W których branżach stosuje się blachy stalowe walcowane na gorąco?

Budownictwo i infrastruktura: największy odbiorca blach stalowych walcowanych na gorąco

Popyt na płyta stalowa walcowana w gorąciu jest napędzany głównie przez projekty budowlane i infrastrukturalne na całym świecie, stanowiąc największą część rynku. Badania rynkowe wskazują, że ten sektor wpłynął na wzrost rynku cewek stalowych walcowanych na gorąco do 202,9 mld USD w 2023 r., a prognozy przewidują osiągnięcie wartości 398,9 mld USD do 2030 r. (średnie roczne tempo wzrostu CAGR 7,8 %) [MarketsandMarkets, Raport o rynku cewek stalowych walcowanych na gorąco , 2024].

Konstrukcje nośne w budynkach wielopiętrowych i mostach

Co czyni ten materiał tak ważnym dla współczesnych wysokich budynków i dużych mostów? Otóż potrafi on wytrzymać ogromne obciążenia i doskonale sprawdza się w sytuacjach, gdy wymagane jest spawanie. Belki i słupy wykonane z gorąco-walcowanych blach stalowych wykazują znakomitą odporność na różne siły, jakie warunki atmosferyczne rzucają na nie — np. boczne uderzenia wiatru czy wstrząsy trzęsień ziemi. Większość firm budowlanych bardzo chętnie pracuje z tym materiałem, ponieważ zapewnia on dobre właściwości wytrzymałościowe w stosunku do jego ceny. Oznacza to, że inżynierowie mogą projektować konstrukcje spełniające surowe wymagania bezpieczeństwa, takie jak ASTM A6/A6M w Stanach Zjednoczonych czy EN 10025 w Europie, zachowując przy tym pełną solidność i bezpieczeństwo przez dziesięciolecia.

Wzmocnione fundamenty, podpory autostrad oraz infrastruktura kolejowa

Stal nadal pozostaje królem materiałów stosowanych w infrastrukturze naziemnej, stanowiąc około 39% rynku zgodnie z raportami branży metalurgicznej z 2023 roku. Płyty stalowe walcowane na gorąco pełnią wiele ról w projektach budowlanych: wzmacniają fundamenty betonowe, są kształtowane na nadbudowy autostradowe oraz stanowią szyny dla pociągów — dzięki temu, że nie uginają się łatwo pod wpływem ciśnienia, mają bardzo długą trwałość nawet w trudnych warunkach i dobrze nadają się do masowej produkcji. W miarę jak miasta rosną i rządy inwestują środki w doskonalenie systemów transportowych — szczególnie w krajach rozwijających się, gdzie koncepcje miast inteligentnych zdobywają coraz większe uznanie — stal nabiera jeszcze większego znaczenia w różnych dziedzinach budownictwa.

Transport i sprzęt ciężki: płyty stalowe walcowane na gorąco do zastosowań wymagających wytrzymałości i obróbki plastycznej

Podwozia samochodów ciężarowych, przyczepy oraz ramy pojazdów pozadrogowych

Płyta stalowa walcowana na gorąco zapewnia naprawdę silną podporę konstrukcyjną dla systemów transportowych. Dzięki wytrzymałości na rozciąganie często przekraczającej 36 000 psi może przenosić różne rodzaje obciążeń dynamicznych w ramach ciężarówek. Dodatkowo dobra plastyczność materiału pozwala producentom kształtować części przyczep w złożone formy bez ryzyka pęknięcia podczas produkcji. Dla maszyn terenowych, takich jak spychacze, materiał ten dobrze znosi uderzenia – co ma szczególne znaczenie przy pracy na nierównym terenie. W końcu według najnowszych raportów branżowych około 23 procent awarii sprzętu wynika z uszkodzeń zmęczeniowych. Nie należy również zapominać o aspekcie ekonomicznym: ponieważ stal walcowana na gorąco jest tańsza od innych rozwiązań, firmy oszczędzają około 18% kosztów produkcji przy masowej produkcji standardowych elementów.

Maszyny rolnicze i komponenty maszyn górniczych

Płyty stalowe walcowane na gorąco wykazują wyjątkową odporność na zużycie ścierne w trudnych warunkach przemysłowych. Rolnicy doskonale to wiedzą, patrząc na zbiorniki do zbiorów w kombajnach zbojowych wykonane z płyt stalowych o grubości od 10 do 20 mm. Te materiały są odporne na korozję wywoływaną wilgocią i nawozami podczas sezonu zbiorów. W kopalniach operatorzy polegają w dużej mierze na stali stopowej klasy AR400 do wykładzin żądań kruszarek. Twardość na poziomie około 400 HB oznacza, że te elementy mają znacznie dłuższą żywotność przed koniecznością wymiany. Dlaczego stal walcowana na gorąco jest tak popularna? Po pierwsze, świetnie się spawuje z innymi komponentami bez jakichkolwiek problemów. Po drugie, potrafi przenosić obciążenia około trzy razy większe niż stopy aluminium. Najważniejsze jednak jest to, że sprzęt wykonany z tego materiału zwykle działa nieprzerwanie przez 8–12 lat. Taka wytrzymałość czyni stal walcowaną na gorąco absolutnie niezbędną dla każdej maszyny, która wymaga poważnej wytrzymałości przy jednoczesnym zachowaniu kształtu nawet w warunkach skrajnego obciążenia.

Systemy energetyczne, morskie i przemysłowe: blachy stalowe walcowane na gorąco w zastosowaniach krytycznych

Zbiorniki ciśnieniowe, rurociągi oraz konstrukcje platform morskich

Płyty stalowe walcowane na gorąco stanowią kluczowe materiały do projektów energetycznych, statków oraz przemysłu ciężkiego, ponieważ wykazują znacznie lepszą odporność niż większość innych alternatyw. Przy produkcji naczyń ciśnieniowych ten rodzaj stali wyróżnia się dzięki imponującej wytrzymałości przy stosunkowo niewielkiej masie. Oznacza to, że może on bezpiecznie zawierać substancje niebezpieczne nawet przy skrajnie wysokich ciśnieniach i temperaturach – co dokładnie wymagają przepisy takie jak ASME BPVC Section VIII oraz API RP 2A. Wystarczy pomyśleć o olbrzymich rurociągach przecinających całe kraje i transportujących ropę naftową, gaz lub wodę. Jednolity skład chemiczny stali walcowanej na gorąco przeciwdziała rozprzestrzenianiu się pęknięć oraz zapobiega korozji wywołanej surowymi warunkami środowiskowymi. Na morzu platformy wiertnicze morskie opierają się na specjalnych odmianach tej stali, zaprojektowanych specjalnie do zastosowań morskich. Te odmiany wytrzymują stały kontakt ze słoną wodą oraz intensywne ruchy harmoniczne spowodowane falami oceanicznymi i silnymi wiatrami, nie ulegając degradacji w czasie.

Gdy materiały zawodzą w tego rodzaju zastosowaniach, operatorzy ponoszą ogromne koszty — według Raportu Międzyrządowej Agencji Energetycznej (IEA) na temat niezawodności światowej infrastruktury energetycznej z 2023 r. — wynoszące średnio 740 tys. USD za każdą godzinę postoju. To podkreśla, dlaczego nie można pozwolić na jakiekolwiek kompromisy w zakresie spójności i śledzalności stali walcowanej na gorąco. Zdolność tej stali do kształtowania się umożliwia wykonywanie bardzo złożonych krzywizn potrzebnych m.in. do konstrukcji podwodnych, podstaw turbin wiatrowych oraz elementów obudów reaktorów. Ponadto jej stabilność termiczna zapewnia zachowanie wymiarów w warunkach intensywnego nagrzewania, jakie występują np. w rafineriach lub podczas montażu turbin do wytwarzania energii elektrycznej, gdzie temperatury osiągają bardzo wysokie wartości.