Você já se perguntou o que torna as estruturas de aço ao nosso redor tão confiáveis e fortes? Este artigo explora o fascinante mundo dos perfis de aço, desde formas simples, como o aço quadrado e redondo, até formas complexas, como as vigas I e o aço H. Saiba como esses materiais essenciais são classificados e usados na construção e descubra as vantagens que eles trazem para os projetos de engenharia modernos.
① Aço quadrado - aço quadrado laminado a quente, aço quadrado estirado a frio;
② Aço redondo - aço redondo laminado a quente, aço redondo forjado, aço redondo estirado a frio
③ Fio-máquina;
④ Aço plano;
⑤ Aço plano para molas;
⑥ Ângulo de aço - ângulo de aço igual, ângulo desigual aço;
⑦ Triângulo de aço
⑧ Aço hexagonal;
⑨ Aço em forma de arco;
⑩ Aço elíptico
① Viga em I - viga I comum, viga I leve
② Canal de aço - canal de aço laminado a quente (canal de aço comum, canal de aço leve), canal de aço dobrado
③ Viga H (também conhecida como viga I de perna larga)
④ Trilho de aço - trilho pesado, trilho leve, trilho de guindaste, outros trilhos especiais
⑤ Estrutura da janela em aço
⑥ Estacas-pranchas de aço
⑦ Aço de seção dobrada - aço moldado a frio, aço moldado a quente
⑧ Outros
| Perfis | Grande | Tamanho médio | Tamanho pequeno |
| Viga em I | Altura ≥ 180 mm | Altura<180mm | / |
| Canal de aço | Altura ≥ 180 mm | Altura<180mm | / |
| Ângulo de aço equilateral | Largura da borda 2160 mm | Largura da borda 50-140 mm | Largura da borda de 20 a 45 mm |
| Ângulo de aço desigual | Largura da borda ≥ 160 × 100 mm | Largura da borda 140 × 90-50 × 32 mm | Largura da borda ≤ 45 × 28 mm |
| Aço redondo | Diâmetro ≥ 90 mm | Diâmetro de 38 a 80 mm | Diâmetro de 10 a 36 mm |
| Aço quadrado | Largura da borda 290 mm | Largura da borda de 50 a 75 mm | Largura da borda de 10 a 25 mm |
| Aço plano | Largura ≥ 120 mm | Largura 60-100 mm | Largura 12-55 mm |
| Aço roscado | / | Diâmetro ≥ 40 mm | Diâmetro de 10 a 36 mm |
| Aço para rebites | / | / | Diâmetro de 10 a 22 mm |
| Outros | Aço com formato especial: sapatas de esteira, estacas-pranchas de aço, etc. | Aço com formato especial, aço plano composto para pequenas ferramentas agrícolas, etc. | Aço de formato especial, aço para ferramentas agrícolas, aço para molduras de janelas, etc |
Os fios-máquina são produtos de aço redondos laminados a quente, normalmente com 5 a 9 mm de diâmetro, com variantes de aço de rosca abaixo de 10 mm. Eles são fornecidos principalmente em forma de bobina, produzidos por máquinas avançadas de enrolamento, e também são conhecidos como barras de bobina ou redondas enroladas.
As principais aplicações dos fios-máquina incluem reforço em estruturas de concreto armado, componentes em aplicações de soldagem e como matérias-primas para processamento posterior, como trefilação e fabricação de grampos.
De acordo com as classificações do setor, os fios-máquina abrangem diversas variedades:
O tipo mais comum é a barra de bobina laminada a quente de aço comum de baixo carbono, muitas vezes chamada de fio-máquina comum. Elas são laminadas a quente de aço carbono comum de grau Q195, Q215 ou Q235, com diâmetros nominais que variam de 5,5 mm a 14,0 mm.
Os métodos modernos de produção empregam moinhos de fio-máquina de alta velocidade sem torção, seguidos de processos de resfriamento controlados. Essa tecnologia avançada permite uma faixa de diâmetro mais ampla, de 5,5 a 22,0 mm, e um aumento significativo no peso das bobinas. Enquanto as bobinas tradicionais pesam entre 100 e 200 kg, as instalações de última geração podem produzir bobinas com peso de até 2.500 kg, aumentando a eficiência no processamento e no manuseio subsequentes.
Os fios-máquina comuns são amplamente utilizados na construção, trefilação, embalagem, produção de barras de solda e fabricação de fixadores, como parafusos, porcas e rebites. Os fios-máquina de alta qualidade, por outro lado, são fornecidos exclusivamente como barras de bobina laminadas a quente feitas de aços estruturais de carbono de alta qualidade, como 08F, 10, 35Mn, 50Mn, 65 e 75Mn. Eles servem como matéria-prima para fios de aço premium, produtos metálicos especializados e componentes estruturais críticos.
A convenção do setor normalmente classifica os produtos acima de 8 mm como perfis de alta qualidade, enquanto os abaixo de 8 mm são categorizados como produtos metálicos. O controle de qualidade dos fios-máquina vai além dos requisitos de resistência e inclui testes de flexão a frio e verificações dimensionais, adaptados às aplicações pretendidas. A qualidade da superfície é fundamental, com controles rigorosos para evitar defeitos como rachaduras, dobras, crostas, buracos, delaminação e inclusões.
O avanço contínuo na tecnologia de produção de fio-máquina, incluindo resfriamento controlado com precisão e técnicas avançadas de laminação, melhorou significativamente a qualidade, a consistência e a gama de propriedades alcançáveis do produto. Esse progresso permite que os fios-máquina atendam a requisitos cada vez mais exigentes em várias aplicações de alto desempenho em todos os setores.
A designação do vergalhão com nervuras laminado a quente é formada pelas iniciais HRB e pelo ponto de escoamento mínimo da classe. H, R e B significam, respectivamente, Hot rolled (laminado a quente), Ribbed (com nervuras) e Bars (barras). Há três classes de vergalhões nervurados laminados a quente: HRB335 (antiga classe 20MnSi), HRB400 (antigas classes 20MnSiV, 20MnSiNb, 20MnTi) e HRB500.
① Perspectivas de mercado promissoras para vergalhões rosqueados de vanádio grau III
O novo vergalhão rosqueado de vanádio grau III (20MnSiV, 400Mpa), que incorpora ligas como vanádio, nióbio e titânio durante a produção, apresenta maior resistência, melhor tenacidade, desempenho superior de soldagem e boa resistência sísmica em comparação com os vergalhões rosqueados comuns de Grau II.
Nos mercados de construção de países desenvolvidos como a Europa, o vergalhão roscado de grau III constitui 80% do volume total de vergalhões roscados. O uso de vergalhões roscados de Vanádio Grau III de alta resistência atingiu 80-90% em países como Reino Unido, Alemanha, Austrália e Japão.
Introduzidas na China em 1995 pelo antigo Ministério da Metalurgia e pelo Ministério da Construção, as novas especificações técnicas do vergalhão roscado de grau III foram incorporadas à norma nacional GBJ10-89 "Especificações de projeto de estrutura de concreto".
Ele foi implementado desde 1º de janeiro de 1997 e aplicado com sucesso em prédios altos, grandes usinas de energia, pontes, túneis, aeroportos e outros projetos de engenharia, demonstrando um vasto potencial de mercado. O objetivo do Ministério da Construção era que o novo vergalhão de grau III atingisse 50% do volume total de vergalhões rosqueados até 2002 e 80% até o final do "10º Plano Quinquenal".
No entanto, devido à promoção insuficiente, seu uso ainda é significativamente menor do que o antigo vergalhão roscado comum de Grau II 335Mpa. Portanto, é necessário promover e comercializar vigorosamente o novo vergalhão roscado de Grau III.
② Vantagens do vergalhão rosqueado de vanádio grau III
A. Econômico: Devido à sua alta resistência, o novo vergalhão rosqueado de Grau III economiza 10-15% de aço em comparação com o Grau II, reduzindo assim o custo de construção.
B. Alta resistência e boa tenacidade: O tratamento de microligação produz um ponto de escoamento acima de 400Mpa e resistência à tração acima de 570Mpa, cada 20% mais alto do que o vergalhão roscado de Grau II.
C. Antissísmico: o vergalhão de vanádio apresenta resistência superior à flexão, resistência ao envelhecimento e desempenho de fadiga de baixo ciclo, o que o torna muito superior ao vergalhão roscado de Grau II em termos de resistência sísmica.
D. Soldável: Com um teor de carbono ≤0,54%, oferece excelente soldabilidade, acomodando uma variedade de métodos de soldagem com processos simples e convenientes.
E. Construção conveniente: O novo vergalhão rosqueado de Grau III aumenta o espaço de construção, garantindo a conveniência e a qualidade da construção.
Caracterização do aço H laminado a quente
O aço H laminado a quente, um elemento estrutural versátil, é classificado em três categorias principais: aço H de flange largo (HK), aço H de flange estreito (HZ) e estaca de aço H (HU). A nomenclatura padronizada do aço H segue o formato: Altura H × Largura B × Espessura da alma t1 × Espessura do flange t2.
Por exemplo, o aço H Q235 ou SS400 200×200×8×12 indica um aço H de flange largo com as seguintes especificações:
Vantagens e aplicações do aço H laminado a quente
O aço H representa um avanço significativo em materiais de construção econômicos, oferecendo uma combinação de geometria de seção ideal e propriedades mecânicas superiores. As principais vantagens incluem:
As aplicações comuns do aço H laminado a quente incluem:
As propriedades exclusivas do aço H fazem dele a escolha preferida em projetos nos quais o uso otimizado de materiais, a integridade estrutural e a facilidade de fabricação são considerações fundamentais.
O aço moldado a frio é um material econômico, leve e de paredes finas material de açoTambém conhecido como perfil de aço conformado a frio ou perfil conformado a frio. Ele é formado pela flexão de tiras de aço laminadas a quente ou a frio em várias formas e tamanhos de seção transversal. O aço conformado a frio apresenta as seguintes características:
1. Seção transversal econômica e racional, com economia de material. A forma da seção transversal do aço conformado a frio pode ser projetada de acordo com as necessidades, com uma estrutura razoável e um coeficiente seccional mais alto por unidade de peso em comparação com o aço laminado a quente.
Sob a mesma carga, o peso dos componentes pode ser reduzido, economizando materiais. Quando usado em estruturas de edifícios, o aço conformado a frio pode economizar de 38 a 50% de metal em comparação com o aço laminado a quente e, quando usado em máquinas e veículos agrícolas, pode economizar de 15 a 60% de metal. Isso facilita a construção e reduz os custos gerais.
2. Diversas variedades, capazes de produzir perfis de aço formados a frio com espessura de parede uniforme e formas complexas de seção transversal que são difíceis de produzir usando métodos gerais de laminação a quente, bem como aço formado a frio feito de diferentes materiais.
3. A superfície do produto é lisa e atraente, com dimensões precisas, e o comprimento pode ser ajustado com flexibilidade de acordo com as necessidades. Eles são fornecidos inteiramente de acordo com o tamanho ou com vários tamanhos, melhorando a utilização do material.
4. O processo de produção pode ser coordenado com a perfuração e outras operações para atender a diferentes necessidades.
O aço formado a frio é fornecido em uma variedade de tipos. Do ponto de vista da seção transversal, há tipos abertos, semifechados e fechados. Os principais produtos incluem canais de aço formados a frio, cantoneiras de aço, aço em forma de Z, chapas de aço corrugado formadas a frio, tubos quadrados e retangulares, soldagem elétrica tubo de aço com formato especial, porta de persiana, etc.
O aço conformado a frio normalmente produzido tem menos de 6 mm de espessura e menos de 500 mm de largura. Os produtos são amplamente utilizados em setores como mineração, construção, maquinário agrícola, transporte, pontes, petroquímica, indústria leve e eletrônica.
Os perfis de alta qualidade são formas feitas de aço premium, categorizadas em laminadas a quente (forjadas), estiradas a frio (puxadas) e outras variedades.
Os perfis de alta qualidade laminados a quente (forjados) incluem aço estrutural de carbono, aço carbono para ferramentas, aço estrutural de liga, aço para molas e aço inoxidável, aço para rolamentosaço para ferramentas, aço para ferramentas de liga, aço para moldes e aço para ferramentas de alta velocidade.
Os perfis de alta qualidade estirados a frio (puxados) incluem aço estrutural de carbono, aço carbono para ferramentas, aço estrutural de liga, aço para molas, aço inoxidável, aço para rolamentos, aço para ferramentas de liga, aço para ferramentas de alta velocidade, aço de corte livre, aço para cabeçote a frio e S/5A. O S/5A é um produto frequentemente usado na fabricação de projéteis de artilharia e pontas de balas.
Outras variedades são perfis especializados de alta qualidade, incluindo aço oco, material de cilindro de oxigênio, aço para laminação a frio, ferro puro industrial, aço de corte livre laminado a quente, D60, S/5A, F18, F11 e outros. Esses últimos são materiais de nível militar.
O aço para perfis de alta qualidade é fornecido em vários tamanhos, com aço redondo e quadrado classificados por faixa de especificações, como 8-10 mm, 11-15 mm, 18-20 mm, 205-245 mm. O aço plano é classificado por área de seção transversal em planos grandes, médios e pequenos. O aço hexagonal não é classificado por faixa.
No entanto, a gama de perfis de aço de alta qualidade não pode substituir as especificações específicas, que devem ser fornecidas na documentação. As especificações de perfis de alta qualidade são simples, sendo a maioria de aço redondo. Além disso, estão disponíveis aço quadrado, aço plano, aço hexagonal, aço oco e formas especiais.
Os desvios dimensionais do aço redondo, quadrado e hexagonal de alta qualidade laminado a quente (forjado) são de precisão comum e de alta precisão. Os perfis trefilados a frio têm dimensões mais precisas e superfícies mais lisas, algumas das quais são mais polidas ou retificadas.
O aço redondo com superfícies refinadas por meio de polimento ou esmerilhamento é chamado de aço brilhante. Os perfis de alta qualidade raramente são usados como estão. Eles geralmente passam por processamento adicional e tratamento térmico nas instalações do usuário. Portanto, além de garantir a composição química, é fundamental garantir as propriedades mecânicas após o tratamento térmico.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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