Сталь где применяется: Сферы и области применения стали. Где применяется сталь?

alexxlab | 30.03.2023 | 0 | Разное

Ассоциация «Русская Сталь» – Перспективные направления применения стали

Перспективные направления применения стали вносят свой вклад в борьбу с изменением климата

Среди большого числа отраслей промышленности и направлений применения стали, разработка и использование сталей с высокими эксплуатационными характеристиками способствуют снижению выбросов парниковых газов.

Сталь является одним из самых эффективных современных строительных материалов. Она обладает самым высоким отношением предела прочности к массе среди традиционных материалов, а также очень износоустойчива. В настоящее время используется свыше 20 млрд тонн стали в виде самых разнообразных изделий. Сталь может бесконечно подвергаться повторной переработке, позволяя создавать новую продукцию из старой без какой-либо потери прочности, пластичности или любых других эксплуатационных характеристик. Именно поэтому во всем мире сталь остается наиболее предпочтительным материалом для строительства и промышленности.

Новые химические составы высокотехнологичных сталей позволяют автопроизводителям изготавливать более прочные и легкие транспортные средства, потребляющие меньше энергии. Сталь имеет значительные преимущества для строительства башен ветровых турбин вследствие ее прочности и долговечности. Воздействие на окружающую среду сведено к минимуму, так как сталь может повторно перерабатываться без ограничений. Прочность стали также позволяет разработчикам использовать меньше материала без ущерба для конструктивных характеристик сооружений. Сталь также является частью инновационных технологий, позволяющих снизить энергопотребление в зданиях.

Разработка под определенные сферы применения

Сталь может быть разработана для конкретных конечных потребителей и соответствовать определенным требованиям по прочности, долговечности и утилизации в конце эксплуатационного цикла. Новые и сложные производственные процессы также позволяют внедрять экологически ответственные технологии производства.

Новые области применения стали вытеснили традиционные материалы. Это позволило сократить выбросы парниковых газов, если принимать во внимание весь жизненный цикл изделия. В настоящем информационном бюллетене представлены некоторые примеры таких сфер применения стали.

Сталь в транспортной отрасли

Сталь применяется в железнодорожном транспорте при строительстве поездов и железных дорог, а также создания инфраструктуры. Поездки на короткие и средние расстояния по железной дороге сокращают время в пути и выбросы CO2на 1 км путипо сравнению практически со всеми другими видами транспорта.

Автопроизводители в настоящее время используют ряд высокопрочных сталей, чтобы значительно уменьшить толщину стальных конструкций кузова. Снижение веса означает, что транспортные средства потребляют меньше топлива и выделяют меньше СО2, при этом не страдает безопасность автомобиля, а его стоимость увеличивается незначительно или остается прежней.

Особо высокопрочные стали (AHSS) в настоящее время применяются практически во всех новых разработках транспортных средств. Сегодня транспортное средство состоит на более чем 50% из стали, а использование AHSS позволяет создать облегченную оптимизированную конструкцию, способствующую повышению безопасности, снижению расхода топлива и количества выбросов парниковых газов на протяжении всего времени эксплуатации автомобиля.

При ежегодном производстве 71 млн легковых автомобилей, такой переход от традиционных сталей к сталям AHSS оказывает огромный эффект. Если типичный пятиместный автомобиль изготовлен из новых марок стали AHSS и разработан с использованием оптимизированных технологий, то за весь срок его службы снижение выбросов парниковых газов составляет примерно 2,2 тонны по сравнению с обычными марками. Это значение превышает общий объем выбросов CO2, при производстве всей стали для этого транспортного средства. Если бы конструкция кузова всех автомобилей, произведенных в 2008 году, была выполнена из стали AHSS, то снижение выбросов эквивалентов CO2составило бы 156 млн тонн.

В конструкции кузова автомобиля Ford Fiesta 2008 г. в., например, широко используются ультра высокопрочные стали. Концерн Ford утверждает, что «значительное количество специализированных сталей, включая борсодержащую и двухфазную сталь, — секрет качественного скачка в жесткости несущей конструкции Fiesta при малом весе». Ожидается, что выбросы CO2 составят менее 100 г на км.

Еще один новый автомобиль, Mazda 2 2008 г.в., имеет снаряженную массу 950 кг, что на 100 кг меньше, чем у его предшественника. Такое снижение веса отчасти кроется в изменении конструкции и облегчении кузова, состоящего более чем на 40% из высокопрочной стали. Следовательно, снижается нагрузка на подвеску и тормозную систему. Эти и другие усовершенствования конструкции означают, что топливная экономичность этой новой модели улучшена на 15% по сравнению с предшествующей, что, соответственно, снижает количество выбросов CO2.

В премиум классе MercedesC-Class2008 г. является одним из немногих автомобилей, получившим признанный на международном уровне экологический сертификат за высокие показатели на протяжении всего срока существования изделия (LCA). Корпус автомобиля состоит на 70% из сплавов высокопрочных сталей, что позволило снизить выбросы CO2 одного автомобиля за весь его жизненный цикл на 9 тонн.

Сталь в энергетической отрасли

Сталь необходима как для производства, так и снабжения энергией. Она применяется для строительства опор линий электропередач и морских нефтяных платформ, а также для армирования бетонных конструкций на гидроэлектростанциях. Без стали инфраструктура поставки электроэнергии в наши дома была бы крайне неэффективна.

Сталь находит настолько широкое применение в современных конструкциях, что мы зачастую не осознаем, насколько они эффективны. Ярким примером являются стальные башни ветровых турбин, которые сейчас устанавливаются по всему миру. Как правило, более высокие башни позволяют получить повышенную производительность в плане генерации энергии, так как скорость ветра увеличивается на большей высоте.

Новые стали, используемые в строительстве таких башен, имеют гораздо более высокую прочность на единицу массы, чем другие материалы, так что более высокие башни могут быть возведены с гораздо меньшей нагрузкой на конструкцию. Более низкий вес также позволяет производить такие башни секциями по 30 м, а затем собирать и устанавливать их на месте.

В ходе текущих исследований появляются все новые и новые стали, еще более прочные, чем их предшественники, следовательно, сводится к минимуму масса будущих башен. В результате, вес башни (на установленную мощность в кВт) снизился примерно на 50% за последние 10 лет. Например, высота типичной современной башни ветроэлектростанции HornsRev в Дании составляет 70 м, а вес — всего 140 тонн. Это означает снижение веса на 50% и предотвращение выбросов более 200 тонн СО2 при производстве каждой башни по сравнению с ее предшественницами всего лишь10-летнейдавности.

Сталь в зданиях

Новые виды стали также применяются в современных системах солнечного отопления крупных зданий и складов. Например, канадская воздушно-отопительная система SolarWall ^®, недавно установленная на военной базе в США, предназначена для предотвращения выброса более 1800 тонн CO2 в год. Также предполагается, что она даст экономию топлива 46000 ГДж в год.

Другим передовым направлением применения стали для зданий является кровельная система Arsolar с солнечными батареями, разработанная компанией ArcelorMittal. Система Arsolar преобразует солнечную энергию в электричество. Каждый кровельный модуль Arsolar состоит из фотоэлектрических сэндвич-панелей, закрепленных на оцинкованных стальных кровельных панелях. Данная система предотвращает выброс 30 тонн CO2 в год на каждые 45м2 установки.

Сталь в судостроении

В судостроении традиционно используют конструкционную толстолистовую сталь для изготовления корпусов судов. Современный стальной толстый лист имеет гораздо более высокую прочность на разрыв, чем его предшественники, поэтому он гораздо больше подходит для эффективного строительства крупных контейнерных судов.

Доступен особый тип толстого листа с предусмотренной при проектировании устойчивостью к коррозии, идеально подходящий для строительства нефтяных танкеров. Такие стали позволяют строить более легкие суда, чем раньше, или суда с большей вместимостью при том же весе, предоставляя существенные возможности экономии потребления топлива и, следовательно, снижения выбросов CO2.

Прогрессивные стали, используемые в виде листовой стали, также нашли применение в ряде смежных отраслей. Морские буровые вышки, мосты, железнодорожные вагоны, цистерны и сосуды под давлением, атомные, тепловые и гидроэлектростанции — все эти области применения выигрывают благодаря характеристикам современных сталей.

Важность оценки жизненного цикла стали

Приведенные выше примеры — лишь некоторые из множества способов применения прогрессивных сталей в нашей повседневной жизни. Существует много других направлений. Общим фактором является то, что они основаны на современных сталях, разработанных для специфических областей применения и обладающие характеристиками и преимуществами, специальным образом подобранные для каждой сферы применения.

При рассмотрении вопроса о выбросах парниковых газов, ключевым фактором в понимании реального воздействия материала на окружающую среду является Оценка его жизненного цикла (LCA). Данный подход учитывает общие выбросы парниковых газов, выделяющихся при ее производстве, во время использования и по окончании жизненного цикла (переработка или утилизация) продукции.

На первый взгляд материалы, весящие меньше стали, такие как алюминий, магний и пластик, могут показаться интересными альтернативами. Однако, когда во внимание берется весь жизненный цикл материала, у стали нет конкурентов благодаря ее прочности, износоустойчивости, пригодности к переработке и многофункциональности.

Жизненный цикл стальной единицы в многокомпозитной продукции

Некоторые факты о стали

• Сталь на 100% может быть переработана по окончании жизненного цикла, либо повторно использована до переработки.
• При производстве кузова типичного пятиместного автомобиля с применением высокопрочной стали AHSS за весь его жизненный цикл выделяется примерно на 2,2 тонны меньше парниковых газов.
• Уменьшение выбросов CO2 посредством переработки стальной упаковки в Европе в 2006 году было эквивалентно объему CO2, который в том же году был выброшен в атмосферу 1,6 млн автомобилей, (исследование проводилось на примере автомобилей, например, Ford Focus с дизельным двигателем объемом 1,8 л) со степенью выбросов CO2 — 137 г/км, с пробегом 20 000 км в год.
• Ориентировочно 459 млн тонн металлолома было переработано в 2006 году, что позволило предотвратить 827 млн тонн выбросов CO2.
• Консервная банка является самым перерабатываемым контейнером для пищи и напитков в мире с общей степенью переработки 67%.
• Там, где системно применяются сбор и обработка лома, степень вторичной переработки очень высока. 97% всех автотранспортных средств из потока отходов попадают в поток переработки и движущей силой этой переработки является сталь.

С оригиналом материала вы можете ознакомиться на сайте worldsteel.org

Сталь для строительства судов | Виды и применение

Сталь на сегодня – основной материал, который применяется в морском и речном судостроении. Ее используют, главным образом, для обшивки. Также из стали делают несущие элементы конструкций и агрегаты. Чтобы обеспечить судну длительный срок службы, хорошую остойчивость, плавучесть и сделать корпус легким, тщательно подбирают материалы. Учитывают их химический состав, физические свойства и экономическую целесообразность применения. В зависимости от целей сталь разделяют по множеству параметров. О ее классификации и применении поговорим ниже.

В основе каждого надежного корабля надежная сталь, параметры которой просчитаны

Стальной прокат и профиль, применяемый в судостроении

• Широкая горячекатаная полоса.
• Обратный уголок.
• Швеллер.
• Полособульбовый профиль.
• Двутавровая балка.
• Горячекатаный рулон.
• Квадратная заготовка горячей прокатки.
• Равнополочный уголок.
• Горячекатаный полукруг.
• Неравнополочный уголок.
• Горячекатаный листовой прокат.
• Полоса горячей прокатки.
• Горячекатаный квадрат.
• Круг горячей прокатки.

Отдельное место среди металлоизделий в строительстве судов занимает лист. Он применяется чаще всего.

Металлические листы в судостроении и их классификация

При производстве листового проката сначала делают заготовку. Ее выплавляют в мартеновских или электропечах. Заготовка уже имеет все необходимые свойства благодаря четко проработанному химическому составу. Затем ее накаляют и прокатывают через специальные валки, придавая нужные форму и толщину. Иногда вместо прокатки используют ковку или волочение. Завершающий этап – нарезка листов на фрагменты нужного размера и их упаковка. Судостроительный листовой прокат классифицируют по нескольким параметрам. Остановимся на каждом из них подробнее.

Международные стандарты

Параметры судостроительных сталей указаны в нормативных документах. Основным является стандарт ASTM A131. Все нормативы по качеству судостроительных сталей должны быть сертифицированы в таких организациях, как:

• Российский регистр речного судоходства.
• Российский регистр морского судоходства.
• Судоходный регистр Ллойда в Великобритании.
• Американское бюро судоходства.
• Итальянский регистр судоходства.
• Det Norske Veritas (Норвегия).
• Germanischer Lloyd (Германия).
• Bureau Veritas (Франция).

Назначение

Все стальные листы делятся на прокат для речных и морских судов. Они отличаются классами текучести, атмосферостойкости, сопротивляемости и устойчивости к ударам. Естественно, к сталям для морских судов требования более строгие из-за повышенных нагрузок.

Уровень прочности

По устойчивости к механическим воздействиям все стали делятся на прочные. Это классы A, B, C и D. Они имеют предел текучести от 235 МПа.

Также существуют стали повышенной прочности. Их предел текучести от 315 до 690 МПа. Это классы сталей A, D, E и F под номерами 32, 36, 40, 42, 46, 50, 55, 62 и 69.

Марка стали

При выборе сталей под конкретные цели учитывается их предел текучести и ударная вязкость при определенной температуре. Далее подходящие значения соотносятся, и по ним находят нужную марку в одном из международных регистров. Благодаря такому подходу удается увеличить полезную нагрузку, снизить вес конструкции и подобрать оптимальную толщину проката.

Для чего применяют стальные листы в сборке судов

• Отделка палуб, корпусов, создание обшивки.
• Возведение понтонов, платформ и причалов.
• Сборка конструкций для портовых подъемников.
• Возведение шельфовых сооружений.

Основные параметры сталей для судостроения

К металлу для сборки военных, торговых и промышленных кораблей предъявляются особые требования. Все материалы, в том числе и сталь, проходят тщательный анализ. Рассчитываются их свойства и способность сохранять форму в самых жестких условиях. На основных параметрах судостроительных сталей остановимся подробнее.

Свариваемость

При строительстве судов используют сложные сплавы с легирующими и другими добавками. Свариваемость – это комплексный параметр, который означает надежность сварных соединений и их свойства. Благодаря сварке корпуса судов оказываются легче на 20 % по сравнению с клепаными. Ведь заклепки и уголки добавляют веса. Кроме того, сварной корпус получается более гладким. Это значит, что он легче рассекает воду, способствуя набору скорости судна.

Устойчивость к коррозии

Речь идет именно о ржавчине, которая образуется от соленой воды. Поэтому к сталям для океанских и морских кораблей предъявляются повышенные требования по устойчивости к коррозии. Тем более что помимо хлоридов, содержащихся в соленой воде, образованию язв ржавчины на металле способствуют сероводород и остатки нефтепродуктов.

Устойчивость к деформации

По сути, это пластичность стали – ее способность сохранять форму неизменной под воздействием физических нагрузок. Чтобы определить устойчивость к деформации, оценивают относительное удлинение при растяжениях. Также важно знать предельную пластичность, которая определяется через сужение в шейке.

Упругость

Это свойство очень важно, когда речь о металле для корпуса или палубы. Упругость позволяет изделию менять форму от физических нагрузок и после их прекращения восстанавливаться. Обычно части кораблей испытывают следующие виды механических воздействий: перегиб, изгибающие воздействия и другие.

Прочность

Прочная сталь выдерживает механические нагрузки без изменения формы и разрушения. Также принимается во внимание жесткость сплава. В идеале, после нагрузок на листе не должно быть следов.

Корпуса больших судов сегодня производятся в основном из стали

Заключение

Фасонный, листовой и сортовой прокат для судов лучше всего заказывать на проверенных предприятиях. Необходимо, чтобы сталь соответствовала требованиям ГОСТ 5521. Иначе некачественные материалы могут стать причиной серьезных аварий и крупных незапланированных расходов.

10 вариантов использования стали в вашем доме

Сталь является одним из наиболее часто используемых материалов в различных областях, особенно в быту. Без стали многие предметы в наших домах и даже сами дома не были бы такими прочными, как они есть. В этом блоге мы перечислили десять вариантов использования стали в вашем доме.

1. Хранение

Сталь также используется в домашнем хранении для таких решений, как стальные шкафы и стеллажи. Сталь способна выдерживать большой вес и высокие температуры, а также оставаться в безопасности.

2. Столовые приборы и посуда

Как вы, вероятно, знаете, столовые приборы и посуда, которые мы используем каждый день, в основном изготовлены из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь — невероятно прочный и долговечный материал, который не ржавеет и не окрашивается благодаря смеси хрома и никеля, из которых он изготовлен.

3. Транспорт

В среднем 50% автомобиля сделано из стали. На большинстве автомобилей кузов, двери, двигатели, подвеска и салон в основном состоят из стали. Это связано с тем, что сталь является податливым материалом, которому можно придать форму, необходимую для создания таких деталей, как шасси и панели кузова. Сталь также можно заливать в формы и охлаждать для создания таких форм, как блок двигателя, и легко соединять вместе с помощью сварки.

4. Винты и петли

Многие винты и петли, которые вы найдете в своем доме, сделаны из стали. Нержавеющая сталь — отличный выбор благодаря ее повышенной устойчивости к ржавчине и коррозии, а также способности выдерживать экстремально высокие температуры.

5. Бытовая техника

Большинство бытовых приборов в современных домах, таких как холодильники, телевизоры, раковины, духовки и т. д., изготовлены из стали. Стальной прибор не поцарапается при случайном столкновении и не покроется пятнами и ржавчиной, несмотря на постоянное грязное использование.

Очистка поверхности из нержавеющей стали также не составит труда: вы можете легко вытереть пролитую жидкость или отполировать тусклые поверхности, просто используя чистую тряпку.

Нержавеющая сталь также не является пористой, что означает, что она лучше противостоит оставшимся микробам и бактериям, чем пищевые продукты или пластиковые поверхности. Это делает приборы из нержавеющей стали идеальными для домов с детьми и животными.

6. Структура

Металлоконструкции составляют около 70% каркасов многоэтажных зданий, построенных по всей Великобритании. В этой среде используется сталь, так как она хорошо связывается с бетоном, является прочной и надежно рентабельной. Каркас стальной конструкции можно возвести за несколько дней, а не недель, при этом время строительства сокращается на 20-40% в зависимости от масштаба проекта.

7. Радиаторы

Еще одно место, где вы найдете сталь в своем доме, — это радиаторы. Сталь является отличным проводником тепла, долговечна и износостойка. Стальной радиатор также будет остывать гораздо медленнее, позволяя остаточному теплу оставаться по всему дому и дольше обогревать комнаты.

8. Украшения

В настоящее время сталь также чрезвычайно популярна в отделке дома благодаря своей способности сочетаться с любым стилем, от роскошного до деревенского, и со всем, что между ними. Использование может варьироваться от столешниц до акцентов, мебели и перил на лестницах.

9. Водные элементы

Нержавеющая сталь стала самым популярным материалом, используемым для создания водных элементов, благодаря ее пригодности как для современных, так и для классических садов. Он очень привлекателен, его можно полировать до блеска или чистить щеткой, чтобы создать контраст и дизайнерскую привлекательность, и ему легко придавать формы от четких геометрических линий до плавных плавных изгибов. Более того, водное сооружение из нержавеющей стали будет захватывать солнце и отражать небо, создавая дополнительную глубину и пространство, освещая даже самые затененные участки вашего сада.

10. Особенности сада

Возможно, вы не думали об этом, но из стали также можно делать отличные контейнеры и кашпо. Они будут прочными, устойчивыми к непогоде, блестящими и отражающими свет. Стальные горшки и элементы сада — отличный способ добавить необычные элементы, естественные текстуры и износостойкие решения для посадки.

 

Независимо от того, для чего вам нужна сталь, South West Steel Supplies может предоставить вам идеальное решение. Позвоните нам сегодня по телефону 01275 814178, чтобы поговорить с членом нашей команды специалистов.

Натали Льюис

Натали является автором контента для South West Steel Supplies и с удовольствием обновляет наш блог новыми новостями и информацией о стали.

5 Использование конструкционной стали в строительной отрасли

13 апреля 2017 г. | 3 комментария

Конструкционная сталь – это нет. 1 выбор для всех инженеров, дизайнеров, архитекторов и производителей. Бесчисленных преимуществ конструкционной стали достаточно, чтобы сделать ее одним из лучших материалов, используемых в строительной отрасли. В большинстве конструкций используется мягкая сталь. Он обладает огромной прочностью, что делает его идеальным выбором для строительства зданий. Кроме того, конструкционная сталь является эластичной, пластичной, гибкой и экономичной.

Производители металла во всем мире предпочитают использовать конструкционную сталь для строительства. Он широко используется:

1) Для строительства высотных зданий

Конструкционная сталь устойчива к внешним воздействиям, таким как ветер и землетрясения. Это гибкий металл, поэтому в случае бури или землетрясения стальная часть здания не сломается, а согнется.

2) Для строительства промышленных навесов

Еще одним преимуществом конструкционной стали является ее экономичность. Благодаря наличию готовых стальных профилей можно быстро возвести несущие конструкции. Более того, многие работы можно выполнить заранее на промышленной площадке, что сэкономит время и деньги.

3) Строить жилые дома

Как упоминалось выше, эти здания должны выдержать испытание временем. Они должны быть в состоянии противостоять внешним воздействиям, таким как ветер, землетрясения и бури. Пластичность и гибкость конструкционной стали делают ее пригодной для строительства жилых домов. Техника, называемая легкой стальной конструкцией, используется для строительства жилых домов.

4) Для строительства мостов

Сталь имеет высокое отношение прочности к весу, что означает, что сталь является растяжимым металлом. Он прочен и может выдержать вес парка автомобилей и людей. Эти качества позволяют инженерам, дизайнерам и производителям строить большие монументальные мосты, способные выдержать испытание временем.

5) Для строительства гаражей

Конструкционная сталь используется для строительства гаражей по тем же причинам, которые упоминались выше. Но еще одно качество, которое делает его особенно подходящим для строительства, — это легкий вес. Это облегчает создание конструкций.

Сталь имеет свойство терять свою прочность при воздействии сильного тепла, именно для этого стальные конструкции сейчас покрывают материалами, делающими их огнестойкими.