La composició química és el principal motor de les propietats divergents dels angles d'acer al carboni i d'acer inoxidable-que afecten directament la soldabilitat, la resistència a la corrosió i el rendiment-a llarg termini.
Composició angular d'acer al carboni (Q235B/A36)
L'acer al carboni es basa en aliatges de ferro-carboni-manganès amb addicions mínimes d'aliatge:
| Element | Q235B (GB/T 700) | A36 (ASTM A36) | Rol | Impacte en el rendiment |
|---|---|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.17–0.22% | 0,25% màxim | Proporciona força mitjançant carburs de ferro. | C baix (<0.25%) ensures weldability-no preheating ≤25 mm thick. |
| Manganès (Mn) | 0.30–0.65% | 0.80–1.35% | Enforteix i desoxida. | El Mn més alt de l'A36 millora la tempabilitat, reduint les esquerdes de flexió. |
| Silici (Si) | 0.12–0.30% | 0,40% màx | Desoxida l'acer fos. | Minimitza la porositat de les soldadures. |
| Fòsfor (P) | 0,045% màx | 0,040% màx | Impuresa residual. | Controlat per evitar la fragilitat del fred. |
| Sofre (S) | 0,050% màx | 0,040% màx | Impuresa residual. | Limitat per evitar la "cortesa calenta" durant la soldadura. |
Soldabilitat: Excel·lent amb elèctrodes de baix-carboni (E4313 per a SMAW, ER49-1 per a GMAW). No cal tractament tèrmic posterior a la soldadura (PWHT) per a seccions primes.Resistència a la corrosió: el ferro pobre-s'oxida per formar rovell. Requereix galvanització (revestiment de Zn superior o igual a 85 μm) o pintura per allargar la vida útil.
Composició angular d'acer inoxidable (304/316)
La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable prové de l'alt contingut de crom i níquel, amb molibdè afegit per a la resistència a la picada:
| Element | 304 (GB/T 4237) | 316 (GB/T 4237) | Rol | Impacte en el rendiment |
|---|---|---|---|---|
| Crom (Cr) | 18.0–20.0% | 16.0–18.0% | Forma una capa d'òxid passiu (Cr₂O₃) que evita l'oxidació. | Obligatori per a la resistència a la corrosió-Cr<10.5% fails to form a stable layer. |
| Níquel (Ni) | 8.0–11.0% | 10.0–14.0% | Estabilitza l'estructura austenítica, millorant la ductilitat. | Permet el conformat en fred (p. ex., corbes de 90 graus sense esquerdes) i la tenacitat a baixa-temperatura. |
| Molibdè (Mo) | - | 2.0–3.0% | Millora la resistència a la picada en ambients d'aigua salada/àcid. | 316 supera el 304 en aplicacions marines/químiques (per exemple, plataformes offshore). |
| Carboni (C) | 0,08% màx | 0,08% màx | El C baix evita la precipitació del carbur (sensibilització) durant la soldadura. | Evita la corrosió intergranular a les juntes soldades-crítiques per a l'ús a alta-temperatura. |
Soldabilitat: Bé amb consumibles d'acer inoxidable coincidents (E308L per a 304, E316L per a 316). Utilitzeu graus "L" baixos en carboni-per evitar la sensibilització; no cal preescalfament.Resistència a la corrosió: Excel·lent-304 resisteix aigua dolça/aire, 316 resisteix aigua salada/químics. No cal cap recobriment posterior a la fabricació, reduint el manteniment.
Impacte pràctic en la fabricació
Acer al carboni: Soldar amb elèctrodes E4313/E5015; galvanitzar després de la fabricació per evitar l'oxidació. Ideal per a marcs estructurals on el risc de corrosió és baix.
Acer inoxidable: Soldar amb elèctrodes E308L/E316L; passiva després de la soldadura per restaurar la capa d'òxid. Ideal per a equips alimentaris/químics on la neteja i la resistència a la corrosió són crítiques.
Aquestes diferències de composició defineixen l'acer al carboni-nínxol de cada material per a una estructura sensible al cost-, l'acer inoxidable per a entorns durs.