Слаботочка Книги

[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

Сведения конструкционных материалов

Сталь - материал, наиболее широко применяемый в инженерных сооружениях. Углеродистые стали подразделяют на низкоуглеродистые (С = 0,09 -г- 0,25 %); среднеуглеродистые (С = 0,25 -f--4- 0,46 %) и высокоуглеродистые (С = 0,46 -т- 0,75 %). Низкоуглеродистые стали чаще применяют в строительных конструкциях, среднеуглеродистые - в машиностроительных, высокоуглеродистые - в инструментальном производстве.

Углеродистые стали обыкновенного качества согласно ГОСТ 380-71 разделяются на три группы:

группа А - сталь поставляется по механическим свойствам;

группа Б - сталь поставляется по химическим свойствам;

группа В - сталь поставляется по механическим и химическим свойствам. Стали этой группы более дорогие и применяются для ответственных конструкций.

Нормированный химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества приведен в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Нормируемый химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380-71

Марка стали

Соцержанне элементов, %

р 1 S не более

Не более 0,23

0,07

0,06

Ст2пс Ст2сп

0,09-0,15

0,25-0,5

0,05-0,17 0,12-0,3

0,04

0,05

СтЗкп СтЗпс СтЗсп СтЗГпс

0,14-0,22

0,3-0,6 0,4-0,65 0,4-0,65 0,8-1,1

Не более 0,07 0,05-0,17 0,12-0,3

Не более 0,15

0,04

0,05

Ст4кп Ст4пс Ст4сп

0,18-0,27

0,4-0,7

Не более 0,07 0,05-0,17 0,12-0,3

0,04

0,05

Ст5пс Ст5сп

0,28-0,37

0,5-0,8

0,05-0,17 0,15-0,35

0,04

0,05

СтбГпс

0,22-о,а

0,8-1,2

Не более 0,15

0,04

0,05



в сталях содержатся добавки кремния и марганца, а также вредные примеси - сера и фосфор. Содержание серы и фосфора в стали ограничивают.

Сталь получают главным образом из смеси чугуна, выплавляемого в доменных печах, со стальным ломом. Сталь плавят в конверторах, мартеновских печах и электропечах. Хорошее качество конверторной стали обеспечивается продувкой кислородом. Наивысшие сорта сталей получают их переплавом: электрошлаковым, вакуумным дуговым, электроннолучевым, плазменно-дуговым.

Плавка стали без достаточного количества раскислителей сопровождается выделением гаов. Такая сталь называется кипящей (буквы «кп» в марке стали). Стали, раскисленные добавлением кремния и алюминия, остывают в изложницах без интенсивного выделения газов. Они называются спокойными (буквы «сп» в марке).


Рис. 1.1. Диаграмма деформации низ- Рис. 1.2. Схемы испытаний из изгиб коуглеродистой стали

Промежуточные стали - полуспокойные - обозначаются буквами «ПС». Спокойные и полуспокойные стали по механическим свойствам, как правило, различаются между собой незначительно. Спокойные стали обладают более стабильными свойствами, кипящие - менее однородны, более склонны к хрупким разрушениям. Производство спокойных сталей дороже, их обычно применяют в ответственных конструкциях.

Нормированные показатели механических свойств углеродистых сталей обыкновенного качества приведены в табл. 1.2.

Диаграмма деформации низкоуглеродистых сталей (рис. 1.1) имеет горизонтальный участок, который определяет значение предела текучести а. Эта площадка текучести варьирует в пределах 0,2-2,5 %. Если на диаграмме деформации стали нет горизонтального участка, От определяется условно значением напряжения, при котором остаточные деформации после снятия нагрузки составляют 0,2 %.

Деформации распределяются по длине образца неравномерно. Они концентрируются на некотором участке, где возникают наибольшие сокращения площади поперечного сечения, называемые «шейкой». Этим объясняются различные требования к относительному удлинению б при разрыве длинных и коротких образцов.



Относительное удлинение 65 коротких образцов имеет большие значения, чем относительное удлинение длинных образцов.

Таблица 1.2

Нормируемые показатели механических свойств углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380-71

Марка стали

Временное сопротивление а; МПа

Предел текучести а; МПа

Относительное удлинение коротких образцов 65, %

Изгиб на 180 при диаметре оправки d

толщина образца s,

до 20

20-40

40-100

до 20

20-40

до 20

d = 2s

ВСт2пс ВСт2сп

340-440

d = 0 (беч оправки)

ВСтЗкп

370 470

ВСтЗпс ВСтЗсп

380-490

d = 0,5s

ВСтЗГпс

380-500

ВСт4кп ВСт4пс ВСтГ4сп

410-520 420-540

260 270

250 260

240 250

25 24

24 23

22 21

d = 2s

ВСтбпс ВСтбсп ВСтбГпс

500-640 460-600

290 290

280 280

270 270

20 20

19 19

17 17

d = 3s

Примечания: 1. Для листовой и фасонной стали толщиной s>20мм значение предела текучести допускается на 10 МПа ниже по сравнению с указанным. 2. ПрИ«>20 мм диаметр оправки увеличивается на толщину образца.

Пластичность сталей оценивают также испытанием на изгиб до образования первой трещины, как показано на рис. 1.2, а. Так, согласно ГОСТ 380-71 (табл. 1.2) трещины должны отсутствовать при изгибе до параллельности сторон (а = 180°). При изгибе до соприкосновения сторон (d = 0) догиб продолжают между параллельными плоскостями (рис. 1.2, б).

Марку СтО присваивают стали, отбракованной по каким-либо признакам. Эту сталь используют в неответственных конструкциях.

В ответственных конструкциях наиболее часто применяют сталь СтЗсп. Цифра в марке стали характеризует содержание в ней углерода. С повышением номера стали растут ее предел прочности и предел текучести и уменьшается относительное удлинение. С увеличением толщины металла значения о, Oi и S несколько снижаются.




[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89
Яндекс.Метрика