El acero de aleación estructural es un acero utilizado en piezas mecánicas y diversos componentes de ingeniería, que contiene uno o más elementos de aleación en ciertas cantidades. Este tipo de acero presenta una templabilidad adecuada. Tras un tratamiento térmico adecuado, la microestructura es de troostita, bainita o perlita muy fina, lo que le confiere una alta resistencia a la tracción y un alto coeficiente de fluencia (generalmente en torno a 0,85), alta tenacidad y resistencia a la fatiga, y una baja temperatura de transición tenacidad-fragilidad. Por lo tanto, puede utilizarse para fabricar piezas de maquinaria con secciones transversales más grandes.
Existen tres aspectos: 1) Aumentar la templabilidad del acero. La templabilidad se refiere a la profundidad de temple de la capa de martensita de la superficie durante el temple del acero y es el parámetro principal para lograr un buen rendimiento general. A excepción del Co, casi todos los elementos de aleación, como Mn, Mo, Cr, Ni, Si, C, N y B, pueden mejorar la templabilidad del acero. Entre ellos, el Mn, Mo, Cr y B tienen el mayor efecto, seguidos del Ni, Si y Cu. Los elementos de formación de carburo, como el V, el Ti y el Nb, entre otros, solo pueden aumentar la templabilidad del acero al disolverse en austenita. 2) Influyen en el proceso de revenido del acero. Dado que los elementos de aleación pueden dificultar la difusión de varios átomos en el acero durante el revenido, en comparación con el acero al carbono a la misma temperatura, generalmente desempeñan el papel de retrasar la descomposición de la martensita y la agregación y el crecimiento de carburos, mejorando así la estabilidad del revenido del acero, es decir, mejorando la resistencia al ablandamiento por revenido del acero, el V, el W, el Ti, el Cr, el Mo y el Si tienen un efecto más significativo, mientras que el Al, el Mn y el Ni tienen efectos menos obvios. El acero que contiene un mayor contenido de elementos formadores de carburo como V, W, Mo, etc., cuando se revende a 500 a 600 °C, precipitará puntos de material de carburo especial finos y dispersos como V₄C₃, Mo₂C, W₂C, etc., reemplazando algunas de las aleaciones más gruesas. La cementita hace que la resistencia del acero ya no disminuya, sino que aumente, es decir, se produce el endurecimiento secundario (véase revenido). El Mo puede prevenir o debilitar la fragilidad del acero por revenido. ③ Afecta el fortalecimiento y la tenacidad del acero. El Ni refuerza la ferrita mediante el endurecimiento por solución sólida; los elementos formadores de carburo, como el Mo, el V y el Nb, mejoran el límite elástico del acero mediante endurecimiento por dispersión y por solución sólida; el carbono tiene el efecto de reforzamiento más significativo. Además, la adición de estos elementos de aleación generalmente refina los granos de austenita y aumenta el efecto de reforzamiento de los límites de grano. Los factores que afectan la tenacidad del acero son complejos. El Ni mejora la tenacidad del acero; el Mn engrosa fácilmente los granos de austenita y es sensible a la fragilidad por revenido; la reducción del contenido de P y S y la mejora de la pureza del acero son importantes para mejorar la tenacidad del acero. Efecto (véase reforzamiento de metales).
El acero estructural de aleación se divide generalmente en acero estructural templado y revenido y acero estructural endurecido superficialmente. ① El contenido de carbono del acero estructural templado y revenido es generalmente de alrededor del 0,25 % al 0,55 %. Para piezas estructurales con un tamaño de sección transversal dado, si el acero se endurece a lo largo de la sección transversal durante el tratamiento de temple y revenido (temple y revenido), las propiedades mecánicas son buenas. Si el acero no se endurece, aparece ferrita libre en la microestructura y disminuye la tenacidad. Para aceros con tendencia a la fragilidad por revenido, como acero al manganeso, acero al cromo, acero al níquel-cromo, etc., deben enfriarse rápidamente después del revenido. El diámetro crítico de temple de este tipo de acero aumenta con el aumento del tamaño de grano y el contenido de elementos de aleación. Por ejemplo, los aceros 40Cr y 35SiMn tienen un grosor de entre 30 y 40 mm, mientras que los aceros 40CrNiMo y 30CrNi2MoV tienen un grosor de entre 60 y 100 mm. Se utilizan a menudo para fabricar ejes, bielas y otras piezas estructurales que soportan grandes cargas. ② El acero estructural endurecido superficialmente se utiliza para fabricar piezas con una superficie dura y resistente al desgaste y un núcleo flexible, como engranajes y ejes. Para que el núcleo de las piezas sea resistente, el contenido de carbono en el acero debe ser bajo, generalmente del 0,12 al 0,25 %, y debe haber una cantidad adecuada de elementos de aleación para garantizar una templabilidad adecuada. El acero de nitruración también necesita añadir elementos de aleación que sean fáciles de formar nitruros (como Al, Cr, Mo, etc.). El acero de carburación o carbonitruración, tras su carburación o carbonitruración a 850-950 °C, se templa y se utiliza en un estado de revenido a baja temperatura (aproximadamente 200 °C). El acero de nitruración se nitrura (480-580 °C) y se utiliza directamente sin temple ni revenido.
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Proceso de producción:
Según el tipo de acero y los requisitos de calidad, la fundición de acero estructural aleado puede llevarse a cabo en convertidores de oxígeno soplado, hornos de solera abierta y hornos de arco eléctrico; o mediante refusión por electroescoria y desgasificación al vacío. Los lingotes pueden ser de colada continua o moldeados. Los lingotes de acero deben enfriarse lentamente o enviarse en caliente para su forjado y laminado. Al calentar el lingote de acero, la temperatura debe ser uniforme y el tiempo de aislamiento debe ser suficiente para mejorar los defectos de segregación y evitar la deformación desigual durante el forjado y laminado. Después del forjado y laminado, el acero con tamaño pequeño, especialmente el acero de cementación con un contenido de carbono de aproximadamente 0,2%, debe enfriarse rápidamente por encima de 600 ℃ para evitar agravar la estructura bandeada; en las piezas forjadas con secciones transversales mayores, se deben tomar medidas para eliminar la tensión interna y las manchas blancas. El acero templado y revenido debe templarse hasta obtener una estructura de martensita tanto como sea posible, y luego revenido hasta obtener una estructura de sorbita. Durante el proceso de carburación del acero, el gradiente de concentración de la capa carburizada no debe ser demasiado grande para evitar la aparición de carburos reticulados continuos en el límite de grano de dicha capa. El acero nitrurado debe someterse primero a un tratamiento térmico para obtener las propiedades requeridas y, posteriormente, a un acabado final antes de la nitruración. Tras la nitruración, no se realiza ningún otro procesamiento, salvo el rectificado de la "capa blanca" frágil.
Se puede dividir en acero estructural de aleación común y acero estructural de aleación para propósitos especiales. El primero incluye acero de baja aleación y alta resistencia, acero de baja temperatura, acero de ultra alta resistencia, acero de carburación, acero templado y revenido y acero no templado y revenido; el segundo incluye acero para resortes, acero para rodamientos de bolas, acero de fácil mecanización, acero para estampado en frío, etc. Se requiere que tenga alto límite elástico, resistencia a la tracción y resistencia a la fatiga, así como suficiente plasticidad y tenacidad. Generalmente, el horno de arco eléctrico y el convertidor de oxígeno soplado superior se utilizan para la fundición. Para altos requisitos, se utiliza refinación fuera del horno, refundición por electroescoria o tratamiento al vacío, fundición en horno de inducción al vacío o fundición al vacío doble, y el tratamiento térmico apropiado. El contenido de elementos de aleación de este tipo de acero es bastante alto, principalmente acero resistente a la corrosión, acero resistente al calor, acero resistente al desgaste, acero magnético y acero especial con otras propiedades físicas y químicas especiales. El acero estructural aleado se utiliza ampliamente en estructuras como barcos, vehículos, aeronaves, misiles, armas, ferrocarriles, puentes, recipientes a presión, máquinas herramienta, etc. El acero estructural aleado posee mejores propiedades mecánicas que el acero al carbono, especialmente un excelente rendimiento en tratamientos térmicos. Su grado se expresa generalmente mediante el método "número + símbolo del elemento + número". Los dos primeros dígitos del grado indican el contenido promedio de carbono del acero en diezmilésimas, y el símbolo del elemento y los números posteriores indican el porcentaje de elementos de aleación y su contenido promedio. Si el contenido de elementos de aleación es inferior al 1,5 %, no se indica. Para aceros de alta calidad, se añade el símbolo "A" al final del grado; por ejemplo, 16Mn, 20Cr, 40Mn₂, 30CrMnSi, 38CrMoAlA, etc.
Nuestra empresa se ocupa principalmente de acero al carbono 20#, 35#, 45#, acero de aleación 65Mn 20-40Cr, 35CrMo, 42CrMo, 20-30CrMnTi, 34CrNiMo620Cr2Ni4A, 40CrNiMo, 38CrMoAl40CrNi34CrNi3MoA, 12CrNi2, 20Ni4MoA.
30CrNi3MoV.35SiMn
Acero para moldes 5CrMnMo, 7CrSiMnMoV, 4Cr5W2VSi, Cr12, Cr12MoV, acero para cojinetes GCr15, acero al carbono CrWMn, T8-10, etc.
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Varias barras, placas y tubos de alta aleación, placa de acero Q345E, placa de acero Q235E
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Placa de acero al carbono laminada en caliente de alta calidad: espesor: 4 mm-400 mm, material: 20-45#, 20Mn-65Mn, 08F. Estándar americano A36 y estándar europeo, grados estándar americanos. Placa de acero Q345E, placa de acero Q235E.
Placa de acero de alta resistencia y baja aleación laminada en caliente, espesor 4 mm-200 mm, material: Q345A, B, C, D, E; Q390A, B, C y grados estándar europeos y americanos.
Placa para recipiente a presión laminada en caliente: tamaño 4-80 mm, materiales: 20R, 16MnR, 15MoR, 16MnDR. Grados según la norma americana SA515-516G60/65/70 y estándares europeos y alemanes. Placa de acero Q345E, placa de acero Q235E.
Placas de acero para muelles laminadas en caliente, varios espesores, materiales: 65Mn, 60Si2Mn, 50GVA
Placa de puente laminada en caliente, tamaño 4-60 mm, material: 16 mq, Q345qC/D/E, Q370qC/D
Acero para tuberías laminado en caliente de 8-30 mm, materiales: L210, L245×42, L290×46, L320×52, L360×56, L390×60, L415×65 o L450
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Placa de acero estándar extranjera de tamaño 8-300 mm Material: SM490A, B, C, SM520B, C, S355K2G3, SA518G65/70, SA516G60/65/70
Acero estructural para edificios de gran altura laminado en caliente, tamaño: 11 mm-80 mm, material: Q235GJC/D/E-215/225/235, Q345GJC/D/E-215/225/235.
Placa de acero Q345E, placa de acero Q235E
Chapa naval laminada en caliente: espesor: 6 mm-50 mm. Material: Certificados por nueve sociedades de clasificación: CCS, DNV, ABS, KR, RINA, LR, NK, GL y BV.
Materiales: A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36.
Bobina laminada en caliente, espesor 1,5 mm-20 mm, ancho 1050 mm-1800 mm. Materiales: Q195-Q235, SS400, Q345, 08AL, 45#, SPHC, 65Mn, A510L.
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