Omdat hijsapparatuur met een grote- overspanning en- zware lasten wordt gehesen, hangen de structurele veiligheid en duurzaamheid van portaalkranen grotendeels af van de keuze en prestatieafstemming van de materialen. De belangrijkste materialen, waaronder de kabelgoten, stempels, loopmechanismen en hulpcomponenten, moeten tegelijkertijd voldoen aan de uitgebreide eisen van hoge sterkte, goede taaiheid, weerstand tegen vermoeidheid en aanpassingsvermogen aan werkomgevingen om stabiele prestaties te garanderen onder langdurige -zware- belasting en complexe weersomstandigheden.
De kabelgoten en stempels zijn de belangrijkste last-dragende onderdelen van de portaalkraan, doorgaans vervaardigd uit hoogwaardig koolstofconstructiestaal of laag-gelegeerd hoog-staal. Laag-gelegeerde staalsoorten zoals Q345B en Q355B zijn de voorkeursmaterialen voor kokerliggers en vakwerkbalken vanwege hun hoge vloeigrens, goede lasbaarheid en uitstekende taaiheid bij lage- temperaturen. Deze staalsoorten verminderen het structurele gewicht en zorgen tegelijkertijd voor een draagvermogen-, waardoor de druk op de fundering en stempels wordt verminderd en de stijfheid en buigweerstand bij grote overspanningen worden verbeterd. Voor portaalkranen met ultra-grote overspanningen of speciale belastingsvereisten kan ook hoog-staal van Q460 en hoger worden geselecteerd, waardoor een betere sterkte-tot-gewichtsverhouding wordt bereikt dankzij een geoptimaliseerd dwars-ontwerp. In gebieden die worden blootgesteld aan wisselende en dynamische belastingen, zoals verbindingsverbindingen en door laswarmte-beïnvloede zones, moet bij de materiaalkeuze speciale aandacht worden besteed aan weerstand tegen vermoeidheid. Het gebruik van fijnkorrelig staal en het verbeteren van de microstructuur door middel van warmtebehandeling kan het ontstaan en de voortplanting van scheuren effectief vertragen, waardoor de structurele levensduur wordt verlengd. Voor portaalkranen die gedurende langere perioden in maritieme atmosferen of corrosieve chemische omgevingen worden gebruikt, worden vaak langdurige anti-corrosiecoatings op het oppervlak van de staalconstructie aangebracht, of wordt gekozen voor verweringsstaal, waarbij gebruik wordt gemaakt van de legeringselementen om een dichte oxidefilm op het oppervlak te vormen, waardoor de corrosiesnelheid wordt vertraagd.
Wielen, assen en lagerhuizen in het rijmechanisme zijn meestal gemaakt van hoogwaardig koolstofstaal of gelegeerd constructiestaal, zoals 45 staal en 40Cr, die zijn gehard en getemperd om een goede sterkte en slijtvastheid te bereiken, waardoor een betrouwbare rolwerking op rails op lange termijn wordt verzekerd. Bevestigingsmiddelen maken over het algemeen gebruik van bouten met hoge- sterkte, gemaakt van gelegeerd staal van klasse 8.8 of 10.9, met een hoge voorspanning en anti-loslatingsvermogen, waardoor de stabiliteit van de verbindingsverbindingen wordt gegarandeerd.
De trommel, katrollen en haken van het hijsmechanisme worden gewoonlijk vervaardigd met behulp van smeedprocessen, voornamelijk uit hoogwaardig koolstofstaal of gelegeerd staal, zoals 20Mn2 en 35CrMo. Na een ontlaat- en oppervlakteverhardingsbehandeling beschikken ze over voldoende sterkte en slagvastheid om brosse breuk of overmatige vervorming tijdens het tillen en remmen van zware- lasten te voorkomen. De staalkabels zijn gemaakt van meer-strengige- gelegeerde staaldraad, die een uitstekende treksterkte en slijtvastheid vertonen en de structurele integriteit behouden bij zware belastingen en hoog-gebruik.
De behuizingen en aansluitdozen van elektrische en beschermende componenten zijn over het algemeen gemaakt van een gegoten -gegoten aluminiumlegering of gepoedercoate- stalen platen, waarbij het gewicht, de corrosiebestendigheid en de vereisten voor elektromagnetische afscherming in evenwicht zijn. Bij explosie-bestendige omstandigheden of omstandigheden met hoge- temperaturen worden ook specifieke hitte-bestendige en explosie-bestendige materialen geselecteerd om de veiligheid en betrouwbaarheid van het elektrische systeem te garanderen.
Samenvattend volgt de selectie van de belangrijkste materialen voor portaalkranen de principes van sterktematching, proceshaalbaarheid, aanpassingsvermogen aan de omgeving en economische rationaliteit. Door de wetenschappelijke configuratie en behandeling van verschillende staalsoorten en legeringen bereikt de apparatuur de beste balans op het gebied van structurele veiligheid, operationele stabiliteit en duurzaam onderhoud, waardoor een solide materiële basis wordt geboden voor efficiënt zwaar- gebruik.
