Acciaio al carbonio Q235: composizione, caratteristiche e applicazioni

Panoramica

Q235 è un acciaio flessibile a basso tenore di carbonio con una struttura in carbonio, comunemente usato senza trattamento termico poiché distruggerà il trattamento termico della saldatura. Grazie alla sua buona plasticità, tenacità, saldabilità e resistenza, in particolare alle prestazioni ad alto costo, è ampiamente utilizzato nelle strutture edili e ingegneristiche, come piastre, barre d'acciaio, tubi d'acciaio saldati e altre parti.

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Cos'è l'acciaio al carbonio Q235?

In Cina, l'acciaio al carbonio Q235, che ha un basso contenuto di carbonio, viene spesso utilizzato come acciaio strutturale, combinato con buone prestazioni di saldatura. L'acciaio è, come ASTM A36 negli Stati Uniti e S235JR in Europa, in modo completamente comparabile. L'acciaio Q235 è solitamente carbonizzato fino al livello 0,2%, che è combinato con manganese, silicio, zolfo e fosforo, ecc., come altri elementi di lega. Trova ampia applicazione nell'edilizia, nei macchinari e nell'industria manifatturiera in una varietà di componenti strutturali come travi, colonne e piastre, grazie alla sua ragionevole resistenza, duttilità e basso costo. L'acciaio al carbonio Q235 può essere lavorato con altri metodi come saldatura, lavorazione meccanica e formatura per adattarsi a progetti specifici.

Perché l'acciaio al carbonio Q235 ha un nome diverso?

Il nome "Q235" deriva dal cinese prizm e rappresenta la convenzione di denominazione della Cina. I gradi di acciaio solitamente hanno un numero che precede il prefisso. Questo numero indica il carico di snervamento minimo dell'acciaio. "Q" sta per "qualità" e viene indicato sotto forma di numero che corrisponde al limite di snervamento di almeno 235 MPa. Di conseguenza l'acciaio al carbonio "Q235" è un tipo di acciaio che ha il carico di snervamento minimo di ventitré cinque mega pascal. Questo sistema di classificazione e standardizzazione si avvale di questo sistema di marcatura per i gradi di acciaio nella produzione, nell'edilizia e in altre aree rilevanti in Cina.

Quale lega secondo lo standard AISI è simile all'acciaio al carbonio Q235?

L'equivalente AISI dell'acciaio al carbonio Q235 cinese è generalmente considerato AISI 1008 o AISI 1010. Questi standard americani corrispondono strettamente al Q235 in termini di composizione chimica e proprietà meccaniche, offrendo duttilità, resistenza e capacità di saldatura simili. L'AISI 1008 contiene circa 0,08% di carbonio, mentre l'AISI 1010 ha un contenuto di carbonio leggermente superiore a circa 0,10%. Questi acciai a basso tenore di carbonio sono utilizzati in varie applicazioni grazie al loro equilibrio di caratteristiche prestazionali. Tuttavia, per applicazioni specifiche, si consigliano confronti dettagliati e consultazione con le specifiche dei materiali per garantire la piena compatibilità e il rispetto degli standard richiesti.

Quali limitazioni ha l'acciaio al carbonio Q235?

Rispetto ad altri acciai, l’acciaio al carbonio Q235 è ampiamente utilizzato ma presenta alcune limitazioni. Inoltre, possiede un limite di snervamento inferiore che impone limiti rigorosi alla sua applicazione in ambienti che richiedono proprietà meccaniche ad alta resistenza ed elevata capacità di carico. Pertanto, l'incontro con un elevato rischio di corrosione, soprattutto in ambienti corrosivi o con elevata umidità, richiede ulteriori precauzioni di sicurezza in termini di rivestimento o zincatura. Inoltre, l’acciaio Q235 potrebbe essere caratterizzato da una tenacità ridotta, il che fornisce la ragione per presumere che l’acciaio abbia una tenacità negativa alle basse temperature o sotto carichi d’urto. I problemi di saldabilità che comportano fessurazioni e porosità della saldatura sono i problemi che devono essere affrontati con attenzione durante i processi di saldatura. È anche possibile che siano necessarie fasi di levigatura come lavorazione o finitura aggiuntive per ottenere la finitura superficiale desiderata poiché la rugosità influisce sulle prestazioni degli acciai di alta qualità. Nonostante le limitazioni di cui sopra, l’acciaio al carbonio Q235 è ancora ampiamente utilizzato in alcuni settori, ma è necessario tenere presente che non è appropriato per scenari specifici.

Composizione chimica dell'acciaio al carbonio Q235

L'influenza della composizione elementare sulle proprietà dell'acciaio al carbonio Q235

La dipendenza esplicita dell'acciaio al carbonio Q235 dalla composizione elementare dei suoi costituenti è un dato di fatto. Il contenuto di carbonio è la fonte di durezza, resistenza e saldabilità, ma l’acciaio Q235 ha un contenuto relativamente basso per fornire una resistenza decente combinata con duttilità. Il manganese viene utilizzato per conferire temprabilità e proprietà meccaniche complessive, mentre il silicio costituisce l'elevata resistenza e temprabilità. Il contenuto di fosforo e zolfo è mantenuto al minimo per garantire duttilità ed evitare rotture. Oltre a ciò, anche oligoelementi come rame, nichel, cromo e vanadio sono coinvolti nel controllo della resistenza alla corrosione e della resistenza meccanica. L'elevata precisione del controllo di questi fattori si traduce in proprietà specifiche dell'acciaio Q235 che lo rendono applicabile a un'ampia varietà di usi.

Proprietà meccaniche dell'acciaio al carbonio Q235

Proprietà fisiche dell'acciaio al carbonio Q235

Metodi di lavorazione dell'acciaio al carbonio Q235

L'acciaio al carbonio Q235 può essere lavorato, saldato e formato utilizzando le tecniche standard, il che rappresenta un grande vantaggio quando si cercano pezzi lavorati di alta qualità a prezzi impareggiabili. La lavorazione meccanica garantisce la sagomatura mediante foratura, fresatura o tornitura, mentre i metodi di saldatura facilitano l'unione. I processi di formatura a freddo mediante piegatura e stampaggio creano forme altamente complesse, mentre la distensione rende de-stressanti. La resistenza alla corrosione è notevolmente aumentata dai trattamenti superficiali come verniciatura o zincatura. Questi metodi danno la possibilità di produrre getti per la costituzione di strutture, macchine e automobili.

Applicazioni dell'acciaio al carbonio Q235

Una delle aree in cui l'acciaio al carbonio Q235 è ampiamente utilizzato sono le sue diverse applicazioni in vari settori grazie a queste proprietà. Viene utilizzato per realizzare elementi strutturali come travi, colonne e piastre nelle costruzioni grazie alla sua resistenza e saldabilità favorevole. La produzione di macchinari richiede l'uso di Q235 per una varietà di pezzi come ingranaggi, alberi ed elementi di fissaggio, poiché è lavorabile a macchina e facilmente accessibile. Le industrie automobilistiche possono trarne vantaggio come componente dei pannelli della carrozzeria e del telaio grazie al suo equilibrio tra resistenza e malleabilità. Inoltre, l'acciaio Q235 viene utilizzato anche nelle attrezzature di produzione industriale, nei macchinari agricoli e nelle condutture, grazie ai suoi vasti utilizzi in diversi settori che includono applicazioni critiche per l'edilizia e la meccanica che richiedono materiali affidabili e a basso costo.

Materiali equivalenti all'acciaio al carbonio Q235