Staalprofielen: De ultieme gids

I. Classificatie van profielen

1. Staal met eenvoudige doorsnede

① Vierkant staal - warmgewalst vierkant staal, koudgetrokken vierkant staal;

② Rond staal - warmgewalst rond staal, gesmeed rond staal, koud getrokken rond staal

③ Walsdraad;

④ Plat staal;

⑤ plat verenstaal;

⑥ Hoekstaal - gelijk hoekstaal, ongelijke hoek staal;

⑦ Staal driehoek

Hexagonaal staal;

⑨ Boogvormig staal;

Elliptisch staal

2. Staal met complexe doorsnede

① I-balk - gewone I-balk, lichte I-balk

② Kanaalstaal - warmgewalst kanaalstaal (gewoon kanaalstaal, licht kanaalstaal), gebogen kanaalstaal

③ H-balk (ook bekend als I-balk met brede poten)

④ Stalen rails - zware rails, lichte rails, kraanrails, andere speciale rails

⑤ Raamkozijn staal

⑥ Stalen damplanken

⑦ Staal met gebogen doorsnede - koudgevormd staal, warmgevormd staal

Andere

II. Classificatie van grote, middelgrote en kleine profielen in constructiestaal

III. Draadstangen

Draadstangen zijn warmgewalste ronde staalproducten, meestal met een diameter van 5-9 mm, met draadstaalvarianten van minder dan 10 mm. Ze worden voornamelijk geleverd op rol, geproduceerd door geavanceerde wikkelmachines, en staan ook bekend als coil bars of coiled rounds.

De belangrijkste toepassingen van walsdraad zijn onder andere wapening in gewapende betonconstructies, componenten in lastoepassingen en als grondstof voor verdere verwerking zoals draadtrekken en de productie van nietjes.

Volgens de classificaties van de industrie bestaan er verschillende soorten walsdraad:

1. Gewone warmgewalste staven van laag koolstofstaal
2. Rollenstaven lassen
3. Straal draad spoelstaven
4. Gedoofde draadspoelstaven
5. Hoogwaardige rolstaven

Het meest voorkomende type is de warmgewalste staaf van gewoon koolstofstaal, ook wel gewone walsdraad genoemd. Deze zijn warmgewalst van Q195, Q215, of Q235 kwaliteit gewoon koolstofstaal, met nominale diameters variërend van 5,5 mm tot 14,0 mm.

Moderne productiemethoden maken gebruik van no-twist hogesnelheidswalsdraden, gevolgd door gecontroleerde koelprocessen. Deze geavanceerde technologie maakt een breder diameterbereik van 5,5-22,0 mm en aanzienlijk hogere coilgewichten mogelijk. Terwijl traditionele spoelen tussen de 100-200 kg wegen, kunnen ultramoderne faciliteiten spoelen produceren met een gewicht tot 2500 kg, wat de efficiëntie bij de verdere verwerking en hantering ten goede komt.

Gewone walsdraad wordt op grote schaal gebruikt in de bouw, draadtrekken, verpakking, lasdraadproductie en de productie van bevestigingsmiddelen zoals bouten, moeren en klinknagels. Hoogwaardige walsdraad daarentegen wordt uitsluitend geleverd als warmgewalste walsstaven gemaakt van hoogwaardige koolstof constructiestaalsoorten zoals 08F, 10, 35Mn, 50Mn, 65 en 75Mn. Deze dienen als grondstof voor hoogwaardige staaldraad, gespecialiseerde metaalproducten en kritische structurele componenten.

In de industrie worden producten met een dikte van meer dan 8 mm gewoonlijk geclassificeerd als profielen van hoge kwaliteit, terwijl producten met een dikte van minder dan 8 mm worden gecategoriseerd als metaalproducten. Kwaliteitscontrole voor walsdraad gaat verder dan sterkte-eisen en omvat ook koude buigtests en dimensionale controles, afgestemd op de beoogde toepassingen. De kwaliteit van het oppervlak is van het grootste belang, met strenge controles om defecten zoals scheuren, vouwen, korsten, putjes, delaminatie en insluitingen te voorkomen.

De voortdurende vooruitgang in de productietechnologie voor walsdraad, waaronder precisiegeregelde koeling en geavanceerde walstechnieken, heeft de productkwaliteit, consistentie en het bereik van haalbare eigenschappen aanzienlijk verbeterd. Dankzij deze vooruitgang kunnen walsdraadstaven voldoen aan steeds hogere eisen in verschillende hoogwaardige toepassingen in verschillende industrieën.

IV. Warmgewalst geribd betonstaal

1. Soorten en specificaties

De aanduiding van warmgewalst geribd betonstaal wordt gevormd door de initialen HRB en de minimale rekgrens van de kwaliteit. H, R en B staan respectievelijk voor Warmgewalst, Geribd en Staaf. Er zijn drie kwaliteiten warmgewalst betonstaal: HRB335 (oude kwaliteit 20MnSi), HRB400 (oude kwaliteiten 20MnSiV, 20MnSiNb, 20MnTi) en HRB500.

2. Vanadium Grade III Draadstaven

① Veelbelovende marktvooruitzichten voor Vanadium Grade III Draadstaven

De nieuwe Vanadium Grade III Draadstaven (20MnSiV, 400Mpa), die legeringen bevatten zoals vanadium, niobium en vanadium. titanium tijdens de productie, heeft een hogere sterkte, een betere taaiheid, superieure lasprestaties en een goede seismische weerstand in vergelijking met gewone Grade II Threaded Rebar.

In de bouwmarkten van ontwikkelde landen zoals Europa is Grade III Threaded Rebar goed voor 80% van het totale volume aan wapening met schroefdraad. Het gebruik van hoge-sterkte Vanadium Grade III schroefdraadstaal heeft 80-90% bereikt in landen als het Verenigd Koninkrijk, Duitsland, Australië en Japan.

De nieuwe technische specificaties van Grade III Threaded Rebar, die in 1995 in China werden geïntroduceerd door het voormalige Ministerie van Metallurgie en het Ministerie van Bouw, zijn opgenomen in de nationale standaard GBJ10-89 "Concrete Structure Design Specifications".

Het wordt sinds 1 januari 1997 geïmplementeerd en met succes toegepast in hoogbouw, grote energiecentrales, bruggen, tunnels, luchthavens en andere technische projecten, wat een enorm marktpotentieel laat zien. Het ministerie van Bouw wilde dat de nieuwe Grade III Rebar in 2002 50% van het totale volume aan wapening met schroefdraad zou uitmaken, en 80% tegen het einde van het "10e vijfjarenplan".

Door onvoldoende promotie is het gebruik echter nog steeds beduidend lager dan het oude Grade II 335Mpa gewone wapeningsstaal met schroefdraad. Daarom is krachtige promotie en marketing van de nieuwe Grade III Threaded Rebar nodig.

Voordelen van Vanadium Grade III Draadstaven

A. Economisch: Dankzij de hoge sterkte bespaart het nieuwe draadstaal van Grade III 10-15% staal in vergelijking met Grade II, waardoor de bouwkosten dalen.

B. Hoge sterkte en goede taaiheid: Microlegering behandeling levert een vloeipunt boven 400Mpa en treksterkte boven 570Mpa, elke 20% hoger dan Grade II wapening met schroefdraad.

C. Anti-seismisch: Vanadium wapeningsstaal heeft een superieure buigweerstand, verouderingsweerstand en vermoeiingsprestaties bij lage cycli, waardoor het veel beter bestand is tegen seismische invloeden dan draadstaal van graad II.

D. Lasbaar: Met een koolstofgehalte ≤0.54%, biedt het uitstekende lasbaarheid, geschikt voor een verscheidenheid van lasmethoden met eenvoudige en handige processen.

E. Gemakkelijke constructie: De nieuwe Grade III wapening met schroefdraad vergroot de bouwspleet en garandeert zowel bouwgemak als kwaliteit.

V. Warmgewalst H-staal

Karakterisering van warmgewalst H-staal

Warmgewalst H-staal, een veelzijdig constructie-element, wordt ingedeeld in drie hoofdcategorieën: H-staal met brede flens (HK), H-staal met smalle flens (HZ) en H-stapel (HU). De gestandaardiseerde nomenclatuur voor H-staal volgt het formaat: Hoogte H × breedte B × lijfdikte t1 × flensdikte t2.

Bijvoorbeeld, H-staal Q235 of SS400 200×200×8×12 betekent een H-staal met brede flens met de volgende specificaties:

• Hoogte (H): 200 mm
• Breedte (B): 200 mm
• Banddikte (t1): 8 mm
• Flensdikte (t2): 12 mm
• Materiële rang: Q235 (Chinese norm) of SS400 (Japanse norm)

Voordelen en toepassingen van warmgewalst H-staal

H-staal vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in economische constructiematerialen en biedt een combinatie van optimale profielgeometrie en superieure mechanische eigenschappen. De belangrijkste voordelen zijn:

• Gelijkmatige spanningsverdeling: Het walsproces zorgt voor consistente materiaaleigenschappen over de hele dwarsdoorsnede, waardoor interne spanningen worden geminimaliseerd.
• Verbeterde structurele efficiëntie: Vergeleken met standaard I-profielen heeft H-staal een hoger weerstandsmoment en een betere verhouding tussen sterkte en gewicht, waardoor het structurele gewicht met 30-40% kan worden verlaagd.
• Efficiënte fabricage: Parallelle flenzen en loodrechte flens-web snijpunten vergemakkelijken de assemblage, waardoor er tot 25% minder las- en klinkwerk nodig is.
• Veelzijdigheid: De uitgebalanceerde combinatie van afschuifcapaciteit en doorsnedestabiliteit van H-staal maakt het ideaal voor verschillende toepassingen.

Veel voorkomende toepassingen van warmgewalst H-staal zijn onder andere:

• Grootschalige constructies: Industriële faciliteiten, hoogbouw en funderingen voor zware machines
• Infrastructuur: Bruggen, mariene structuren en funderingspalen
• Werktuigbouwkunde: Hijswerktuigen, transportmachines en robuuste beugels

De unieke eigenschappen van H-staal zorgen ervoor dat dit staal de voorkeur geniet bij projecten waar geoptimaliseerd materiaalgebruik, structurele integriteit en fabricagegemak van het grootste belang zijn.

VI. Koudgevormd staal

Koudgevormd staal is een economisch, lichtgewicht, dunwandig stalen materiaalOok bekend als koudgevormd staalprofiel of koudgevormd profiel. Het wordt gevormd door warmgewalst of koudgewalst bandstaal te buigen in verschillende dwarsdoorsnedevormen en -afmetingen. Koudgevormd staal heeft de volgende kenmerken:

1. Economische en rationele dwarsdoorsnede, materiaalbesparend. De vorm van de dwarsdoorsnede van koudgevormd staal kan naar behoefte worden ontworpen, met een redelijke structuur en een hogere doorsnedecoëfficiënt per gewichtseenheid vergeleken met warmgewalst staal.

Bij dezelfde belasting kan het gewicht van de onderdelen worden verlaagd, waardoor materiaal wordt bespaard. Bij gebruik in bouwconstructies kan koudgevormd staal 38-50% metaal besparen in vergelijking met warmgewalst staal en bij gebruik in landbouwmachines en voertuigen kan 15-60% metaal bespaard worden. Dit vergemakkelijkt de bouw en verlaagt de totale kosten.

2. Diverse variëteiten, geschikt voor het produceren van koudgevormde staalprofielen met een uniforme wanddikte en complexe dwarsdoorsnedevormen die moeilijk te produceren zijn met algemene warmwalsmethoden, evenals koudgevormde staalprofielen van verschillende materialen.

3. Het productoppervlak is glad en aantrekkelijk, met precieze afmetingen en de lengte kan flexibel worden aangepast aan de behoeften. Ze worden volledig op maat of in meerdere maten geleverd, waardoor het materiaalgebruik verbetert.

4. Het productieproces kan worden gecoördineerd met ponsen en andere bewerkingen om aan verschillende behoeften te voldoen.

Koudgevormd staal is er in verschillende soorten. Vanuit een doorsnedeperspectief zijn er open, halfgesloten en gesloten types. De belangrijkste producten zijn koudgevormd kanaalstaal, hoekstaal, Z-vormig staal, koudgevormd gegolfd plaatstaal, vierkante buis, rechthoekige buis, elektrisch lassen speciaal gevormde stalen pijp, rolluikdeur, enz.

Het typisch geproduceerde koudgevormde staal is minder dan 6 mm dik en minder dan 500 mm breed. De producten worden veel gebruikt in industrieën zoals mijnbouw, bouw, landbouwmachines, transport, bruggen, petrochemie, lichte industrie en elektronica.

VII. Hoogwaardige profielen

Hoogwaardige profielen zijn vormen gemaakt van hoogwaardig staal, onderverdeeld in warmgewalst (gesmeed), koudgetrokken (getrokken) en andere soorten.

Warmgewalste (gesmede) profielen van hoge kwaliteit omvatten koolstof constructiestaal, koolstof gereedschapsstaal, gelegeerd constructiestaal, verenstaal, roestvrij staal, draagstaalgelegeerd gereedschapsstaal, gietstaal en snel gereedschapsstaal.

Tot de koudgetrokken (getrokken) profielen van hoge kwaliteit behoren koolstof constructiestaal, koolstof gereedschapsstaal, gelegeerd constructiestaal, verenstaal, roestvrij staal, lagerstaal, gelegeerd gereedschapsstaal, snel gereedschapsstaal, vrij snijstaal, koud kopstaal en S/5A. S/5A is een product dat vaak wordt gebruikt voor het maken van artilleriegranaten en kogelpunten.

Andere variëteiten zijn gespecialiseerde profielen van hoge kwaliteit, waaronder hol staal, zuurstofcilindermateriaal, koud kopstaal, industrieel puur ijzer, warmgewalst vrij-snijdend staal, D60, S/5A, F18, F11 en meer. De laatstgenoemde zijn materialen van militaire kwaliteit.

Profielstaal van hoge kwaliteit is er in verschillende maten, waarbij rond en vierkant staal worden ingedeeld naar specificatiebereik, zoals 8-10 mm, 11-15 mm, 18-20 mm, 205-245 mm. Platstaal wordt op basis van dwarsdoorsnede ingedeeld in grote, middelgrote en kleine platte platen. Zeshoekig staal is niet geclassificeerd volgens bereik.

Het assortiment van hoogwaardig profielstaal kan echter niet in de plaats komen van specifieke specificaties, die in de documentatie moeten worden opgenomen. Hoogwaardige profielspecificaties zijn eenvoudig, de meerderheid bestaat uit rond staal. Daarnaast zijn vierkant staal, plat staal, zeshoekig staal, hol staal en speciale vormen beschikbaar.

De maatafwijkingen van warmgewalst (gesmeed) rond, vierkant en zeskantig staal van hoge kwaliteit zijn er in gewone precisie en hogere precisie. Koudgetrokken profielen hebben nauwkeurigere afmetingen en gladdere oppervlakken, waarvan sommige verder gepolijst of geslepen zijn.

Rond staal met verfijnde oppervlakken door polijsten of slijpen wordt blank staal genoemd. Profielen van hoge kwaliteit worden zelden zo gebruikt. Vaak ondergaan ze verdere bewerking en warmtebehandeling in de fabriek van de gebruiker. Daarom is het, naast het verzekeren van de chemische samenstelling, cruciaal om de mechanische eigenschappen na de warmtebehandeling te garanderen.