Konstruktionsstål

Olegerat konstruktionsstål – vad är det?

Stål är ett metall som är en legering av järn och kol och som även innehåller små mängder andra grundämnen. Blandningen genomgår plastisk bearbetning och ibland även värmebehandling.Konstruktionsstål är dock ofta olegerat stål, vilket innebär att halten av kol och andra grundämnen inte når gränsvärdena.

Kolhalten i olegerat stål är cirka 0,2 % jämfört med gränsvärdet som skiljer stål från gjutjärn – 2,11 %. För övriga grundämnen anger gränsvärdena endast om stålet betraktas som legerat eller olegerat. Enligt analysen är gränsvärdena för stålets beståndsdelar följande:

Mangan – 1,65 %
Kisel – 0,5 %
Koppar och bly – 0,4 %
Krom och nickel – 0,3 %
Aluminium, vismut, kobolt, selen, tellur, vanadin, volfram – 0,1 %
Molybden – 0,08 %
Niob – 0,06 %
Bor – 0,0008 %
Övriga (exklusive kol, fosfor, svavel, kväve) – 0,05 %

För att stål ska klassificeras som olegerat får ingen av dessa grundämnen överskrida gränsvärdet. Om kunden så önskar genomförs en detaljerad analys av den kemiska sammansättningen i stålverket, med hjälp av ett prov från den färdiga produkten.

Beteckningar för olegerat stål

Stålkvaliteten kan anges på två sätt, genom:

symboler (bokstäver och siffror)

– med hänsyn till användningsområde och mekaniska egenskaper

– med hänsyn till kemiska egenskaper

stålnummer

Den första metoden används av konstruktörer (med hänsyn till användningsområde) och svetstekniker (som kontrollerar den kemiska sammansättningen). Numren är däremot nödvändiga för att skapa tydliga sammanställningar och avräkningar.

Vad betyder de olika symbolerna?

Symbolbeteckningen för olegerat stål består av två huvudsakliga symboler – en bokstav och en tresiffrig siffra. Nedan följer betydelsen av de olika bokstäverna som symboliserar stålkvaliteter:

B – stål för armeringsjärn
G – gjutstål
L – stål för rör som skyddar ledningar
P – stål för konstruktion av tryckutrustning
R – stål för skenor
Y – stål för spännsträngar

Den huvudsakliga siffran anger den så kallade minimala plasticitetsgränsen Re, vid ett tjockleksintervall för stålprodukten ≤ 16 mm (minsta möjliga), uttryckt i MPa. För stål märkt med bokstaven R eller Y ändras siffrans betydelse. I detta fall är det en symbol som anger den minimala draghållfastheten RM.

Konstruktionsstål betecknas med följande siffror: 235, 275, 355, 420, 460, 500, 550, 620, 690, 890, 960 MPa, där de vanligaste icke-legerade stål sorterna är markerade med fetstil.

Ytterligare beteckningar för konstruktionsstål

Beteckningarna för stålkvaliteter innehåller även ytterligare symboler. För olegerat stål är det symboler som anger:

plasticitet uttryckt i brottarbeit KV
om stålet är lugnat eller olugnat

Den första frågan uttrycks med symbolerna: JR, J0, J2, som anger vid vilken temperatur, +20 °C, 0 °C eller -20 °C, brottenergin KV=27. För KV=40 används beteckningarna KR, K0, K2.

Det andra tilläggssymbolen är Gn, där n antar ett numeriskt värde, och så här: n=1 – icke-lugnad stål, n=2 – lugnad, n=3 – tillstånd som fastställs av tillverkaren.

När det gäller kompletta beteckningar för icke-legerade konstruktionsstål ser de ut som följer:

S355K2G3, S355K2G4, S275JR, S275J0, S355J2G3, S355J2G4, S275J2G3, S275J2G4, S355JR, S355J0, S235J0, S235J2G4, S235J2G3, S235JRG2, S235JR, S235JRG1.

Låglegerad stål

Förutom olegerad stål används även låglegerade stål som konstruktionsstål. Det är finkornig stål, för vilken man också använder ytterligare symboler. De ytterligare symbolerna förekommer i detta fall i form av följande bokstäver:

A – seghärdat stål
M – termomekaniskt valsat
N – normaliserat eller normaliserat valsat
Q – värmebehandlat

Värmebehandlingen utförs för att finfördela kristallkornet. Mikroståladditiver som härdade karbider har en positiv inverkan på stålets hållfasthet. Bäst i detta avseende är stål märkta med symbolerna A och Q, men tyvärr förekommer de endast i form av plåt i produktionen. Ytterligare en tilläggssymbol för finkornigt stål är L, L1, L2, vilket betyder brottarbete för stål M, N, Q.

Finkornig konstruktionsstål

Bland de olika typerna av finkornig stål används följande sorter som konstruktionsstål:

Bland de utskiljningshärdade stålsorterna:

S500A, S550A, S620A, S690A. Symbolen A kan ersättas med AL. Stål A eller Q har en brottgräns KV=27 vid -20 °C, betecknad L vid -40 °C och L1 vid -60 °C.

Bland termomekaniskt valsade stål:

S275M, S355M, S420M, S460M. Varianter avsedda för användning vid låga temperaturer betecknas med symbolen ML istället för M.

För stål M och N garanteras KV=27 vid -20 °C eller -50 °C, vilket betecknas med bokstäverna L respektive L1.

Bland normaliserade och normaliserade valsade stål:

S275N, S275NL, S355N, S355NL, S420N, S420NL, S460N, S460NL; S460NH, S460NLH. De två sistnämnda stålna används för konstruktion av kallformade rektangulära och runda rör.

Bland de värmebehandlade stål

S460Q, S500Q, S550Q, S620Q, S690Q, S890Q, S960Q. Symbolerna QL och QL1 i stället för Q betecknar stålsorter avsedda för användning vid låga temperaturer.

Den sista klassen av konstruktionsstål utgörs av svårrostiga stål. Det är legerade stål, men de betecknas på samma sätt som olegerade stål, med ett extra tecken i form av W eller WP (vid förhöjd fosforhalt) i slutet. Här ingår stålkvaliteter som: S235J2W, S355J0WP, S355J0W, S355J2G1W, S355J2WP, S235J0W, S355K2G1W, S355K2G2W, S355J2G2W.

Skillnader mellan konstruktionsstål och verktygsstål.

Konstruktionsstål:
Användning: Konstruktionsstål används ofta inom bygg- och anläggningsindustrin för att tillverka ramar, profiler, balkar, pelare och andra konstruktionselement.

Hållfasthet och formbarhet: Konstruktionsstål kännetecknas av en god kombination av hållfasthet och formbarhet. Det innebär att det tål stora statiska och dynamiska belastningar och samtidigt har förmågan att deformeras innan det går sönder.

Korrosionsbeständighet: Vissa typer av konstruktionsstål har låg korrosionsbeständighet. På platser som utsätts för fukt, kemikalier eller salt kan det vara nödvändigt att använda ytterligare skyddande skikt.

Svetsbarhet: Konstruktionsstål är vanligtvis väl svetsbart, vilket gör det möjligt att sammanfoga olika element till en sammanhängande konstruktion.

Verktygsstål:
Användning: Verktygsstål används för tillverkning av skärverktyg, såsom borrar, fräsar, knivar, tänger, stansmatriser samt verktyg för värmebehandling och formning.

Hårdhet: Det viktigaste kännetecknet för verktygsstål är dess höga hårdhet. Dessa stål genomgår härdningsprocesser som ökar deras hårdhet, vilket gör dem effektiva vid bearbetning av material med hög hårdhet, såsom metall eller trä.

Slitstyrka och värmebeständighet: Verktygsstål har god slitstyrka, vilket är viktigt för skärverktyg. Dessutom har vissa typer

Slitstyrka och värmebeständighet: Verktygsstål har god slitstyrka, vilket är viktigt för skärverktyg. Dessutom behåller vissa typer av verktygsstål sina egenskaper även vid höga temperaturer, vilket är viktigt vid värmebehandling.

Svetsbarhet: Verktygsstål kan vara mer krävande att svetsa än konstruktionsstål på grund av dess specifika termiska egenskaper.