Lankstusis plieno lakštų panaudojimas priklauso nuo jų anglies kiekio, kuris paprastai svyruoja nuo 0,05 % iki 0,25 %. Jie taip pat turi nedidelį kitų elementų, tokių kaip mangano ir silicio, kiekį. Tai, kas daro šiuos lakštus tokiais apdorojamais, yra jų mikrostruktūra, kuri sujungia minkštus, plastiškus ferito kristalus su pakankamu perlito plotų kiekiu, kad išlaikytų tvirtumą, kartu išlaikant lankstumą. Gamintojams patinka su jais dirbti, nes juos galima formuoti, pjauti ir formuoti nepamestant stiprumo savybių. Palyginti su aukšto anglies plienais, kurie linkę būti trapūs, mažai anglies turintis plienas nesudaro karbido taip lengvai, o tai reiškia mažiau įtrūkimų atsirandant pjovimo ar suvirinimo metu. Tik ši savybė sutaupo daug laiko ir pinigų beveik visuose gamybos procesuose.
Mažai anglies turinančių plieno lakštų mechaninės charakteristikos nustatomos pagal subalansuotą lydinio sudėtį:
| Savybė | Tipinė vertė | Praktinė pramonės reikšmė |
|---|---|---|
| Tempimo stipris | 370–700 MPa | Atsparus deformacijai veikiant apkrovai |
| Išsiplėtimo stipris | 250–400 MPa | Svarbu konstrukciniams rėmams |
| Ilgėjimas | 15–25% | Sugeria energiją prieš lūžtant |
| Kietumas (Brinelio) | 120–180 HB | Suderina atsparumą dilimui ir formuojamumą |
Šios savybės daro mažakraujį plieną idealų taikymui ten, kur reikalingi numatomi sugedimo būdai – pvz., automobilių susidaužymo zonose – bei komponentams, kuriuos veikia cikliniai įtempiai, tokiuose kaip tiltų santvaros.
Anglies plieno plokštės gali neatitikti kietinto ar lydinių plienų stiprumo, tačiau jų nauda yra tai, kad jomis galima toliau tempti biudžetą ir vis tiek pasiekti gerų rezultatų. Iš tiesų, dauguma pastatų remiasi būtent anglių plienu savo konstrukcijose, kadangi apie trys ketvirtadaliai visų konstrukcinių darbų naudoja šį medžiagą. Kodėl? Todėl, kad perkrovus anglių plienas lenkiasi ir rodo apkrovos požymius dar prieš visiškai staigiai sulūždamas. Inžinieriai labai vertina šią savybę, nes ji leidžia kurti tiek saugius, tiek biudžetiškai efektyvius pastatus. Įsivaizduokite, kiek tektų išleisti dvigubai ar net trigubai daugiau nei dabar, kad pasiektume panašų našumą naudodami tuos brangius aukštos kokybės medžiagų atmainas.
Plieniniai plieno lakštai yra pagrindas šiuolaikinėje statyboje, nes jie turi 15 % didesnį stiprumo ir svorio santykį nei aliuminis, tuo pačiu išlaikant suvirinamumą ir formuojamumą. Jie plačiai naudojami:
Turintys 35–40 % pailgėjimą, juos galima formuoti į I-formos sijas ir kampinius skliaustelius, nesutrūkinėjant – todėl ypač vertingi seisminiuose regionuose. Daugiau nei 60 % JAV pramonės sandėlių naudoja plieninių lakštų rėmus dėl jų kainos efektyvumo ir suderinamumo su modulinėmis konstrukcijomis.
Gamyboje plieniniai plieno lakštai yra mėgstami mašinų pagrindams ir sunkiasvorėms detalėms. Jų vienoda mikrostruktūra užtikrina nuolatinį našumą CNC apdirbime, sumažinant įrankių dėvėjimą iki 30 % lyginant su aukšto anglies turinio plienais. Dažni taikymo būdai apima:
2023 metų pramonės apklausa parodė, kad 78 % gamintojų renkasi mažai anglies turintį plieną nestandartinėms sukimo ir fiksavimo priemonėms dėl jo pusiausvyros tarp apdirbamumo (80–90 HB) ir galios nešti apkrovą.
A klasės mažai anglies turinčio plieno plokštės yra standartinės korpuso statybai, jų tempiamasis stipris 350–470 MPa yra pakankamas atlaikyti vandenyno slėgį. Jų puikus suvirinamumas sumažina sąjungų gedimus išlenktose dalyse – tai ypač svarbu, nes 90 % krovininių laivų naudoja mažai anglies turintį plieną:
Atsparumas korozijai padidinamas naudojant denginius, tokius kaip šiluminiu būdu purškiamas aliuminis (TSA), kuris pratęsia eksploatavimo trukmę druskinoje aplinkoje, tuo pačiu išlaikant 40 % žemesnes išlaidas lyginant su nerūdijančiu plienu.
Plieninės plokštės pasižymi gera smūgio atsparumu, net šaltose temperatūrose, tokiomis kaip -20 laipsnių Celsijaus, sugerdamos apie 25–30 Džaulių. Dėl to jos yra puikus pasirinkimas transporto saugos sistemoms. Medžiagos lankstumas leidžia inžinieriams ją formuoti į lenktas dalis, kurios naudojamos tiltų atramose ir kelkraščių avariniuose barjeruose. Be to, su cinkavimo danga šios plokštės ilgainiui gerokai atsparesnės nepalankioms oro sąlygoms. Visame pasaulyje beveik pusė visų metro stotyčių (apie 55 %) naudoja standartinio plieno konstrukcijas, nes ji efektyviai slopina vibracijas ir tinka masinei gamybai. Daugelis statybos įmonių teikia šiai medžiagai pirmenybę tiesiog todėl, kad ji sėkmingai suderina našumą ir kainos efektyvumą skirtinguose projektuose.
Mažas anglies kiekis minkštame plienuje, paprastai tarp 0,05 % ir 0,25 %, leidžia labai lengvai su juo dirbti naudojant įvairius pjaustymo metodus, tokius kaip lazeriniai, plazminės deglės arba deguonies ir acetileno įranga. Lazerinis pjaustymas gali pasiekti itin tikslų rezultatą – apie ±0,1 mm plonesnėse medžiagose, tuo tarpu plazminis pjaustymas gerai veikia net storesnėse plokštėse, siekiančiose iki apie 150 mm, be didelio išlinkimo. Plokštėms, kurios yra storesnės nei 20 mm, CNC lenkimo presai puikiai tinka jas nuosekliai formuoti. Tačiau su storesniais profiliais kartais reikia lenkti palaipsniui, kad būtų išvengta įtrūkimų atsiradimo procese. Vandens srove pjaustymas išsiskiria kaip ypač naudingas sudėtingiems dizainams plokštėse iki 100 mm storio, nes jis nesukuria varginančių šilumos paveiktų zonų, kurias gali palikti kiti metodai.
GMAW arba MIG suvirinimas dažniausiai yra pasirenkamas būdas daugumai konstrukcinių taikymų, nes jis leidžia padėti medžiagą įspūdingais greičiais – apie 8–12 kg per valandą – ir gerai veikia plieno lakštais nuo 3 mm iki apie 25 mm storio. Apsaugotas metalinis lankas vis dar išlaiko savo pozicijas, kai darbininkams reikia greitai pataisyti defektus lauke arba susidoroti su sudėtingomis vertikaliomis siūlėmis, kur kitos technikos gali kovoti. Kai dirbama su storesnėmis medžiagomis, viršijančiomis 25 mm žymą, pageidautinas pasirinkimas tampa panardintasis lanko suvirinimas, nes jis giliau prasiskverbia į metalą, nesukeldamas daug ištryškimų. Naujesnė impulsinė MIG technologija taip pat ženkliai sumažina deformavimosi problemas – tyrimai rodo, kad 10–15 mm storio plokštėse iškraipymas yra 18–22 % mažesnis lyginant su tradiciniais metodais.
Dirbant su mažai anglies turinčiu plienu, aukštos kokybės plieno (HSS) įrankiai paprastai tarnauja apie 30–40 procentų ilgiau lyginant su karbido variantais dėl jų kietumo, kuris svyruoja nuo maždaug 130 iki 170 HB. Tiems, kurie gręžia 15 mm skylutes 20 mm storio plokštėse, reikalingas sukimo momentas paprastai būna apie 20 %, o gal net iki 35 % mažesnis lyginant su HSLA plienų apdorojimu. Tai leidžia mažesnėms CNC mašinoms tvarkyti pakankamai didelius gamybos apimtis nesunkiai. Be to, atliekant frezavimo operacijas naudojant keturių pjūklių galinius frezavimo įrankius greičiais tarp 200 ir 300 SFM, galima pasiekti gana gerą paviršiaus apdirbimo kokybę iškart be jokių papildomų priemonių, dažniausiai pasiekiant Ra 3,2–6,3 mikrometro diapazoną, visiškai vengiant aušinimo skysčio naudojimo pjovimo procese.
Pagal naujausius AWS D1.1 nurodymus, nereikia įšildyti mažai anglies turinčių plieno plokščių, kurios yra plonesnės nei 38 mm, jei aplinkos temperatūra išlieka aukštesnė nei 5 laipsniai Celsijaus. Tačiau dirbant su storesnėmis plokštėmis, kurių storis svyruoja nuo 40 iki 75 mm, vietinis indukcinis įšildymas iki 95–120 laipsnių Celsijaus padeda išvengti vario plyšių, kurie gali atsirasti atliekant kelias suvirinimo eigos. Realios pasaulio sąlygos bandymai taip pat parodė kažką įdomaus: jei tarpinės suvirinimo temperatūros laikomos žemiau 250 laipsnių Celsijaus, tai faktiškai padidina Charpy smūginio stiprumo rezultatus apie 12–15 džaulių, kai medžiagos veikiamos minus 20 laipsnių eksploatacijos sąlygomis. Šie rezultatai buvo gana nuoseklūs skirtingose lauko aplikacijose.
Tokios po suvirinimo procedūros kaip CNC skardos gręžimas (∏16 mm plokštė) ir sriegių riedle (M6–M24 sriegiai) prideda funkcionalumo, nesumažindamos pagrindinių savybių. Srauto gręžimas sukuria šiukšlių neturinčius skylius 3–8 mm plokštėse savisriegiams tvirtinimo elementams, sumažindamas surinkimo laiką 40 %. Laserinė tekstūrizacija (50–200 µm raštai) padidina klijavimo stiprumą 60–80 % hibridinėse metalo-kompozito konstrukcijose.
Karštai valcuotos standžiosios plieno plokštės turi apskales dėl apdorojimo 1 100–1 300 °C temperatūroje, todėl prieš naudojimą korozijai jautriose aplikacijose jos turi būti išvalytos. Šaltai valcuotos plokštės valcuojamos kambario temperatūroje, todėl turi lygesnį paviršių (Ra 0,4–1,6 µm) ir mažesnes nuokrypos ribas (±0,13 mm). Dėl šių savybių šaltai valcuotos plokštės dažniau naudojamos architektūroje ir matomose detalėse.
Cinkavimas išlieka viena geriausių kainos ir naudos santykiu pasirinkimų, kovojant su korozija. Ant žemo anglies plieno padengti cinko sluoksniai normaliomis sąlygomis gali išlaikyti nuo 20 iki 50 metų, kaip parodė neseniai paskelbti 2023 m. konstrukcinio plieno analizės ataskaitos duomenys. Vertinant apsaugines danga, trilypės epoksidinės-poliuretaninės sistemos įrodė savo efektyvumą, išlaikydamos daugiau nei 10 tūkstančių valandų standartinėse druskos purškimo bandymuose (ASTM B117). Tai maždaug aštuonis kartus geriau nei įprasti akriliniai dažai. Vis daugiau gamyklų dabar naudoja šias specialias cinko-aliuminio-magnio lydinių dangas, kurios dėl taip vadinamo aukos anodinio poveikio gali pačios „gydyti“ nedidelius brūkšnius, todėl ypač naudingos sunkiose pramonės aplinkose, kur techninė priežiūra ne visada įmanoma.
Šie apdorojimai paverčia paprastas anglinio plieno plokštes aukštos kokybės detalėmis jūros, automobilių ir architektūros naudojimui.
Anglinio plieno plokštės užtikrina nepakartotiną kainos efektyvumą ir logistikos lankstumą pramonės ir infrastruktūros projektams. Jų subalansuotos savybės leidžia gamintojams optimizuoti medžiagų biudžetus ir gamybos grafikus, nesumažinant konstrukcinio tvirtumo.
Anglinio plieno plokštės sumažina projekto išlaidas 40–60%lyginant su aukšto anglies ar lydinių plienais (2023 m. Pasaulinės plieno rinkos ataskaita), kas lemiamas:
Pavyzdžiui, tiltų projektai sutaupo 120–180 JAV dolerių už toną naudojant anglinį plieną vietoj nerūdijančio plieno. Šios sutaupyta suma dideliuose statymuose kaupiasi – tokiuose kaip sandėliai ar jūros platformos – kur reikia daugiau nei 500 tonų medžiagos.
| Gamintojas | Vidutinio svertio plieno plokštė | Aukšto anglies plieno |
|---|---|---|
| Medžiagos kaina už toną | $680–$920 | $1,100–$1,800 |
| Atlikimo laikas | 23 savaitės | 6–8 savaičių |
| Suvirinimui reikalingas paruošimas | 15–20 % mažiau | Standartas |
Pasaulis kasmet gamina apie 85 milijonus metrinių tonų ASTM A36 ir kitų minkštojo plieno rūšių, kas iš tikrųjų yra net keturis kartus daugiau nei visų specialiųjų plienų kartu sudėjus. Šis didžiulis kiekis reiškia, kad praktiškai visada yra pakankamai atsargų, kai jos reikalingos, kokybė išlieka gana standartinė skirtingų tiekėjų, o įmonėms nereikia per daug jaudintis dėl sudėtingų atsargų valdymo. Paimkime, pavyzdžiui, Kranto koridoriaus iniciatyvą – jiems pavyko gauti daugiau nei 12 000 tonų minkštojo plieno, pristatyto iš trijų skirtingų žemynų. Tai gerai rodo, koks šiuolaikinis pasaulinis tiekimo tinklas iš tikrųjų yra. Kalbant apie didelius užsakymus, dauguma gamyklos gali per 21 dieną arba mažiau apdoroti siuntas, siekiančias 5 000 tonų ar daugiau. Taigi, jei kilsta kas nors skubaus, gamintojams paprastai nereikia amžinai laukti medžiagų atvykimo.
Paprastai mažangliučiai plieno plokštės turi anglies kiekį, svyruojantį nuo 0,05 % iki 0,25 %.
Mažangliučio plieno plokštės yra renkamasi dėl jų kainos efektyvumo, apdirbamumo, suvirinamumo ir gebos lenktis be lūžimo, todėl jos puikiai tinka saugiam konstrukcinių sistemų karkasui.
Mažanglio plieno plokštės yra žymiai pigesnės – jų kaina 53–68 % mažesnė nei aukšto anglies turinio plieno.
Mažangliučio plieno plokštės naudojamos statyboje, gamyboje, laivų statyboje ir transporto infrastruktūroje.
Įkaitinimas paprastai nereikalingas mažangliučiams plieno plokštėms, kurios yra plonesnės nei 38 mm.
Karštos naujienos2025-04-25
2025-11-10
2025-10-10
2025-09-05
2025-08-06
EN
