Что такое изготовление конструкций из низкоуглеродистой стали – виды, преимущества и области применения

Изготовление изделий из мягкой стали

Низкоуглеродистая сталь — это сталь с низким содержанием углерода (обычно). от 0.05% до 0.25%Низкоуглеродистую сталь можно резать, формовать и соединять, создавая широкий спектр ценных изделий. Многие отрасли промышленности выбирают низкоуглеродистую сталь, потому что она сохраняет прочность и с ней легко работать.

мягкий стальной лист Это доступный по цене материал, позволяющий создавать изделия на заказ. Его легко гнуть, придавать ему форму и собирать. Эти шаги помогут вам создавать рамы, кронштейны и другие детали повседневного использования. Кроме того, поверхность можно защитить простыми способами отделки. Например, распространены горячее цинкование, порошковая покраска и обычная покраска. Каждый из этих способов отделки помогает детали противостоять воздействию погодных условий, ржавчине и износу. 

В этом руководстве будет обсуждаться как выбрать подходящий Марки низкоуглеродистой стали для изготовления металлоконструкций (1010, 1018, 1020, EN1A, EN3B, GMS) и их производительность in листовой металлкатион. Это также поможет вам понять основные этапы изготовления и распространенные виды отделки, обеспечивая четкое представление о том, что лучше всего подходит для вашего проекта. 

Распространенные марки низкоуглеродистой стали, используемые при изготовлении деталей на заказ.

Производители используют разные виды листового металла Существует множество марок низкоуглеродистой стали, отвечающих конкретным требованиям по стоимости, формуемости и прочности. Некоторые марки легче поддаются механической обработке, в то время как другие обладают лучшей свариваемостью, формуемостью или коррозионной стойкостью. Ниже приведены наиболее часто используемые марки низкоуглеродистой стали в производстве.

1010 Мягкая сталь

Труба из мягкой стали 1010

Эта низкоуглеродистая сталь содержит приблизительно 0.10 % углерода. Благодаря относительно низкому содержанию углерода, она остается мягкой и гибкой. Кроме того, она легко поддается формовке и сварке. Большинство пользователей низкоуглеродистой стали 1010 считают ее полезной для применения в различных областях. тонкие панельные детали и легкие автомобильные чехлы.

1018 Мягкая сталь

Круглый пруток из холоднокатаной углеродистой стали 1018

Низкоуглеродистая сталь 1018 подвергается холодной вытяжке. Содержание углерода: 0.18 %. Он легко гнется и сваривается. Стержни сохраняют свою прямолинейность и гладкость во время механической обработки. Компоненты шестерен, штифты и другие мелкие детали.

1020 Мягкая сталь

Труба из низкоуглеродистой стали 1020

Низкоуглеродистая сталь 1020 содержит 0.20% углерода. Он обладает превосходной пластичностью и стабильной свариваемостью. Кроме того, его можно обрабатывать и полировать по мере необходимости. Он находит применение в производстве трубки для осей, валов, штифтов и шпинделейКроме того, низкоуглеродистая сталь марки 1020 широко используется при изготовлении шестерен, прокладок и втулок.

Ключевые особенности:

• Подходит для пламенной/индукционной закалки.
• Обладают меньшей прочностью на растяжение, однако обеспечивают исключительную легкость формования.

Класс А (атмосферостойкая сталь)

Выветривание Сталь

У стали класса А (атмосферостойкой) при воздействии воздуха образуется оксидный слой. Этот слой служит защитным барьером, предотвращающим ржавление. Поэтому её можно использовать во внешних конструкциях, где ожидается длительный срок службы.

Ключевые особенности:

• Легко сверлится и обрабатывается.
• Поддается резке с помощью ножниц или газовой резки.
• Позволяет выполнять как ручную, так и механическую сварку.
• Обладает высокой жесткостью и не требует сложного обслуживания.
• Обычно используется в мостостроении и при создании несущих конструкций.

Оцинкованная низкоуглеродистая сталь (GMS)

Оцинкованная низкоуглеродистая сталь изготавливается путем нанесения цинкового покрытия на сталь. Это покрытие обеспечивает защитный барьер между сталью и влагой и/или дождем. Оцинкованная низкоуглеродистая сталь особенно полезна в районах, подверженных ежедневным изменениям погоды, и в условиях открытого воздуха.

Ключевые примечания:

• Подходит для всех методов сварки (TIG, MIG и др.).
• Резка ножницами, режущими лезвиями, пламенем или диском обеспечивает получение чистых кромок.
• Цинковое покрытие обеспечивает превосходную формуемость.
• В процессе производства GMS образуется цинковая пыль, которая раздражает кожу и глаза.
• Типичные области применения GMS включают транспортные средства. рамы, наружные панели, навесы и кузова прицепов.

Низкоуглеродистая сталь EN1A, легко поддающаяся резке

Прут из низкоуглеродистой стали EN1A

EN1A — это холоднотянутая сталь. Она содержит свинец, что улучшает её обрабатываемость. Подходит для обработки при высоких температурах. скорость, нарезание резьбы и точная резка.

Ключевые особенности:

• Отлично подходит для производства болты, гайки и мелкие прецизионные детали.
• Ножницы или шлифовальные станки легко прорежут материал EN1A.
• Его можно подвергнуть поверхностной закалке.
• Не рекомендуется для сварки, особенно при высоком содержании свинца.
• Из-за низкой прочности на поперечные сечения из него не изготавливаются полые детали.
• Некоторые смазочно-охлаждающие жидкости могут оставлять пятна на металле.

Низкоуглеродистая сталь EN3B

Angle Bright EN3B

Материал EN3B подвергается холодной обработке для получения гладких поверхностей и жестких допусков. Он обладает повышенной прочностью и стабильностью размеров и подходит для изготовления прецизионных деталей, требующих точных размеров.

Свойства низкоуглеродистой стали EN3B:

• Возможна механическая обработка, включая резку и сверление.
• Дисковые резаки обеспечивают чистый срез в соответствии со стандартом EN3B.
• Сварка возможна как с предварительным нагревом, так и без него.
• EN3B обладает высокой пластичностью.
• Его можно подвергать отжигу, цементации и науглероживанию.
• При температуре выше 900°C возможна горячая ковка стали EN3B.
• По сравнению со многими базовыми марками, он обладает улучшенной устойчивостью к коррозии. (Также читайте: виды листового металла)

Таблица: Сводная информация о марках низкоуглеродистой стали для изготовления металлоконструкций, чтобы вы могли выбрать наилучший вариант.

Квадратные прутки из низкоуглеродистой стали

Таблица 1: Марки низкоуглеродистой стали для изготовления металлоконструкций.

Преимущества изготовления изделий из мягкой стали

Вот основные преимущества низкоуглеродистой стали.

Более низкая стоимость материала

Низкоуглеродистая сталь характеризуется низким содержанием углерода, что обуславливает ее более низкую стоимость по сравнению с другими видами листового металла. При этом стоимость материалов для низкоуглеродистой стали значительно ниже, что не влияет на ее прочность.

Легко формируется под нагрузкой

Низкоуглеродистая сталь обладает хорошей пластичностью, поэтому её можно растягивать и деформировать под нагрузкой без растрескивания. Это свойство делает её полезной для изготовления деталей с... малые радиусы и глубокая кривизна без потери стабильности. Это также сократило объем доработок и повысило производительность.

Полностью перерабатываемый

Будучи перерабатываемым материалом, низкоуглеродистая сталь может многократно перерабатываться без ущерба для своей прочности или качества. Этот аспект способствует сокращению отходов и развитию экономически эффективного и устойчивого производства.

Легко сваривается

Практически все стандартные методы сварки могут применяться к низкоуглеродистой стали. Как правило, предварительный нагрев не требуется. Поэтому такие методы часто обеспечивают чистые сварные швы и быструю сборку сложных деталей.

Низкоуглеродистую сталь можно подвергать цементации для повышения прочности.

Хотя низкоуглеродистая сталь обладает низкой прочностью на растяжение, ее поверхность может быть подвергнута цементации для повышения твердости и износостойкости. Это свойство делает ее пригодной для изготовления прочных изделий. шестерни, штифты и несущие детали.

Недостатки изготовления изделий из низкоуглеродистой стали

Помимо преимуществ, использование низкоуглеродистой стали в производстве имеет и некоторые недостатки.

Ограниченная прочность для деталей, подверженных высоким нагрузкам.

Поскольку низкоуглеродистая сталь имеет низкое содержание углерода, она обладает низкой прочностью на растяжение. Поэтому она нежелательна для деталей, подверженных высоким напряжениям и большим конструкционным нагрузкам. Как правило, для проектов, требующих прочных каркасов или деталей, подвергающихся сильным ударным нагрузкам, лучше всего подходит низкоуглеродистая сталь более высокого качества.

Низкая коррозионная стойкость

Низкоуглеродистая сталь быстро корродирует при воздействии воды, химических веществ или агрессивных условий. Защита от коррозии крайне важна и обычно обеспечивается покраской, порошковой окраской или гальванизацией. Если коррозия не прекращается, прочность детали снизится, и она преждевременно выйдет из строя.

Не подходит для применений с высокой степенью износа.

В целом, базовая твердость низкоуглеродистой стали низкая. В результате она склонна к царапинам и износу, особенно по сравнению со среднеуглеродистыми или легированными сталями. Однако низкоуглеродистую сталь можно цементировать для повышения твердости поверхности. К сожалению, сердцевина стали остается мягкой, что ограничивает долговечность детали.

Вторичные методы изготовления изделий из низкоуглеродистой стали

После первичной обработки низкоуглеродистой стали могут быть проведены дополнительные процессы для упрочнения, повышения долговечности и улучшения коррозионной стойкости. Эти процессы используются для оптимизации характеристик низкоуглеродистой стали в широком диапазоне применений.

Термическая обработка для финишной обработки низкоуглеродистой стали

Термическая обработка направлена ​​на улучшение внутренней микроструктуры низкоуглеродистой стали с целью изменения таких свойств, как твердость, пластичность и ударная вязкость. Ниже описаны распространенные процессы термической обработки.

• Отжиг: Отжиг — это процесс нагрева стали выше критической температуры. Затем сталь медленно остывает, в результате чего получается мягкий, пластичный материал. Он полезен для деталей, требующих придания формы после первичной резки.
• Нормализация: Нормализация заключается в нагреве стали до температуры выше критической, а затем охлаждении до комнатной температуры. Этот процесс измельчает размер зерна стали и повышает равномерность прочности по всему материалу.
• Закалка: Закалка — это быстрое охлаждение стали для получения закаленного изделия. Для низкоуглеродистой стали закалка в основном приводит к незначительному увеличению твердости поверхности из-за низкого содержания углерода.

Термическая обработка низкоуглеродистой стали обеспечивает прочность и долговечность изготавливаемых деталей, делая их пригодными для применения в механических или конструкционных целях.

Обработка поверхности

Оцинкованные прямоугольные стальные прутки

Обработка поверхности используется для защиты поверхности низкоуглеродистой стали от коррозии и улучшения функциональных характеристик деталей из низкоуглеродистой стали в реальных условиях. Примеры процессов обработки поверхности включают:

• Цинкование: Цинкование — это нанесение цинкового покрытия. Оно защищает низкоуглеродистую сталь от коррозии, особенно при использовании в наружных конструкциях и рамах транспортных средств.
• Порошковое покрытие: Порошковая покраска — это равномерное, прочное покрытие, защищающее детали из низкоуглеродистой стали от царапин и воздействия погодных условий.
• Покраска: Покраска обеспечивает базовый слой защиты от коррозии, а покрытие можно легко восстановить и перекрасить при необходимости.
• Другие покрытия: Другие покрытия, такие как масляные или грунтовочные, наносятся для улучшения свариваемости или совместимости деталей из низкоуглеродистой стали с другими металлами.

Эти методы обработки поверхности увеличивают срок службы деталей из низкоуглеродистой стали и минимизируют требования к техническому обслуживанию в агрессивных средах.

Применение изделий из мягкой стали

Детали из низкоуглеродистой стали в основном используются в следующих отраслях промышленности:

Строительство

Для изготовления используется низкоуглеродистая сталь. балки, фермы и элементы несущего каркасаПри использовании в сочетании с защитной обработкой поверхности или науглероживанием, он обеспечивает достаточную прочность и долговечность мостов, зданий и промышленных сооружений.

Кухонные принадлежности

Низкоуглеродистая сталь широко используется в кухонной утвари, например, в таких изделиях, как... кухонная утварь, столовые приборы и раковиныЭти изделия обычно покрываются защитным слоем или гальваническим покрытием для улучшения их чистоты и износостойкости.

Компоненты машины

Части как шестерни, оси, валы и подшипники Изготавливаются из низкоуглеродистой стали благодаря её превосходной пластичности. Для повышения износостойкости деталей с движущимися поверхностями может применяться термообработка.

Автомобильная промышленность и транспорт

Низкоуглеродистая сталь используется в несущих конструкциях, шасси и деталях автомобильных рам и другого транспортного оборудования. Ее прочность, гибкость и простота ремонта делают ее жизнеспособной альтернативой другим типам стали. Для уменьшения деградации, вызванной воздействием окружающей среды, на низкоуглеродистую сталь наносятся защитные поверхностные покрытия. (Также читайте: материал для автомобильных деталей)

Низкоуглеродистая сталь против нержавеющей стали: что лучше для вашего проекта?

Приклад из нержавеющей стали

Таблица 2: Мягкая сталь против нержавеющей стали

Закажите услуги по изготовлению изделий из листового металла на заказ у компании Boda Tech.

В заключение, для эффективной обработки листового металла из низкоуглеродистой стали всегда выбирайте марку, соответствующую конструкции детали, ее прочности и требованиям к сварке. В Boda Tech мы предоставляем передовые решения. индивидуальные услуги по обработке листового металла для широкого спектра отраслей, включая аэрокосмическую и автомобильной промышленности. Мы используем процессы резки, гибки, штамповки, сварки и финишной обработки для производства точных и долговечных деталей из различных металлов, включая низкоуглеродистую сталь, алюминий, нержавеющую сталь и оцинкованное железо. 

Наши возможности с технической точки зрения

• ISO 9001: 2015 сертифицирована
• Размеры заготовок до 5′ x 10′ (возможны нестандартные размеры)
• Толщина листа: от 0.024″ до 0.250″ (возможен заказ листов нестандартной толщины)
• Допуск на резку: ±0.2 мм
• Допуск угла изгиба: ±1°
• Допуск по изгибу относительно края: ±0.254 мм

ПОЧЕМУ НАС ВЫБИРАЮТ

• Быстрое, точное и экономически выгодное производство.
• Инженеры проверяют каждую деталь конструкции, выполненную с высокой точностью.
• Онлайн-система для мгновенного расчета стоимости.
• Отслеживание производства в режиме реального времени.
• От прототипа до серийного производства — всё под одной крышей.

Загрузите свой проект или свяжитесь с нашими инженерами, чтобы Получите бесплатную смету всего за один час!Наша команда гарантирует безопасное и конфиденциальное обращение со всеми файлами и проектами.

Получить цитату сейчас!

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как предотвратить ржавление низкоуглеродистой стали с течением времени?

Замедлить процесс ржавления можно, нанеся на деталь покрытие, препятствующее проникновению влаги. Например, если деталь будет использоваться на открытом воздухе, её можно покрасить, покрыть порошковой краской или оцинковать. 

Какую марку низкоуглеродистой стали следует выбрать для повседневных работ по изготовлению металлоконструкций?

Если вам необходимы легкая гибка, чистая сварка и стабильная обработка, 1020 мягкая сталь Это надежный выбор. Для использования на открытом воздухе. оцинкованная мягкая сталь Это лучший выбор, потому что он устойчив к влаге.

Подходит ли низкоуглеродистая сталь для гибки листового металла?

Да, низкоуглеродистая сталь оптимальна для гибки. Низкое или среднее содержание углерода делает её гибкой, легко поддающейся формовке и менее склонной к растрескиванию.

Какой толщины можно изготавливать изделия из низкоуглеродистой стали?

Низкоуглеродистая сталь может быть изготовлена ​​из очень тонких листов (менее 1 мм) до очень толстых пластин (более 150 мм или 6 дюймов). Обычно при обработке листового металла используются листы толщиной до 20–25 мм.