• необходимость изготовлять металлические конструкции из алюминиевых сплавов на отдельных участках или цехах, так как данное производство требует соблюдения особых требований и более высокой культуры труда, чем изготовление стальных металлоконструкций. Вследствие высокой чувствительности алюминиевых сплавов к надрезам, царапинам и другим дефектам изготовление металлоконструкций из алюминиевых сплавов требует специфических мер предосторожности.

Первичными элементами, из которых изготовляют металлоконструкции, являются листовой и профильный прокат. Листовая сталь разделяется: на полосовую (ГОСТ 103 —76), широкополосную (ГОСТ 82 —70), тонколистовую (холоднокатаная ГОСТ 19904 —74 и горячекатаная ГОСТ 19903 —74) и толстолистовую (горячекатаная ГОСТ 19903 —74). Универсальную широкополосную сталь применяют в готовом виде без обрезки кромок, листовую —в готовом виде без обрезки кромок и с обрезкой кромок. С целью уменьшения отходов металла установлены заказные размеры по длине и ширине листов.

Низколегированные конструкционные стали изготовляют также в виде листового и широкополосного проката (ГОСТ 19282 —73) и сортового и фасонного проката (ГОСТ 19281 —73).

Сталь профильную изготовляют в виде уголков, швеллеров, тавров и др. Уголковые профили (ГОСТ 8509 —72, ГОСТ 8510 —72), в основном, применяют в качестве соединительных элементов и для элементов, работающих на осевое усилие. Швеллеры (ГОСТ 8240 —72) применяют для элементов, работающих на осевые усилия, и в виде балок, работающих на поперечный изгиб. Двутавровые балки (ГОСТ 8239 —72) применяют, как правило, для элементов, работающих на поперечный изгиб, и для колонн, работающих на осевое и внецентренно приложенное усилие. Тавры (ГОСТ 7511 —73) являются удобным профилем в металлоконструкциях, так как из них можно изготовлять сварные двутавры, а, кроме того, они могут заменить сдвоенные уголки в сварных фермах.

Сталь круглую (ГОСТ 2590 —71) используют для элементов связей, анкерных болтов и т. д.

Сталь квадратную (ГОСТ 2591 —71) часто применяют для крановых путей.

Рифленую ромбическую сталь (ГОСТ 8568 —77) применяют для настилов площадок и ступеней лестниц.

Рельсы крановые (ГОСТ 4121 —76) и железнодорожные (ГОСТ 5633 —51, 7173 —54, 7174 —75, 8161 —75) используют для подкрановых путей и в качестве подтележечных рельсов. Кроме того, используют также рельсы двухголовые, тавровые и типа Р5 (ГОСТ 19240 —73) для наземных и подвесных путей.

Трубы стальные горячекатаные бесшовные (ГОСТ 8732 —78) наружный диаметр 25 —800 мм, толщина стенки 2,5 —75 мм; трубы стальные холоднокатаные и холоднотянутые бесшовные (ГОСТ 8734 —75) с наружным диаметром до 200 мм. По ГОСТ 18482 —79 выпускают алюминиевые трубы холоднокатаные и холоднотянутые диаметром 6 —120 мм, с толщиной стенок 0,5 —5 мм и прессованные диаметром 25 —280 мм, с толщиной стенок 5 —30 мм. Из алюминиевых сплавов выпускают также листы по ГОСТ 21631 —76 толщиной 0,3 —10,5 мм, шириной 600 —2000 мм, максимальной длиной 2000 — 7200 мм. Стальные трубы и частично трубы из алюминиевых и титановых сплавов находят широкое применение в металлоконструкциях в качестве конструктивных элементов. В настоящее время в металлоконструкциях все больше применяют различные дутые профили ( 11474 —76, 19771 —74, 19772 —74, 8278 —75, 8281 —80, 8282 —76, 8283 —77, 9234 —74), позволяющие значительно снижать массу конструкции. Гнутые профили получают прокаткой и гибкой на профилировочных станках или на гибочных прессах. Материалом для гнутых профилей служит горячекатаная и холоднокатаная отожженная листовая, ленточная и полосовая сталь марок СтО, Ст1, Ст2, СтЗ (ГОСТ 380 —71), стали 0,8, 10, 15, 20, 25 (ГОСТ 1050 —74) толщиной 0,8 —25 мм и низколегированная сталь (ГОСТ 19282 —73) толщиной 2 —16 мм и длиной профилей 3000 —12 000 мм.

Для уточнения требуемых Вам характеристик и получения опросного листа, свяжитесь с нашей службой сбыта по телефонам 8-937-858-01-05 или по электронной почте Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

См. также:

• Каталог кранов.
• Кран-балки: производственный каталог.
• Мостовые краны: производственный каталог.
• Козловые краны краны: производственный каталог.
• Консольные краны: производственный каталог.
• Каталог систем электрификации.
• официальное представительство кранового завода в Уфе.

Высокопрочная конструкционная сталь для грузоподъёмной техники

Высокопрочная конструкционная сталь для грузоподъёмной техники

Конструкционная сталь Strenx® является превосходным решением для повышения эксплуатационных характеристик подъёмного оборудования. Она доказала свою эффективность во всём мире в качестве материала, который позволяет уменьшить вес и вынужденные простои, повышая долговечность и безопасность самой различной подъёмной техники, начиная от небольших автовышек и заканчивая тяжёлыми автомобильными кранами.

ОБЗОР ВИДОВ ПОДЪЁМНОГО ОБОРУДОВАНИЯЗапросите бесплатную консультацию по техническим вопросам

Меньший вес

Больший радиус действия

Уменьшение влияния на окружающую среду

Выберите тип подъёмного оборудования

Автовышки (стреловые и ножничные)

Сталь Strenx^® с пределом текучести от 700 до 1300 МПа прекрасно подходит для использования в конструкции как телескопических подъёмников, так и подъёмников ножничного типа. Предложите сверхпрочные, лёгкие подъёмники и рабочие платформы с максимальной высотой и радиусом действия, способные справиться с любой задачей.

Краны-манипуляторы

Облегчённые краны-манипуляторы высокой грузоподъёмности за ограниченное время переместят больше груза и смогут выполнить сложные операции, требующие точности и гибкости.

Автокраны

Благодаря превосходным характеристикам и возможности уменьшить вес высокопрочная сталь идеально подходит для производства решётчатых и телескопических стрел автомобильных кранов. Краны, в конструкции которых используется сталь Strenx^® с пределом текучести до 1300 МПа, способны поднять груз выше и переместить его дальше.

Лесозаготовительная техника

Высокопрочная сталь Strenx^® отличается превосходными характеристиками и надёжностью. Оптимизируйте конструкцию для более быстрой погрузки леса и повышения рентабельности транспортировки лесоматериалов за счёт прочных, но при этом лёгких стрел, ложементов и стоек.

Бетононасосы

Применяя высокопрочную сталь Strenx^® в конструкции стрел бетононасосов, можно добиться максимального уровня безопасности и уменьшить вес этой техники. Проектируя стрелу, необходимо обеспечить несущую способность конструкции в критических местах без увеличения металлоёмкости.

Краны с решётчатой стрелой

Требуется кран с решётчатой стрелой, способный поднять груз большей массы на бóльшую высоту? Воспользуйтесь предлагаемым нами высокопрочным листовым, трубным и профильным прокатом для повышения прочности и снижения металлоёмкости рам, стрел и гуськов самоходных кранов.

Башенные краны

Будь то самомонтирующиеся, поворотные краны или краны с подъёмной стрелой, решётчатая конструкция и сталь Strenx® обеспечат их малый вес и высокую прочность.

Телескопические погрузчики

Телескопические погрузчики сочетают в себе грузоподъёмность вилочного погрузчика с рабочим радиусом подъёмного крана. Прочная, но лёгкая телескопическая стрела является важным фактором в обеспечении универсальности этой техники. От неё зависит допустимая нагрузка, радиус действия и гибкость при выполнении работ.

Программа «My Inner Strenx®»

К участию в программе «My Inner Strenx^®» привлекаются наиболее прогрессивные производителей передовой продукции из высокопрочной стали Strenx^®. Особо требовательным эксплуатантам и конечным пользователям программа даёт возможность найти поставщиков и продукцию из превосходной стали, прошедшую строжайший контроль качества.

Узнайте больше о программе «My Inner Strenx®»

Для отображения этого компонента должны быть приняты файлы cookie. Чтобы просмотреть их содержимое, необходимо принять следующие категории файлов cookie: 

• Functional

Для отображения этого компонента должны быть приняты файлы cookie. Чтобы просмотреть их содержимое, необходимо принять следующие категории файлов cookie: 

• Functional

Как высокопрочная сталь Strenx® помогает добиться превосходства в проектировании

Высокопрочная сталь Strenx^® открывает новые возможности для инженеров, позволяя им отойти от традиционного мышления в процессе проектирования металлоконструкций. Сталь Strenx^® отличается исключительным постоянством характеристик, что делает её превосходным материалом для проектирования прочных, лёгких и безопасных автокранов, рабочих платформ, погрузчиков и другого грузоподъёмного оборудования. Вот почему мы называем её сталью с высокими эксплуатационными показателями.

Преимущества стали Strenx® Tube 700QLH при использовании в конструкции кранов с решётчатой стрелой

Горячекатаные профильные трубы Strenx^® Tube 700QLH успешно используются в решётчатых секциях современных кранов на протяжении многих лет. Их прочность, хорошая свариваемость, точность размеров и качество поверхности высоко ценятся заказчиками по всему миру – не только из-за возможности улучшить конструкцию стрел, обеспечив преимущества для конечных пользователей, но и из-за возможности повысить эффективность производства.

Опыт наших партнёров

• 
  

  
  Высокопрочная сталь Strenx® – оптимальный материал для конструкции самого тяжёлого в мире 4000-тонного гусеничного крана
  

  Сталь Strenx® 1100 E – отличный выбор для растянутых стержней, используемых в конструкции крана рекордных размеров от компании XCMG.

• 
  

  
  Благодаря стали Strenx® автовышки достигают новых высот
  

  Узнайте о рабочей высоте, качестве, долговечности и безопасности автовышек Horyong – важных для заказчика параметрах, которых удалось добиться за счёт использования высокопрочной стали Strenx®.

• 
  

  
  Сталь Strenx® является превосходным материалом для производства лёгких и прочных бетононасосов
  

  Когда потребовалось внедрить инновационные разработки и технологии в конструкцию изделий, сотрудники компании Betonstar – турецкого производителя бетононасосов – обратились к высокопрочной конструкционной стали Strenx® компании SSAB. Что они в итоге получили? Стрела облегчённой конструкции, которая отличается повышенной прочностью, долговечностью и безопасностью.

Связь с нами – укажите свои данные

Сотрудники службы технической поддержки свяжутся с вами, чтобы обсудить актуальные потребности и выбрать марку стали Strenx®, которая идеально подойдёт для вашего оборудования. Получить наши компетентные рекомендации чрезвычайно просто – мы предоставляем их быстро и бесплатно!

Фамилия

E-mail компании

АвстралияАвстрияАзербайджанАлбанияАлжирАнголаАргентинаАрменияАфганистанБангладешБахрейнБеларусьБельгияБенинБерег Слоновой КостиБолгарияБоливияБоснияБотсванаБразилияБрунейБуркина-ФасоБурундиВеликобританияВенгрияВенесуэлаВьетнамГабонГамбияГанаГватемалаГвинеяГвинея-БисауГерманияГондурасГренландияГрецияГрузияДанияДемократическая Республика КонгоДоминиканская РеспубликаЕгипетЗамбияЗимбабвеИдтиЙеменИзраильИндияИндонезияИорданияИракИранИрландияИсландияИспанияИталияКазахстанКамбоджаКамерунКанадаКатарКенияКипрКиргизияКитайКолумбияКонгоКосовоКоста РикаКувейтЛаосЛатвияЛесотоЛиберияЛиванЛивияЛитваЛихтенштейнЛюксембургМавританияМадагаскарМакедонияМалавиМалайзияМалиМароккоМексикаМозамбикМолдоваМонакоМонголияМьянмаНамибияНепалНигерНигерияНидерландыНикарагуаНовая ЗеландияНорвегияОАЭОманПакистанПанамаПапуа — Новая ГвинеяПарагвайПеруПольшаПортугалияРоссийская ФедерацияРумынияСальвадорСамоаСаудовская АравияСвазилендСенегалСербияСингапурСирияСловакияСловенияСуданСуринамСШАСьерра-ЛеонеТаджикистанТайваньТаиландТанзанияТонгаТунисТуркменистанТурцияУгандаУзбекистанУкраинаУругвайФарерские о-ваФиджиФилиппиныФинляндияФранцияХорватияЦентрально-Африканская РеспубликаЧадЧерногорияЧехияЧилиШвейцарияШвецияШри-ЛанкаЭквадорЭритреяЭстонияЭфиопияЮАРЮжная КореяЯпонияСтрана

Область/регион

Название компании

Мобильный телефон

АрхитекторДизайнерИнженер-технологМаркетологРуководительСпециалист из сферы продажСпециалист по закупкамСтудентДругоеВаша должность

АвиацияАвтомобилестроениеВторичная переработкаГрузовой автотранспорт и автобусыГруппа экспертов по сталиДистрибьюторы и металлотрейдерыЖелезнодорожный транспортЗащита и безопасностьИзготовление прицепов и кузововЛёгкие строительные конструкцииМорской и прибрежный транспортНичего из вышеперечисленногоОборудование под давлениемОбработка сырьяПодъёмная техникаПромышленные товары широкого потребленияСельское и лесное хозяйство, рыболовствоСервисные металлоцентрыСкладское хранение и упаковкаСтроительные компонентыСтроительные конструкции и инфраструктураТовары промышленного назначенияТранспортировка энергииТяжёлая строительная и сельскохозяйственная техникаУслугиЭлектростанцииВаша отрасль деятельности

Наберите своё сообщение

Пожалуйста, добавьте меня в список получателей информации о стали, выплавленной без использования ископаемого топлива.

Подпишите меня на рассылку информации о продукции и услугах SSAB

Дополнительную информацию о том, как мы обрабатываем персональные данные, можно найти в Положении компании SSAB о конфиденциальности

Какая марка стали используется для кранов?

Краны играют ключевую роль в различных отраслях промышленности как важная часть промышленного оборудования. Выбор правильной марки стали имеет решающее значение для обеспечения прочности конструкции и производительности кранов. В этой статье будут подробно описаны различные марки стали, используемые в кранах, включая их характеристики, области применения, а также преимущества и недостатки.

Марка стали ASTM A572-50:

ASTM A572-50 — одна из наиболее часто используемых марок стали для изготовления кранов. Это низколегированная высокопрочная сталь с отличным соотношением прочности и веса, а сталь ASTM A572-50 подходит для изготовления кранов легкой и средней грузоподъемности, способных выдерживать большие нагрузки. Кроме того, он обладает хорошей пластичностью и обрабатываемостью, что облегчает процесс изготовления и сборки.

Преимущества:

Отличное соотношение прочности и веса, позволяющее производить легкие и прочные краны.

Хорошая пластичность и обрабатываемость для простоты изготовления и сборки.

Недостатки:

Относительно высокая стоимость.

Может потребоваться дополнительная защита от коррозии.

ASTM A514 Марка стали:

ASTM A514 — это высокопрочная марка стали, обычно используемая при изготовлении тяжелых кранов. Обладает высоким пределом текучести и хорошей ударной вязкостью, чтобы выдерживать высокие нагрузки и тяжелые условия эксплуатации.

Преимущества:

Высокая прочность и хорошая ударная вязкость для больших нагрузок и тяжелых условий эксплуатации.

Может быть адаптирован к различным рабочим средам и приложениям.

Недостатки:

Плохая обрабатываемость, требующая соответствующих мер механической обработки.

ASTM A709 Марка стали:

ASTM A709 — это высокопрочная марка стали, обычно используемая в производстве больших кранов. Он обладает отличной прочностью и ударной вязкостью и способен выдерживать высокие нагрузки и ударные нагрузки.

Преимущества:

Баланс прочности и жесткости для больших кранов.

Обладает хорошей свариваемостью.

Недостатки:

В некоторых специальных приложениях может существовать более высокая стоимость.

Может потребоваться дополнительное техническое обслуживание и проверка.

EN 10025 Марка стали S355:

EN 10025 Марка стали S355 обычно используется в производстве кранов, особенно в Европе. Он обладает хорошей прочностью и ударной вязкостью и подходит для изготовления средних и тяжелых кранов.

Преимущества:

Хорошая прочность и ударная вязкость, позволяющие выдерживать рабочие нагрузки кранов средней и большой грузоподъемности.

Адаптируется к широкому спектру приложений и имеет широкий спектр применения.

Недостатки:

Ограничено региональными стандартами и нормами, применимо не во всех странах и регионах.

При выборе марки стали, используемой в кране, необходимо учитывать следующие факторы:

1. Несущая способность: В соответствии с расчетной нагрузкой и требованиями к эксплуатации крана выберите марку стали. с достаточной прочностью и ударной вязкостью, чтобы обеспечить безопасную работу крана.

2. Рабочая среда: учитывайте условия окружающей среды, в которых находится кран, такие как высокая температура, низкая температура, агрессивные газы и т. д., и выберите марку стали с соответствующей коррозионной стойкостью.

3. Обрабатываемость: В соответствии с потребностями производства и сборки выберите марки стали с хорошей пластичностью и обрабатываемостью для обработки и сборки.

4. Экономическая эффективность: Рассмотрите баланс между стоимостью и производительностью марки стали для удовлетворения бюджетных требований.

Марка стали, используемая для кранов, выбирается исходя из конкретных потребностей. Сталь ASTM A572-50 для легких и средних кранов, сталь ASTM A514 для тяжелых кранов, сталь ASTM A709 для больших кранов и сталь EN 10025 S355 для изготовления средних и тяжелых кранов. При выборе необходимо учитывать грузоподъемность, рабочую среду, работоспособность и экономическую эффективность, чтобы гарантировать, что прочность конструкции и производительность крана соответствуют требованиям.

Опасная сталь — Cranes Today

Инженер по башенным кранам Феликс Вайнштейн утверждает, что примеси в стали угрожают безопасности кранов. Сталь, произведенная в слитках из переработанной стали, наиболее подвержена риску загрязнения, но единственным решением является дополнительное тестирование

При работе со стальными конструкциями мы, инженеры, исходим из того, что наша сталь однородна, без примесей и без каких-либо других дефектов. Мы предполагаем, что мы получаем сырье для нашей конструкции, чтобы удовлетворить наши потребности в прочности, эластичности, текучести и т. д. Мы используем эту информацию для создания крановых конструкций, которые, по нашим расчетам, должны быть безопасными.

За последние 20 лет компьютеры выросли, чтобы помочь нам рассчитать безопасные нагрузки для кранов и дать нам возможность прогнозировать поведение нашей конструкции с большей уверенностью. Несмотря на это, мы все еще наблюдаем отказы наших кранов, мостов, валов, балок и рычагов из-за дефектной стали.

Некоторые основы

Сталь представляет собой сплав, основным компонентом которого является железо с содержанием углерода от 0,02% до 1,7%. Углерод и другие элементы действуют как отвердители в железной решетке. Легирующие элементы в стали контролируют такие свойства, как твердость, эластичность, пластичность (ее формуемость), предел текучести (прочность, необходимая для ее постоянной деформации) и прочность на растяжение (сила, необходимая для ее разрушения). Общие марки стали включают S960QL с пределом текучести 1100 Н/мм2 или ST 52 с пределом прочности на растяжение 5200 кг/мм2.

Эти свойства могут сделать кран небезопасным. Например, некоторые производители башенных кранов используют сталь, которая может стать хрупкой и сломаться при низких температурах, по данным Manitowoc Crane Group, корпоративного владельца башенных кранов Potain. «Насколько мы понимаем, некоторые местные китайские производители кранов используют для своих кранов стали марок Q235B и Q345B», — говорится в заявлении компании. «Кран, изготовленный из стали класса B, потенциально подвержен риску разрушения материала при работе при температуре ниже 20 ° C (68 ° F)», — говорится в сообщении. Напротив, завод Potain в Китае использует стали Q235C, Q345C и Q345D, подходящие для работы при низких температурах. Стали класса C подходят для работы при 0°C (32°F), а стали класса D подходят для работы при -20°C (-4°F), говорится в сообщении.

Есть два способа производства стали: переработка добытой железной руды или переработка уже произведенной стали.

На металлургическом комбинате доменная печь сжигает железную руду, добытую в ее природной форме. Затем кислородная печь превращает чугун в более качественную сталь, добавляя углерод и удаляя примеси посредством химических реакций внутри сосуда. Некоторые примеси улетучиваются в виде газа или образуют шлак, который всплывает на поверхность стали и может быть удален. Правильная концентрация углерода в расплавленном чугуне определяется по цвету пламени, выходящего из крышки резервуара — сегодня эту работу выполняют фотоэлектрические датчики.

В отличие от крупных сталелитейных заводов, существует гораздо больше мини-заводов, которые используют электродуговые печи для плавки стального лома — железнодорожных рельсов, прессованных вагонов, железной ограды, арматуры или других переработанных материалов. При выплавке такой стали в слитке образуется много металлических и неметаллических примесей. Теоретически можно удалить все эти примеси, прокачивая нужный газ через расплавленную сталь, чтобы примесь химически вступала в реакцию с газом с образованием шлака. Но в стальном ломе так много примесей, что процесс усложняется.

Как бы сталь ни производилась, ее необходимо охладить и превратить в пригодный для использования продукт. Традиционный метод заключается в заливке расплавленного железа в слитки. Когда сталь остывает и затвердевает, примеси всплывают на поверхность. После затвердевания слитка производители отсекают примеси. Требуется значительный опыт, чтобы разрезать слиток в нужном месте. Но решение жизненно важно для бизнеса. Если рез слишком глубокий, производитель тратит впустую очень хорошую сталь. Если надрез слишком мелкий, есть риск загрязнения.

По словам Эмманоэля Лимы, специалиста по техническому маркетингу стали ThyssenKrupp, в Европе и США большая часть стали выливается в так называемую машину непрерывного литья заготовок, которая прокатывает один длинный стальной сляб. По его словам, этот процесс более эффективен и дает большие объемы. Он также сказал, что машины непрерывного литья заготовок могут выдавливать загрязнения по бокам сляба в процессе прокатки для последующей обрезки.

Более полезный лом

Сбор стального лома популярен и прибыльен, и стал международным бизнесом. По данным Международного института чугуна и стали, около двух третей (65,4%) стали в 2005 году было произведено на сталелитейных заводах, а треть (31,7%) была произведена в электродуговых печах, в которых в основном используется стальной лом. Сегодня Китай является крупнейшим поставщиком, хотя и не крупнейшим экспортером сырой стали в мире. (По данным IISI, в тройку крупнейших экспортеров в 2004 г. входили Япония, Россия и Украина).

Сертификат, выданный на сталь, предоставленную изготовителем или поставщиком, сообщает нам только о типе полученной стали и, возможно, некоторых подробностях о ее механических свойствах. Но производственный процесс играет наиболее важную роль в обеспечении качества стали. Во многих случаях поставляемая сталь не соответствует теоретической прочности, необходимой для ее типа.

Плохой контроль качества в процессе производства стали вызывает две проблемы в готовом изделии: трещины и включения. Обычные испытания стали, поставляемой израильской компании El-Shar Industries, выявили трещину в стальных листах ST-52 толщиной 80 мм, предназначенных для строительства мостов.

В процессе производства расплавленный чугун высасывали из резервуара, оставляя шлак в резервуаре. Если всасывание не контролируется должным образом, расплавленное железо может быть загрязнено. В результате получается ламинат с внутренней трещиной по всему ламинату.

Загрязнение также может привести к включениям. Этот дефект характеризуется выкрашиванием краев готового изделия. При строительстве конструкций края нашего сырья имеют наибольшее значение, потому что в большинстве случаев разрушение начинается на стыках конструкции, на краях. В большинстве случаев этот дефект делает изделие бесполезным, если только его нельзя перерезать для другой цели.

Решения

Проверка стали после производственного процесса и проверка отсутствия загрязняющих веществ требует финансирования и рабочей силы. На сегодняшний день существует несколько тестов контроля качества стальной продукции, которые должны проводить производители.

1. Металлографический тест. Это испытание можно проводить только на холодном оружии после его затвердевания.

2. ВРМБ. Изменения плотности в стальной конструкции изменяют путь света, проходящего через нее. Инженеры, использующие набор волоконно-оптических датчиков, могут определить разброс в балке и сравнить его с известной эталонной стальной балкой; если они совпадают, луч в порядке.

3. Лазерные импульсы. Лазерный луч, направленный на стальной луч, на мгновение испаряет точку на поверхности. Эффект генерирует ультразвуковую волну через сталь, которая отклоняется при попадании в трещины или включения. Эта волна, в свою очередь, создает магнитное поле, которое можно обнаружить с помощью датчиков. Этот метод, называемый электромагнитно-акустической трансдукцией, хорош для горячей стали, возникающей в непрерывном состоянии.

4. Датчики поверхностные. В этом методе тестеры посылают ультразвуковую волну от одного преобразователя к другому. Это испытание можно проводить, только когда сталь холодная, поскольку необходим физический контакт.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод обнаружения внутренних трещин в железнодорожных путях с помощью ультразвуковых волн. Транспортное средство едет по рельсам и стреляет импульсом лазерного луча в стальной рельс. Каждый импульс генерирует ультразвуковую волну, распространяющуюся по стальному рельсу со скоростью 1800 миль в секунду. Микрофоны, подключенные к системе, обнаруживают явное снижение силы ультразвуковых сигналов, точно определяя дефекты из-за различных видов отказов.

Кто производит больше всего стали (круговая диаграмма)

Китай производит 40% мировой стали. В апреле 2007 года общее мировое производство составляет около 110 миллионов тонн.

Северная Америка 10 483
Южная Америка 3 986
Европа 21 120
Ближний Восток 1 289
Африка 1 522
Россия и СНГ 10 464
Азия 59 767

901 31 Прочность материала – основа устойчивости каждого башенного крана Башенный кран в строительстве При понижении температуры , сталь становится более хрупкой (может расколоться при ударе). Этот процесс ускоряется при Tt, так называемом крутом фронте, когда небольшие изменения температуры оказывают большое влияние на свойства материала. Исследователи, работающие в компании Liebherr hПоведение стали при различных температурах Большая трещина в стальном листе Трещина Осыпающиеся края являются признаком включений – участков с высокой концентрацией примесей Осыпающиеся края Трещины в ламинате стали, поставляемой израильской компании El-Shar Industries Длинная трещина В виде слитков сталь остывает, примеси поднимаются наверх и образуют характерную V-образную форму. Затем слиток разрезают для удаления примесей. Надрез должен быть сделан под кончиком V. Если он сделан слишком высоко, не только останутся загрязнения, но и сталь превратится в слитки. По мере снижения температуры сталь становится более хрупкой (может расколоться при ударе). Этот процесс ускоряется при Tg, так называемый крутой фронт, когда небольшие изменения температуры оказывают большое влияние на свойства материала.