S355Nفولاد سازهای با عیار بالاتر-بهخاطر خود معروف استبهبود چقرمگی در دماهای پایین تردر مقایسه با نمرات استاندارد مانند S355JR. در اینجا یک توضیح جامع است.
1. رمزگشایی نام: "S355N"
تعیین به دنبال آن استEN 10025-3استاندارد هر قسمت معنای خاصی دارد:
S: ساختاریفولاد
355:حداقلقدرت تسلیمدر MPa برای ضخامت های کمتر یا مساوی 16 میلی متر.
N:نشان دهنده فولاد در عرضه شده استعادی شده استیا حالت نرمال شده-رولت شده. این استمهم ترین ویژگی.
2. استاندارد حاکم
S355N توسط EN 10025-3:2019 تعریف شده است– *"محصولات نورد گرم فولادهای ساختاری - قسمت 3: شرایط تحویل فنی برای فولادهای ساختاری دانه ریز قابل جوشکاری نورد نرمال/نرمال شده."*
این استاندارد فولادهای با چقرمگی بهبود یافته را پوشش می دهدعادی سازی، یک فرآیند عملیات حرارتی.
3. ویژگی های کلیدی و تفاوت های S355JR
شرط "N" اساساً ریزساختار و خواص فولاد را تغییر می دهد.
| ویژگی | S355N (EN 10025-3) | S355JR (EN 10025-2) |
|---|---|---|
| وضعیت عرضه | نرمال شده / عادی شده-رولت شده | همانطور که-نقل شد |
| فرآیند کلیدی | تا 900 درجه گرم می شود و در هوای ساکن خنک می شود. ساختار دانه را اصلاح می کند. | از دمای نورد بدون عملیات حرارتی کنترل شده خنک می شود. |
| مزیت اصلی | چقرمگی برتر و مقاومت در برابر ضربهخواص سازگار از طریق ضخامت. | تعادل خوبی از قدرت، جوش پذیری و هزینه. |
| دمای تست ضربه | -20 درجه | +20 درجه |
| حداقل انرژی ضربه ای | 40 ژول(طولی) | 27 ژول(طولی) |
| برنامه معمولی | سازه های بحرانی در آب و هوای سرد، بارهای دینامیکی/ارتعاشی. | کارهای ساختمانی عمومی در آب و هوای معتدل. |
4. ترکیب شیمیایی
S355N یک استفولاد دانه ریز، با میکرو-آلیاژ کردن با عناصری مانند نیوبیم (Nb) یا وانادیوم (V) علاوه بر آلومینیوم برای پالایش دانه به دست میآید.
معادل کربن پایین (CEV):معمولاً حدود 0.38-0.42٪ برای جوش پذیری بهتر با وجود استحکام بالاتر.
ترکیب نمونه (حداکثر % برای t کمتر یا مساوی 30 میلی متر):
C: 0.20%
منگنز: 1.60٪
Si: 0.50٪
P: 0.035%
S: 0.035%
N (نیتروژن):0.025٪ (کنترل شده)
Al (کل):بزرگتر یا مساوی 0.020% (تصفیه کننده غلات)
ممکن است عناصر میکرو-آلیاژی مانند Nb، V، Ti وجود داشته باشند.
5. خواص مکانیکی (برای ضخامت کمتر یا مساوی 16 میلی متر)
حداقل قدرت تسلیم (ReH): 355 مگاپاسکال
مقاومت کششی (Rm): 470 - 630 مگاپاسکال(توجه: محدوده مشابه S355JR، اما با انعطاف پذیری بهتر)
حداقل طول کشیدگی (A): 22%
چقرمگی ضربه (شارپی V{0}}بریدگی): حداقل 40J در -20 درجه
6. چرا از فولاد نرمال شده استفاده کنیم؟ (مزیت "N")
عادی سازی شامل حرارت دادن فولاد تا حدود 900 درجه و سپس خنک کردن آن در هوای ساکن است. این فرآیند:
ساختار دانه را اصلاح می کند:منجر به یک ریزساختار یکنواخت-دانه ریز می شود.
چقرمگی و شکل پذیری را بهبود می بخشد:توانایی فولاد را برای جذب انرژی و مقاومت در برابر شکست شکننده افزایش می دهد.
یکسان سازی خواص:خواص مکانیکی را در سراسر صفحه/بخش یکنواخت می کند، به ویژه برای مواد ضخیم.
استرس های داخلی را از بین می برد:تنش های ناشی از نورد یا جوشکاری را کاهش می دهد.
7. کاربردهای رایج S355N
S355N در جایی استفاده می شودایمنی، قابلیت اطمینان و عملکرد در شرایط سختانتقادی هستند:
سازههای جوشکاری شده-سنگینتحت بارهای دینامیکی/ارتعاشی (مانند باندهای جرثقیل، قاب های پشتیبانی برای ماشین آلات سنگین).
قطعات برای برج های توربین بادی(جایی که یکپارچگی جوش و مقاومت در برابر خستگی حیاتی است).
پل ها و زیرساخت هادر مناطق سردسیر
کاربردهای دریایی و دریایی(اگرچه اغلب S355NL یا درجه های دریایی برای دماهای بسیار پایین استفاده می شود).
تجهیزات حمل و نقل(واگن های ریلی، شاسی وسایل نقلیه سنگین) که در آن مقاومت ضربه ای مورد نیاز است.
8. مقایسه با سایر درجات چقرمگی "S355".
استانداردهای EN یک "نردبان" چقرمگی را برای فولادهای درجه S355 ارائه می دهند:
| درجه | استاندارد | وضعیت | دمای تست ضربه | حداقل انرژی | استفاده از مورد |
|---|---|---|---|---|---|
| S355JR | EN 10025-2 | همانطور که-نقل شد | +20 درجه | 27J | هدف عمومی، آب و هوای معتدل |
| S355J0 | EN 10025-2 | همانطور که-نقل شد | 0 درجه | 27J | شرایط یخبندان خفیف |
| S355J2 | EN 10025-2 | همانطور که-نقل شد | -20 درجه | 27J | آب و هوای سرد، بدون عملیات حرارتی |
| S355K2 | EN 10025-2 | همانطور که-نقل شد | -20 درجه | 40J | آب و هوای سرد، نیاز به انرژی بیشتر |
| ➤ S355N | EN 10025-3 | عادی شده است | -20 درجه | 40J | ساختارهای بحرانی، همگنی بهتر |
| S355NL | EN 10025-4 | عادی شده است | -50 درجه | 27J | برنامه های قطب شمال/{0}}درجه حرارت پایین |
9. استانداردهای معادل
ASTM (ایالات متحده آمریکا):نزدیکترین معادل استASTM A572 درجه 50، اما نرمال سازی یا تست ضربه 20- درجه را الزامی نمی کند مگر اینکه مشخص شود. برای یک معادل واقعی، باید A572 Grade 50 به علاوه الزامات تکمیلی را برایعادی سازی (S1)وتست ضربه در -20 درجه.
تاریخی:استاندارد DIN قدیمیخیابان 52-3 NیاSEW 090(آلمان).
خلاصه
S355N یک فولاد ساختاری نرمال-دانه ریز با حداقل استحکام تسلیم 355 مگاپاسکال و چقرمگی ضربه بالا (40J) در 20- درجه است.راعادی سازی عملیات حرارتیویژگی تعیین کننده آن است، ارائه یک ماده همگن تر و قابل اعتمادتر برایکاربردهای مهندسی بحرانیکه در آن ایمنی در برابر شکستگی شکننده تحت سرویس دینامیک یا دمای پایین{0}}در درجه اول اهمیت است. این یک گزینه تخصصی تر و معمولاً گرانتر از S355JR است که با عملکرد پیشرفته آن توجیه می شود.