×
Универсальность листов из низкоуглеродистой стали обусловлена их содержанием углерода, которое обычно составляет от 0,05% до 0,25%. Они также содержат небольшие количества других элементов, таких как марганец и кремний. То, что делает эти пластины такими удобными в работе, — это их микроструктура, сочетающая мягкие пластичные кристаллы феррита с достаточным количеством перлитных участков, чтобы обеспечить прочность при сохранении пластичности. Производители любят работать с ними, потому что их можно формовать, резать и гнуть без потери прочностных свойств. В сравнении с высокоуглеродистыми сталями, склонными к хрупкости, низкоуглеродистая сталь не так легко образует карбиды, что означает меньшее количество трещин при резке или сварке. Одно это свойство позволяет сэкономить время и деньги в бесчисленных производственных процессах.
Механические характеристики листов из низкоуглеродистой стали определяются сбалансированным составом сплава:
| Свойство | Типичное значение | Промышленная значимость |
|---|---|---|
| Устойчивость к растяжению | 370–700 МПа | Сопротивление деформации под нагрузкой |
| Предельная прочность | 250–400 МПа | Критически важен для несущих конструкций |
| Elongation | 15–25% | Поглощает энергию перед разрушением |
| Твёрдость (Бриннеля) | 120–180 HB | Сочетает сопротивление износу и формуемость |
Эти свойства делают малоуглеродистую сталь идеальной для применения в условиях, требующих предсказуемых режимов разрушения — например, в зонах деформации автомобилей, — а также для компонентов, подвергающихся циклическим нагрузкам, таких как фермы мостов.
Пластины из мягкой стали могут не соответствовать по прочности закалённой или легированной стали, но они обеспечивают особые преимущества, позволяя экономить средства при получении хороших результатов. Большинство зданий фактически используют мягкую сталь для каркасов, поскольку около трёх четвертей всей строительной конструкции выполняется из этого материала. Почему? Потому что при перегрузке мягкая сталь гнётся и демонстрирует признаки напряжения до того, как полностью разрушиться. Инженеры особенно ценят это свойство, поскольку оно позволяет создавать безопасные и экономичные здания. Представьте, сколько пришлось бы потратить — в два или даже в три раза больше текущих затрат — чтобы добиться схожих характеристик, используя те модные высокотехнологичные материалы.
Плиты из малоуглеродистой стали являются основой современного строительства, обеспечивая на 15% более высокое соотношение прочности к весу по сравнению с алюминием, при этом сохраняя свариваемость и формовку. Они широко используются в:
Благодаря способности к удлинению на 35–40% они могут формироваться в двутавровые балки и угловые кронштейны без растрескивания — что делает их особенно ценными в сейсмоопасных зонах. Более 60% промышленных складов в США используют каркасы из листовой низкоуглеродистой стали благодаря их экономичности и совместимости с сборным строительством.
В производстве плиты из малоуглеродистой стали предпочтительны для оснований машин и тяжелых компонентов. Их однородная микроструктура обеспечивает стабильную производительность при обработке на станках с ЧПУ, снижая износ инструмента до 30% по сравнению с высокоуглеродистыми сталями. Типичные применения включают:
Согласно отраслевому опросу 2023 года, 78 % производителей предпочитают низкоуглеродистую сталь для изготовления специальных приспособлений и оснастки благодаря оптимальному сочетанию обрабатываемости (80–90 HB) и несущей способности.
Пластины из низкоуглеродистой стали марки А являются стандартом при постройке корпусов судов; их предел прочности при растяжении составляет 350–470 МПа, что достаточно для противостояния океаническому давлению. Высокая свариваемость снижает вероятность разрушения соединений на криволинейных участках — особенно важно, поскольку 90 % грузовых судов используют низкоуглеродистую сталь в следующих элементах:
Коррозионная стойкость повышается за счёт покрытий, таких как термоплавленый алюминий (TSA), которые увеличивают срок службы в солёной воде, сохраняя при этом стоимость на 40 % ниже, чем у нержавеющей стали.
Пластины из мягкой стали обладают хорошей ударной вязкостью, поглощая около 25–30 джоулей даже при низких температурах, таких как -20 градусов Цельсия. Это делает их отличным выбором для систем безопасности в транспортных средствах. Гибкость материала позволяет инженерам придавать ему форму изогнутых элементов, используемых в опорах мостов и дорожных ограждениях. Кроме того, при покрытии цинкованием эти пластины значительно лучше противостоят суровым погодным условиям на протяжении времени. По всему миру почти половина всех станций метро (около 55%) используют каркасы из мягкой стали, поскольку они эффективно гасят вибрации и хорошо подходят для крупносерийного производства. Многие строительные компании отдают предпочтение этому материалу просто потому, что он обеспечивает баланс между производительностью и экономической эффективностью в различных проектах.
Низкое содержание углерода в мягкой стали, как правило, от 0,05 % до 0,25 %, делает её очень удобной для обработки различными методами резки, такими как лазерная, плазменная и кислородно-ацетиленовая. Лазерная резка обеспечивает высокую точность — примерно ±0,1 мм на тонких материалах, тогда как плазменная резка эффективна даже на более толстых пластинах толщиной до 150 мм без значительного коробления. Для пластин толщиной менее 20 мм отлично подходят гибочные прессы с ЧПУ, обеспечивающие стабильные результаты при формовке. Однако при работе с более толстыми сечениями иногда требуется постепенное изгибание, чтобы предотвратить образование трещин в процессе. Гидроабразивная резка особенно полезна для сложных контуров в пластинах толщиной до 100 мм, поскольку не создаёт зон термического воздействия, которые могут возникать при использовании других методов.
Сварка методом GMAW или MIG, как правило, является предпочтительным способом для большинства конструкционных применений, поскольку позволяет наплавлять материал с впечатляющей скоростью — около 8–12 килограммов в час — и хорошо работает со стальными листами толщиной от 3 мм до примерно 25 мм. Ручная дуговая сварка покрытым электродом сохраняет свою актуальность, когда работникам необходимо выполнить быстрый ремонт на месте или справиться со сложными вертикальными швами, где другим методам может быть трудно справиться. При работе с более толстыми материалами, превышающими 25 мм, предпочтение отдается автоматической сварке под флюсом, так как она обеспечивает более глубокое проплавление металла, не создавая при этом значительного разбрызгивания. Новейшая импульсная технология MIG значительно снижает проблему деформации: исследования показывают, что искажения в пластинах толщиной от 10 мм до 15 мм уменьшаются на 18–22 % по сравнению с традиционными методами.
При работе с низкоуглеродистой сталью инструменты из быстрорежущей стали (HSS) обычно служат примерно на 30–40 процентов дольше, чем варианты из карбида, благодаря их твёрдости в диапазоне примерно от 130 до 170 HB. При сверлении отверстий диаметром 15 мм в пластинах толщиной 20 мм обычно требуется на 20 %, а иногда даже до 35 % меньше крутящего момента по сравнению с обработкой высокопрочных низколегированных сталей (HSLA). Это позволяет небольшим станкам с ЧПУ выполнять производственные партии достаточного объёма без перегрузок. А при фрезеровании с использованием четырёхфлотовых концевых фрез на скоростях от 200 до 300 SFM можно добиться довольно хорошего качества поверхности уже на выходе, которое обычно находится в пределах Ra 3,2–6,3 мкм, при этом не требуется применение охлаждающей жидкости в процессе резания.
Согласно последним рекомендациям AWS D1.1, предварительный подогрев углеродистых стальных плит толщиной менее 38 мм не требуется, если температура окружающей среды остается выше 5 градусов Цельсия. При работе с более толстыми плитами толщиной от 40 до 75 мм локальный индукционный нагрев до 95–120 градусов Цельсия помогает избежать появления водородных трещин, которые могут возникнуть при многопроходной сварке. Практические испытания также показали интересный результат: поддержание температуры между проходами ниже 250 градусов Цельсия повышает значения ударной вязкости по Шарпи примерно на 12–15 джоулей при эксплуатации материалов при температуре минус 20 градусов. Эти результаты были достаточно стабильны в различных полевых условиях.
Послеприварочные процессы, такие как CNC-пробивка (∏16 мм пластина) и накатка резьбы (резьба M6–M24), добавляют функциональность без ухудшения базовых свойств. Потоковое сверление создает отверстия без заусенцев в пластинах толщиной 3–8 мм для самонарезающих крепежных элементов, сокращая время сборки на 40%. Лазерная текстуризация (узоры 50–200 мкм) повышает прочность клеевого соединения на 60–80% в гибридных металлокомпозитных конструкциях.
Горячекатаные пластины из мягкой стали образуют окалину в процессе обработки при температуре 1100–1300 °C, которую необходимо удалять перед применением в условиях, чувствительных к коррозии. Холоднокатаные пластины подвергаются прокатке при комнатной температуре, что обеспечивает более гладкую поверхность (Ra 0,4–1,6 мкм) и более точные допуски (±0,13 мм). Эти качества делают холоднокатаные варианты предпочтительными для архитектурных и видимых компонентов.
Гальванизация по-прежнему остается одним из самых выгодных вариантов борьбы с коррозией. Цинковые покрытия, нанесённые на углеродистую сталь, могут служить от 20 до 50 лет в обычных условиях, как показали недавние данные из отчёта по анализу строительной стали за 2023 год. При рассмотрении защитных покрытий трёхслойные эпоксидно-полиуретановые системы зарекомендовали себя как надёжные, выдерживая более 10 тысяч часов в стандартных испытаниях на соляном тумане (ASTM B117). Это примерно в восемь раз превосходит показатели обычных акриловых красок. Всё больше заводов сейчас переходят на специальные сплавы цинка, алюминия и магния, поскольку такие покрытия способны самостоятельно «залечивать» незначительные царапины благодаря так называемому эффекту жертвенных анодов, что делает их особенно полезными в тяжёлых промышленных условиях, где техническое обслуживание не всегда возможно.
Эти обработки превращают обычные листы из низкоуглеродистой стали в высокопроизводительные компоненты для морских, автомобильных и архитектурных применений.
Листы из низкоуглеродистой стали обеспечивают беспрецедентную экономическую эффективность и гибкость в логистике для промышленных проектов и инфраструктуры. Их сбалансированные свойства позволяют производителям оптимизировать бюджет материалов и сроки производства, не жертвуя при этом прочностью конструкции.
Листы из низкоуглеродистой стали снижают затраты на проект 40–60%по сравнению с высокоуглеродистыми или легированными сталями (Глобальный отчет рынка стали 2023 года), что обусловлено:
Например, проекты мостов экономят $120–$180 за тонну при использовании углеродистой стали вместо нержавеющей. Эта экономия возрастает при масштабных строительных работах — таких как склады или морские платформы — где требуется более 500 тонн материала.
| Фактор | Легированная стальная плита | Высокоуглеродистой сталью |
|---|---|---|
| Стоимость материала за тонну | $680–$920 | $1,100–$1,800 |
| Срок исполнения | 2–3 недели | 6–8 недель |
| Время подготовки под сварку | на 15–20% меньше | Стандарт |
В мире ежегодно производится около 85 миллионов метрических тонн стали ASTM A36 и других марок низкоуглеродистой стали, что в четыре раза больше, чем общее производство всех специальных сталей. Такой огромный объем означает, что запасы практически всегда доступны в нужное время, качество остается достаточно стабильным у разных поставщиков, а компаниям не приходится слишком беспокоиться об управлении сложными запасами. Возьмем, к примеру, инициативу Coastal Corridor Initiative: им удалось получить более 12 000 тонн низкоуглеродистой стали, доставленных с трех разных континентов. Это как раз показывает, насколько устойчивыми являются глобальные цепочки поставок в наши дни. Что касается выполнения крупных заказов, большинство заводов способны поставить 5 000 тонн и более в течение максимум 21 дня. Поэтому, если возникает срочная потребность, производители, как правило, не вынуждены бесконечно ждать поставки материалов.
Как правило, содержание углерода в листах из мягкой стали находится в диапазоне от 0,05% до 0,25%.
Листы из мягкой стали предпочтительны благодаря их экономичности, обрабатываемости, свариваемости и способности гнуться без разрушения, что делает их идеальными для безопасных несущих конструкций.
Листы из мягкой стали значительно дешевле — они стоят на 53–68% меньше, чем высокопрочная углеродистая сталь.
Листы из мягкой стали используются в строительстве, производстве, судостроении и транспортной инфраструктуре.
Предварительный подогрев, как правило, не требуется для листов из мягкой стали толщиной менее 38 мм.
Горячие новости2025-04-25
2025-11-10
2025-10-10
2025-09-05
2025-08-06
Tianjin Gaosteel Group является ведущим китайским производителем и экспортером стали, специализирующимся на выпуске холоднокатаной, покрытой, оцинкованной и нержавеющей стальной продукции. Нам доверяют международные клиенты благодаря качеству и надежности. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить возможности сотрудничества.
EN
