Vi siete mai chiesti cosa rende le strutture in acciaio che ci circondano così affidabili e resistenti? Questo articolo esplora l'affascinante mondo dei profili in acciaio, dalle forme semplici come l'acciaio quadrato e rotondo alle forme complesse come le travi a I e l'acciaio a H. Scoprite come questi materiali essenziali vengono classificati e utilizzati nelle costruzioni e i vantaggi che apportano ai progetti di ingegneria moderna.
① Acciaio quadro - acciaio quadro laminato a caldo, acciaio quadro trafilato a freddo;
② Acciaio tondo - acciaio tondo laminato a caldo, acciaio tondo forgiato, acciaio tondo trafilato a freddo
③ Verga;
④ Acciaio piatto;
⑤ Acciaio piatto per molle;
⑥ Acciaio angolare - acciaio angolare uguale, angolo disuguale acciaio;
⑦ Triangolo in acciaio
⑧ Acciaio esagonale;
⑨ Acciaio a forma di arco;
⑩ Acciaio ellittico
① Trave a I - trave a I ordinaria, trave a I leggera
② Acciaio per canali - acciaio per canali laminato a caldo (acciaio per canali ordinario, acciaio per canali leggero), acciaio per canali piegato
③ Trave ad H (nota anche come trave ad I a gamba larga)
④ Rotaia in acciaio - rotaia pesante, rotaia leggera, rotaia per gru, altre rotaie speciali
⑤ Telaio della finestra in acciaio
⑥ Palancole in acciaio
⑦ Acciaio a sezione piegata - acciaio formato a freddo, acciaio formato a caldo
⑧ Altri
| Profili | Grande | Di medie dimensioni | Dimensioni ridotte |
| Trave a I | Altezza ≥ 180 mm | Altezza<180mm | / |
| Canale in acciaio | Altezza ≥ 180 mm | Altezza<180mm | / |
| Angolo equilatero in acciaio | Larghezza del bordo 2160 mm | Larghezza del bordo 50-140 mm | Larghezza del bordo 20-45 mm |
| Acciaio ad angolo acuto | Larghezza del bordo ≥ 160 × 100 mm | Larghezza del bordo 140 × 90-50 × 32 mm | Larghezza del bordo ≤ 45 × 28 mm |
| Acciaio tondo | Diametro ≥ 90 mm | Diametro 38-80 mm | Diametro 10-36 mm |
| Acciaio quadrato | Larghezza del bordo 290 mm | Larghezza del bordo 50-75 mm | Larghezza del bordo 10-25 mm |
| Acciaio piatto | Larghezza ≥ 120 mm | Larghezza 60-100 mm | Larghezza 12-55 mm |
| Acciaio filettato | / | Diametro ≥ 40 mm | Diametro 10-36 mm |
| Acciaio per rivetti | / | / | Diametro 10-22 mm |
| Altri | Acciaio speciale sagomato: scarpe per binari, pali in lamiera d'acciaio, ecc. | Acciaio speciale sagomato, acciaio piatto composito per piccoli attrezzi agricoli, ecc. | Acciaio speciale sagomato, acciaio per utensili agricoli, acciaio per serramenti, ecc. |
Le vergelle sono prodotti d'acciaio rotondi laminati a caldo, in genere di diametro compreso tra 5 e 9 mm, con varianti di acciaio per filettature inferiori a 10 mm. Vengono fornite principalmente in forma di bobina, prodotta da macchine avvolgitrici avanzate, e sono note anche come barre o tondi arrotolati.
Le applicazioni principali delle vergelle comprendono l'armatura delle strutture in cemento armato, i componenti per le applicazioni di saldatura e le materie prime per le lavorazioni successive, come la trafilatura e la produzione di fiocco.
Secondo le classificazioni del settore, le vergelle comprendono diverse varietà:
Il tipo più comune è la barra di acciaio ordinario a basso tenore di carbonio laminata a caldo, spesso indicata come vergella ordinaria. Si tratta di barre laminate a caldo in acciaio al carbonio ordinario di grado Q195, Q215 o Q235, con diametri nominali compresi tra 5,5 e 14,0 mm.
I moderni metodi di produzione utilizzano mulini a vergella ad alta velocità senza torsione, seguiti da processi di raffreddamento controllati. Questa tecnologia avanzata consente di ottenere una gamma di diametri più ampia (5,5-22,0 mm) e di aumentare significativamente il peso delle bobine. Mentre le bobine tradizionali pesano tra i 100 e i 200 kg, gli impianti più moderni possono produrre bobine che pesano fino a 2500 kg, migliorando l'efficienza della successiva lavorazione e movimentazione.
Le vergelle ordinarie trovano ampio impiego nell'edilizia, nella trafilatura, nell'imballaggio, nella produzione di barre per saldatura e nella produzione di elementi di fissaggio come bulloni, dadi e rivetti. Le vergelle di alta qualità, invece, sono fornite esclusivamente sotto forma di barre laminate a caldo in acciai strutturali al carbonio di alta qualità come 08F, 10, 35Mn, 50Mn, 65 e 75Mn. Servono come materie prime per fili d'acciaio di alta qualità, prodotti metallici specializzati e componenti strutturali critici.
Secondo le convenzioni del settore, i prodotti di dimensioni superiori a 8 mm sono generalmente classificati come profili di alta qualità, mentre quelli inferiori a 8 mm sono classificati come prodotti metallici. Il controllo di qualità per le vergelle va oltre i requisiti di resistenza e comprende prove di piegatura a freddo e controlli dimensionali, in base alle applicazioni previste. La qualità della superficie è fondamentale, con controlli rigorosi per evitare difetti come crepe, pieghe, croste, buchi, delaminazione e inclusioni.
I continui progressi nella tecnologia di produzione delle vergelle, tra cui il raffreddamento controllato di precisione e le tecniche di laminazione avanzate, hanno migliorato in modo significativo la qualità, la consistenza e la gamma di proprietà ottenibili. Questi progressi consentono alle vergelle di soddisfare requisiti sempre più esigenti in varie applicazioni ad alte prestazioni in tutti i settori industriali.
La designazione dell'armatura nervata laminata a caldo è formata dalle iniziali HRB e dal punto di snervamento minimo della qualità. H, R e B stanno rispettivamente per Hot rolled, Ribbed e Bars. Esistono tre gradi di armatura nervata laminata a caldo: HRB335 (vecchio grado 20MnSi), HRB400 (vecchi gradi 20MnSiV, 20MnSiNb, 20MnTi) e HRB500.
① Prospettive di mercato promettenti per l'armatura filettata di grado III al vanadio
La nuova armatura filettata di grado III al vanadio (20MnSiV, 400Mpa), che incorpora leghe come vanadio, niobio e titanio durante la produzione, vanta una maggiore resistenza, una migliore tenacità, prestazioni di saldatura superiori e una buona resistenza sismica rispetto al normale tondo filettato di grado II.
Nei mercati edili dei paesi sviluppati come l'Europa, il tondo filettato di grado III costituisce 80% del volume totale di tondo filettato. L'utilizzo di tondo filettato di grado III al vanadio ad alta resistenza ha raggiunto le 80-90% in paesi come Regno Unito, Germania, Australia e Giappone.
Introdotte in Cina nel 1995 dall'ex Ministero della Metallurgia e dal Ministero delle Costruzioni, le nuove specifiche tecniche dell'armatura filettata di grado III sono state incorporate nello standard nazionale GBJ10-89 "Specifiche di progettazione delle strutture in calcestruzzo".
È stato implementato dal 1° gennaio 1997 e applicato con successo in grattacieli, grandi centrali elettriche, ponti, gallerie, aeroporti e altri progetti di ingegneria, dimostrando un ampio potenziale di mercato. Il Ministero delle Costruzioni si è prefissato che il nuovo tondo di grado III raggiunga 50% del volume totale di tondo filettato entro il 2002 e 80% entro la fine del "10° piano quinquennale".
Tuttavia, a causa di una promozione insufficiente, il suo utilizzo è ancora significativamente inferiore a quello della vecchia armatura filettata ordinaria di Grado II 335Mpa. Pertanto, è necessario promuovere e commercializzare con forza il nuovo tondo filettato di grado III.
② Vantaggi dell'armatura filettata di grado III al vanadio
A. Economico: Grazie alla sua elevata resistenza, la nuova armatura filettata di grado III consente di risparmiare 10-15% di acciaio rispetto al grado II, riducendo così i costi di costruzione.
B. Elevata resistenza e buona tenacità: Il trattamento di microlegamento consente di ottenere un punto di snervamento superiore a 400Mpa e una resistenza alla trazione superiore a 570Mpa, ogni 20% superiore alle barre filettate di grado II.
C. Antisismica: l'armatura al vanadio presenta una resistenza superiore alla flessione, all'invecchiamento e alla fatica a basso ciclo, rendendola di gran lunga superiore all'armatura filettata di grado II in termini di resistenza sismica.
D. Saldabile: Con un contenuto di carbonio ≤0,54%, offre un'eccellente saldabilità, adattandosi a una varietà di metodi di saldatura con processi semplici e convenienti.
E. Costruzione conveniente: La nuova armatura filettata di grado III allarga lo spazio di costruzione, garantendo sia la convenienza che la qualità della costruzione.
Caratterizzazione dell'acciaio H laminato a caldo
L'acciaio H laminato a caldo, un elemento strutturale versatile, è classificato in tre categorie principali: acciaio H a flangia larga (HK), acciaio H a flangia stretta (HZ) e pila di acciaio H (HU). La nomenclatura standardizzata per l'acciaio H segue il formato: Altezza H × Larghezza B × Spessore del nastro t1 × Spessore della flangia t2.
Ad esempio, l'acciaio H Q235 o SS400 200×200×8×12 indica un acciaio H a flangia larga con le seguenti specifiche:
Vantaggi e applicazioni dell'acciaio H laminato a caldo
L'acciaio H rappresenta un significativo progresso nei materiali da costruzione economici, offrendo una combinazione di geometria ottimale della sezione e proprietà meccaniche superiori. I vantaggi principali includono:
Le applicazioni più comuni dell'acciaio H laminato a caldo includono:
Le proprietà uniche dell'acciaio H ne fanno una scelta privilegiata nei progetti in cui l'uso ottimizzato del materiale, l'integrità strutturale e la facilità di fabbricazione sono considerazioni fondamentali.
L'acciaio stampato a freddo è un materiale economico, leggero e a pareti sottili. materiale in acciaionoto anche come profilo in acciaio sagomato a freddo o profilo sagomato a freddo. Si ottiene piegando nastri di acciaio laminati a caldo o a freddo in varie forme e dimensioni della sezione trasversale. L'acciaio formato a freddo presenta le seguenti caratteristiche:
1. Sezione trasversale economica e razionale, risparmio di materiale. La forma della sezione trasversale dell'acciaio formato a freddo può essere progettata in base alle esigenze, con una struttura ragionevole e un coefficiente di sezione per unità di peso superiore rispetto all'acciaio laminato a caldo.
A parità di carico, il peso dei componenti può essere ridotto, con conseguente risparmio di materiali. Quando viene utilizzato nelle strutture edilizie, l'acciaio formato a freddo può far risparmiare 38-50% di metallo rispetto all'acciaio laminato a caldo, mentre quando viene utilizzato nelle macchine agricole e nei veicoli, può far risparmiare 15-60% di metallo. Ciò facilita la costruzione e riduce i costi complessivi.
2. Varietà diverse, in grado di produrre profili di acciaio formati a freddo con spessore uniforme delle pareti e forme trasversali complesse, difficili da realizzare con i metodi generali di laminazione a caldo, nonché acciaio formato a freddo di materiali diversi.
3. La superficie del prodotto è liscia e attraente, con dimensioni precise e la lunghezza può essere regolata in modo flessibile in base alle esigenze. Vengono forniti interamente in base alle dimensioni o in più dimensioni, migliorando l'utilizzo del materiale.
4. Il processo di produzione può essere coordinato con la punzonatura e altre operazioni per soddisfare diverse esigenze.
L'acciaio formato a freddo è disponibile in diversi tipi. Dal punto di vista della sezione trasversale, esistono tipi aperti, semi-chiusi e chiusi. Tra i prodotti principali vi sono i canali in acciaio formati a freddo, l'acciaio angolare, l'acciaio a forma di Z, la lamiera ondulata formata a freddo, il tubo quadrato e il tubo rettangolare, saldatura elettrica tubo d'acciaio di forma speciale, porta a tapparella, ecc.
L'acciaio formato a freddo tipicamente prodotto ha uno spessore inferiore a 6 mm e una larghezza inferiore a 500 mm. I prodotti sono ampiamente utilizzati in settori quali l'industria mineraria, le costruzioni, le macchine agricole, i trasporti, i ponti, la petrolchimica, l'industria leggera e l'elettronica.
I profili di alta qualità sono forme realizzate con acciaio di prima qualità, suddivise in laminati a caldo (forgiati), trafilati a freddo (tirati) e altre varietà.
I profili di alta qualità laminati a caldo (forgiati) comprendono acciaio strutturale al carbonio, acciaio per utensili al carbonio, acciaio strutturale legato, acciaio per molle, acciaio inossidabile, acciaio per cuscinetti, acciaio legato per utensili, acciaio per stampi e acciaio per utensili ad alta velocità.
I profili di alta qualità trafilati a freddo includono l'acciaio strutturale al carbonio, l'acciaio per utensili al carbonio, l'acciaio strutturale legato, l'acciaio per molle, l'acciaio inossidabile, l'acciaio per cuscinetti, l'acciaio per utensili legato, l'acciaio per utensili ad alta velocità, l'acciaio a taglio libero, l'acciaio per teste a freddo e l'S/5A. L'S/5A è un prodotto spesso utilizzato per la produzione di proiettili d'artiglieria e punte di proiettile.
Altre varietà sono profili specializzati di alta qualità, tra cui l'acciaio cavo, il materiale per cilindri di ossigeno, l'acciaio per intestazioni a freddo, il ferro puro industriale, l'acciaio a taglio libero laminato a caldo, D60, S/5A, F18, F11 e altri ancora. Questi ultimi sono materiali di livello militare.
L'acciaio profilato di alta qualità è disponibile in varie dimensioni: l'acciaio rotondo e quadrato è classificato in base alle specifiche, come 8-10 mm, 11-15 mm, 18-20 mm, 205-245 mm. L'acciaio piatto è classificato in base all'area della sezione trasversale in piatti grandi, medi e piccoli. L'acciaio esagonale non è classificato per gamma.
Tuttavia, la gamma di acciaio profilato di alta qualità non può sostituire le specifiche, che devono essere fornite nella documentazione. Le specifiche dei profili di alta qualità sono semplici e la maggior parte è costituita da acciaio tondo. Sono inoltre disponibili acciaio quadro, acciaio piatto, acciaio esagonale, acciaio cavo e forme speciali.
Le deviazioni dimensionali degli acciai tondi, quadri ed esagonali di alta qualità laminati a caldo (forgiati) sono di precisione ordinaria e di precisione superiore. I profili trafilati a freddo hanno dimensioni più precise e superfici più lisce, alcune delle quali sono ulteriormente lucidate o rettificate.
L'acciaio tondo con superfici affinate mediante lucidatura o rettifica è chiamato acciaio lucido. I profili di alta qualità sono raramente utilizzati così come sono. Spesso vengono sottoposti a ulteriori lavorazioni e trattamenti termici presso lo stabilimento dell'utente. Pertanto, oltre a garantire la composizione chimica, è fondamentale garantire le proprietà meccaniche dopo il trattamento termico.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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