Właściwości i zastosowanie stali konstrukcyjnej drobnoziarnistej, dobra spawalność i mrozoodporność

Stal to jeden z najbardziej cenionych i najczęściej używanych stopów. Stal konstrukcyjna używana jest do budowy konstrukcji stalowych, części urządzeń oraz maszyn. Gdy konstrukcja lub element urządzenia pracuje w trudnych warunkach atmosferycznych, wytężeniowych lub cieplnych, stosuje się właśnie specjalne stale o określonych właściwościach. W tym artykule dowiesz się, jakie właściwości ma stal konstrukcyjna oraz gdzie znajduje zastosowanie.

Właściwości stali konstrukcyjnej drobnoziarnistej

Stal konstrukcyjna drobnoziarnista cechuje się wysoką wytrzymałością, stąd nadaje się do konstrukcji stalowych, które narażone są na silne obciążenia. Wytrzymałość odgrywa tutaj kluczowe znaczenie, gdyż określa zdolność stali do przenoszenia naprężeń. Jest to materiał dobrze spawalny, a w celu uniknięcia pęknięć na zimno, zaleca się uprzednio odpowiednią obróbkę cieplną. Maksymalna temperatura stosowania wynosi średnio do 500 ° C. Stal konstrukcyjna jest stosunkowo lekka, co prowadzi do oszczędności podczas prefabrykacji, transportu i montażu. Może zostać poddana recyklingowi i nadaje się do ponownego użycia.  Co ciekawe, odporna jest także na korozję i ma właściwości mrozoodporne.

Wyróżniamy stale konstrukcyjne drobnoziarniste spawalne po walcowaniu termomechanicznym oraz stale drobnoziarniste po normalizowaniu lub walcowaniu normalizującym. Zawartość masowa węgla w stopie równa 2,11% jest zawartością graniczną między stalą a żeliwem. Stale konstrukcyjne zawierają węgiel w ilości około 10-krotnie mniejszej. Zawartość procentowa innych pierwiastków, które występują w stopie, decyduje o zakwalifikowaniu stali do klasy stali niestopowych lub stopowych. Najważniejsze parametry stali konstrukcyjnej wynikają z ich właściwości mechanicznych. To właśnie skład stopu nadaje jej konkretne właściwości, a dodatek molibdenu sprawia, że materiał zyskuje na wytrzymałości cieplnej. Natomiast niewielki procent chromu nadaje jej szlachetności.

Równie istotną właściwością mechaniczną stali konstrukcyjnej jest jej udarność, czyli stopień odporności na pękanie przy obciążeniu dynamicznym. O nośności projektowanej konstrukcji decyduje także plastyczność stali oraz jej ciągliwość, czyli zdolność do plastycznego odkształcania się. Z kolei do właściwości fizycznych stali zaliczamy gęstość objętościową, współczynnik rozszerzalności cieplnej, współczynnik Poissona oraz współczynnik sprężystości podłużnej stali.

Zastosowanie stali konstrukcyjnej drobnoziarnistej

Stal dzięki swoim właściwościom ma naprawdę szerokie zastosowanie. Najczęściej wykorzystywana jest w budownictwie do tworzenia stabilnych konstrukcji i w produkcji komponentów dla konstrukcji oraz maszyn – zauważa specjalista z firmy Polmet, która zajmuje się nie tylko dystrybucją stopów, lecz także cięciem stali kotłowej, konstrukcyjnej i nierdzewnej. 

Podział stopów dokonywany jest na podstawie składu chemicznego, który wpływa na zastosowanie poszczególnych gatunków. I tak, wyróżnić możemy stal drobnoziarnistą:

• P355NL1 – jest to nadająca się do spawania stal niestopowa o podwyższonej jakości. Wykorzystywana jest do produkcji elementów pracujących w obniżonych temperaturach oraz do produkcji rur pracujących pod zwiększonym ciśnieniem.
• P355NL2 – wykorzystywana jest m.in. do produkcji wyrobów płaskich, np. kształtowników, rur, blach i taśm, oraz do produkcji urządzeń ciśnieniowych, również tych pracujących w niskich temperaturach. Inne wyroby na bazie stali to różnego rodzaju profile stalowe, pręty, śruby, gwoździe, kable, druty i części maszyn.
• P355NH – wykorzystywana jest do produkcji rur dla potrzeb energetyki i pokrewnych gałęzi przemysłu. Zapewnia odpowiednią udarność stali w różnych temperaturach oraz bezpieczną pracę pod zwiększonym ciśnieniem.