S355N là loại thép kết cấu hợp kim thấp, có độ bền-cao,{2}}theo EN 10025-3:2019, có cường độ chảy tối thiểu là 355 MPa đối với các tấm dày tới 16 mm. Ký hiệu của nó, còn được gọi là số vật liệu 1.0545, được chia thành:
S: Kết cấu thép.
355: Cường độ năng suất tối thiểu tính bằng MPa.
N: Cán chuẩn hóa hoặc cán chuẩn hóa, được kiểm tra độ bền va đập ở -20°C.
Quá trình chuẩn hóa sẽ tinh chỉnh cấu trúc hạt, nâng cao các đặc tính của vật liệu S355N về độ bền, độ dẻo dai và khả năng hàn, khiến nó trở nên lý tưởng cho các vùng khí hậu ôn hòa. So với tấm thép kết cấu thông thường en 10025 3 s460n, S355N có cường độ thấp hơn (355 MPa so với 460 MPa) nhưng tiết kiệm chi phí hơn-cho các ứng dụng kết cấu chung.
Thành phần hóa học hỗ trợ tính chất vật liệu S355N
Yếu tố | Phân tích muôi (tối đa%) | Phân tích sản phẩm (tối đa%) | Vai trò trong thuộc tính vật liệu S355N |
|---|---|---|---|
Cacbon (C) | 0.20 | 0.22 | Tăng cường sức mạnh, giữ ở mức thấp cho khả năng hàn và độ dẻo dai. |
Silic (Si) | 0.50 | 0.55 | Hỗ trợ khử oxy, cải thiện sức mạnh và cấu trúc vi mô. |
Mangan (Mn) | 0.90-1.65 | 0.85-1.75 | Tăng cường sức mạnh và độ dẻo dai cho khả năng chịu tải. |
Phốt pho (P) | 0.030 | 0.035 | Giảm thiểu để giảm tạp chất, tăng cường độ dẻo dai. |
Lưu huỳnh (S) | 0.025 | 0.030 | Mức độ thấp ngăn ngừa tạp chất, cải thiện chất lượng mối hàn. |
Nitơ (N) | 0.025 | 0.027 | Được kiểm soát để tránh độ giòn, hỗ trợ độ dẻo dai. |
Nhôm (Al) | 0,020 (tổng cộng tối thiểu) | 0,015 (tổng cộng tối thiểu) | Tinh chế hạt để có độ dẻo dai, cải thiện cấu trúc vi mô. |
Niobi (Nb) | 0.05 | 0.06 | Thúc đẩy cấu trúc hạt mịn, tăng cường độ bền và độ dẻo dai. |
Vanadi (V) | 0.10 | 0.12 | Tăng sức mạnh thông qua việc làm cứng kết tủa. |
Titan (Ti) | 0.05 | 0.06 | Tinh chế ngũ cốc, hỗ trợ độ dẻo dai. |
Crom (Cr) | 0.30 | 0.35 | Tăng cường khả năng chống ăn mòn và sức mạnh. |
Niken (Ni) | 0.50 | 0.55 | Cải thiện độ dẻo dai ở vùng khí hậu ôn hòa. |
Molypden (Mo) | 0.10 | 0.12 | Tăng cường sức mạnh và khả năng chống leo. |
Đồng (Cu) | 0.55 | 0.60 | Tăng cường khả năng chống ăn mòn và sức mạnh. |
Tương đương Carbon (CEV): Giới hạn ở mức 0,43% đối với các tấm có kích thước lên đến 63 mm, được tính bằng CEV=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15, đảm bảo khả năng hàn tuyệt vời, tương tự như tấm thép kết cấu chuẩn hóa en 10025 3 s420n.
Tính chất cơ học của thép S355N
Độ dày (mm) | Sức mạnh năng suất (tối thiểu, MPa) | Độ bền kéo (MPa) | Độ giãn dài (tối thiểu, %) | Năng lượng tác động (tối thiểu, J @ -20°C) |
|---|---|---|---|---|
16 | 355 | 470-630 | 22 | 27 |
16<> | 345 | 470-630 | 22 | 27 |
40<> | 335 | 470-630 | 22 | 27 |
63<> | 325 | 470-630 | 22 | 27 |
80<> | 315 | 470-630 | 22 | 27 |
100<> | 295 | 450-610 | 22 | 27 |
150<> | 285 | 450-610 | 22 | 27 |
Độ bền chảy: Bắt đầu ở mức 355 MPa đối với các tấm mỏng, lý tưởng cho các kết cấu có-tải trọng trung bình như cầu.
Độ bền kéo: 470-630 MPa đảm bảo độ bền dưới lực kéo cao.
Độ giãn dài: ≥22% hỗ trợ các thiết kế kết cấu phức tạp, mang lại độ dẻo tốt hơn so với các cấp độ bền-cao hơn như S460N.
Độ bền va đập: ≥27 J ở -20°C đảm bảo độ tin cậy ở điều kiện khí hậu ôn hòa, có thể so sánh với tấm thép kết cấu chuẩn hóa en 10025 3 s355nl.
Độ cứng: Thông thường là 150-190 HB (Brinell), cân bằng giữa khả năng gia công và độ bền.
Mật độ: 7,85 g/cm³ (7850 kg/m³), tiêu chuẩn cho kết cấu thép, hỗ trợ tính toán trọng lượng.
Những đặc tính này làm cho S355N trở nên linh hoạt cho các ứng dụng kết cấu đòi hỏi sự cân bằng về độ bền và khả năng định hình.
Hàn và xử lý nhiệt
Đặc tính vật liệu S355N bao gồm khả năng hàn tuyệt vời với CEV thấp (.40,43%):
Hàn: Tương thích với GMAW và SAW theo EN 1011-2. Việc làm nóng trước thường không cần thiết đối với các tấm<20 mm; optional for thicker plates (100-150°C); post-weld heat treatment (PWHT) at 550-650°C optional.
Vật tư tiêu hao: ER70S-6 cho GMAW, thông lượng EM12K với dây EH14 cho SAW.
Chất lượng mối hàn: Phù hợp với tấm thép kết cấu chuẩn hóa 10025 3 s355n cho các mối nối có độ bền-cao, đáng tin cậy.
Ứng dụng tận dụng
Cầu: Các bộ phận chịu lực-như dầm và dầm ở điều kiện khí hậu ôn hòa, tận dụng cường độ chảy 355 MPa.
Cần cẩu: Các bộ phận kết cấu dành cho thiết bị nâng, có độ bền kéo 470-630 MPa.
Khung xây dựng: Cột và giàn ở vùng ôn đới, được hỗ trợ bởi độ giãn dài ≥22% cho các thiết kế phức tạp.
Máy móc hạng nặng: Các bộ phận bền như khung máy trong thiết bị công nghiệp, có độ bền ở -20°C.
Đối với vùng khí hậu lạnh hơn đòi hỏi độ bền -50°C, hãy xem xét tấm thép kết cấu chuẩn hóa en 10025 3 s355nl.
